[发明专利]隧道斜井进正洞的换支撑挑顶施工方法

说明书

本发明涉及施工技术领域，公开了一种隧道斜井进正洞的换支撑挑顶施工方法，其包括以下步骤：第一步：开挖斜井导洞，挖至距离正洞边墙Ⅰ一定距离时，开始爬坡挖掘直至正洞边墙Ⅰ处；第二步：沿正洞边墙Ⅰ的矩形导洞继续开挖直至正洞侧墙Ⅱ；第三步：反向拆除正洞范围内的导洞初期支护，向顶部掏槽开挖临空面，然后将矩形门架抬高并接长门架支腿；第四步：架设弧形拱架，使其顶部抵住矩形门架顶部横梁；第五步：拆除矩形门架支腿；第六步：挖掘正洞底部部分并接长弧形拱架支腿。本发明采用换支撑法，将短腿门架抬高接长变成长腿门架作为支护，可以有效利用临时支撑，减少浪费，换支撑期间隧洞荷载顺承合理，减少了围岩收敛变形，提高了安全系数。

技术领域

本发明涉及施工技术领域，具体而言，涉及一种隧道斜井进正洞的换支撑挑顶施工方法。

背景技术

斜井进正洞常见的施工方法有以下几种：

1、直线爬坡导洞形式(如“大包法”)，这类方法存在的问题是：①斜井进正洞衔接部位的主洞、次洞需要较大的扩挖量；②隧道扩挖部分集中在拱顶，浇筑混凝土回填施作时不方便；③隧洞扩挖部分需回填大体量的混凝土，对支护结构产生多余负荷；

2、曲线爬坡导洞形式(如“弧形导坑法”)，这类方法存在的缺点是：①曲线爬升路线加大测绘方面的难度；②在导洞进正洞衔接部位施工工作面狭小，大型工具不能适用；③曲线爬坡对围岩保护要求高，需要多步台阶上升开挖，施工工序转换时间长，围岩不能被及时喷混凝土封闭，围岩风化严重；

3、小导洞转向挑顶施工方法,这类方法存在的缺点是：①导洞进正洞后有较长转向段，此段消耗大量临时支撑(因为紧接的后续开挖过程中需要拆除)；②导洞转向位置需合理布置好转向临时支撑，对临时支撑的架设及加固技术要求高；③导洞转正洞部位产生三岔口三维悬空受力区域而产生大跨度开挖面，安全性较差；

4、类CRD扩挖进正洞方法，此类方法存在的缺点是：①横撑影响开挖作业，出碴难度大；②施工步序多而复杂，工期长；③技术要求较高。

上述方法均存在诸多问题，亟需一种隧道斜井进正洞新型挑顶施工方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有斜井进正洞施工方法存在的上述不足,提供一种隧道斜井进正洞的换支撑挑顶施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种隧道斜井进正洞的换支撑挑顶施工方法，包括以下步骤：

第一步：开挖斜井导洞，挖至距离正洞边墙Ⅰ一定距离时，开始爬坡挖掘直至正洞边墙Ⅰ处，爬坡挖掘的部分为渐进导洞；

第二步：在正洞边墙Ⅰ处挖掘矩形导洞，并安装加强门架，沿矩形导洞继续开挖直至正洞侧墙Ⅱ，掘进的同时紧跟导洞初期支护，安装矩形门架；

第三步：待洞室稳定后，从正洞边墙Ⅱ的那侧开始分段反向拆除正洞范围内的导洞初期支护，每拆除一段后向顶部掏槽开挖临空面，然后将该段的矩形门架抬高至正洞顶部，并接长门架支腿至正洞范围内的矩形导洞底部，然后拆除另一段，循环往复直至将正洞范围内的导洞初期支护全部拆除并将所有矩形门架抬高并接长支腿；

第四步：在正洞内架设弧形拱架，弧形拱架与矩形门架相互垂直，弧形拱架顶部抵住矩形门架顶部横梁；

第五步：拆除矩形门架支腿；

第六步：挖掘正洞底部部分并接长弧形拱架支腿。

优选地，第一步中，爬坡的角度不大于60°，开挖的同时安装斜井支护，爬坡之前安装斜井钢拱架，爬坡区域安装临时门架，并通过两排纵向连接筋将临时门架和斜井钢拱架绑扎成整体。

优选地，第二步中，矩形导洞的高度不超过6米，宽度不超过5米。