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专利号: 2017107916370
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,所述方法用于围岩条件为绿泥石片岩地层、且隧道类型为单洞三车道公路隧道的施工过程中的大变形控制;所述方法以三台阶环形开挖预留核心土法为基础,在超前支护下进行隧道的扩挖及支护施做,在所述支护施做过程中,隧道拱部、边墙及仰拱处采用双层HK200b型钢钢架,并进行分次支护,所述分次支护为先施做第一层钢架,然后施做第二层钢架;所述第一层钢架施做时相应的预留变形量为90~120cm,所述第二层钢架施做时相应的预留变形量为45~60cm;

所述大变形控制方法依次包括超前支护,上台阶第一层钢架的施工,中台阶第一层钢架的施工,上、中台阶第二层钢架的施工,下台阶第一层和第二层钢架的施工,仰拱施工,二次衬砌施工,仰拱回填步骤。

2.根据权利要求1所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,所述第一层钢架和所述第二层钢架均设置双层钢筋网片。

3.根据权利要求1所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,所述方法具体为:

(1)超前支护:采用双排超前注浆小导管,环向间距为30~40cm,每2~3榀钢架施做1环;

(2)上台阶第一层钢架的施工:在隧道断面的设计轮廓线基础上进行扩挖,预留变形量采用90~120cm,架设上台阶第一层钢架,然后立即打设上台阶拱脚处第一层钢架的锁脚锚管,最后进行上台阶第一层喷射混凝土的施做;

(3)中台阶第一层钢架的施工:沿上台阶开挖轮廓线开挖后进行中台阶第一层钢架的施工,中台阶左右错开3~4榀钢架,中台阶第一层钢架接长后,立即打设中台阶拱脚处第一层钢架的锁脚锚管,最后进行中台阶第一层喷射混凝土的施做;

(4)上、中台阶第二层钢架的施工:当预留变形量剩余45~60cm时,一次性施做上、中台阶第二层钢架,然后立即打设中台阶拱脚处第二层钢架的锁脚锚管,最后进行上、中台阶第二层喷射混凝土的施做;

(5)下台阶第一层和第二层钢架的施工:下台阶开挖后,分次进行下台阶两层钢架的施做,首先接长下台阶第一层钢架,并立即打设下台阶墙脚处第一层钢架的锁脚锚管,在完成下台阶第一层喷射混凝土的施做后,接长下台阶第二层钢架,并立即打设下台阶墙脚处第二层钢架的锁脚锚管;最后进行下台阶第二层喷射混凝土的施做;

(6)仰拱施工:每次施工3~4m,仰拱回填顶部距离仰拱最底部为3~4m,仰拱开挖后使双层钢架先后封闭成环,首先封闭仰拱处第一层钢架,并施做仰拱处第一层喷射混凝土,然后封闭仰拱处第二层钢架,并施做仰拱处第二层喷射混凝土;

(7)二次衬砌施工:在隧道第二层喷射混凝土内表面敷设防水板后,进行二次衬砌的施工;每板二次衬砌施工10~12m,拱部及边墙处二次衬砌采用80~90cm厚C35钢筋混凝土,仰拱处二次衬砌采用90~100cm厚C35钢筋混凝土,所述二次衬砌钢筋均采用Φ25~28mm钢筋作为主筋,间距20cm;

(8)仰拱回填;

(9)在超前注浆小导管支护下,重复步骤(2)~(8),完成单洞三车道公路隧道绿泥石片岩地层段的施工。

4.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,步骤(2)具体为:在隧道断面的设计轮廓线基础上进行扩挖,预留变形量采用

90~120cm,上台阶高度4.5~5.5m,宽15.5~18m,上台阶长3~5m,架设上台阶第一层钢架,每次架设1榀,钢架间距50~60cm,然后立即打设上台阶拱脚处第一层钢架的锁脚锚管,为双排小管径锁脚锚管,最后进行上台阶第一层喷射混凝土的施做。

5.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,步骤(3)具体为:沿上台阶开挖轮廓线对中台阶进行开挖,中台阶高3.0~

3.5m,中台阶长15~20m,中台阶第一层钢架施工时,中台阶左右两侧错开3~4榀钢架,每侧每次接长2~3榀钢架,钢架接长后立即打设中台阶拱脚处第一层钢架的锁脚锚管,为双排小管径锁脚锚管,最后进行中台阶第一层喷射混凝土的施做。

6.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,步骤(4)具体为:当预留变形量剩余45~60cm时,一次性施做上、中台阶第二层钢架,每次施做4榀钢架,钢架间距50~60cm,且保持第一、二层钢架间隔2~3榀钢架,然后立即打设中台阶拱脚处第二层钢架的锁脚锚管,具体在中台阶两侧拱脚上方40~60cm处每

1榀钢架施做1根大管径锁脚锚管,斜向下30°~50°打设,通过钢板与相邻两榀钢架牢固焊接,实现大管径锁脚锚管对上、中台阶第二层钢架的支托作用,最后进行上、中台阶第二层喷射混凝土的施做。

7.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,步骤(5)具体为:首先进行下台阶的开挖,下台阶高3~4m,下台阶长6~8m,然后分次进行下台阶两层钢架的施做,下台阶左右两侧错开3~4榀钢架,每侧施工时第一层和第二层钢架错开2~3榀钢架,第一层钢架先施做2~3榀后,第二层钢架开始施做,随后第一层钢架和第二层钢架同时跟进;在接长下台阶第一层钢架后,立即打设下台阶墙脚处第一层钢架的锁脚锚管,为双排小管径锁脚锚管,并完成下台阶第一层喷射混凝土的施做;然后接长下台阶第二层钢架,并立即打设下台阶墙脚处第二层钢架的锁脚锚管,具体在下台阶两侧墙脚上方40~60cm处每1榀钢架施做1根大管径锁脚锚管,斜向下30°~50°打设,最后进行下台阶第二层喷射混凝土的施做。

8.根据权利要求4、5、7任一项所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,所述小管径锁脚锚管的直径≤50mm,长3~5m。

9.根据权利要求6或7所述一种绿泥石片岩地层单洞三车道公路隧道的大变形控制方法,其特征在于,所述大管径锁脚锚管的直径≥89mm,长4~7m。