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专利号: 2022102720730
申请人: 中铁三局集团广东建设工程有限公司
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:

1.一种基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系的施工方法,其特征在于,基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系包括超前大管棚、一层初支、二层初支、二衬和多个临时支撑;

所述超前大管棚设置在隧道开挖轮廓线外;

一层初支为封闭环形结构并覆盖整个隧道开挖轮廓线;一层初支包括设置在隧道拱腰以上的顶部一层初期支护和设置在拱腰以下的底部一层初期支护;

二层初支设置在一层初支下方并位于隧道拱腰以上位置,二层初支的两端分别设置有左侧纵梁和右侧纵梁,所述左侧纵梁和右侧纵梁的长度方向与隧道开挖方向同向;

二衬包括顶部二次衬砌、两个边墙二次衬砌和仰拱二次衬砌;

多个临时支撑设置在隧道内并将隧道拱腰以上的开挖部分分割成多个独立的导洞,多个导洞包括第一导洞、第二导洞、第三导洞、第四导洞、第五导洞和第六导洞;

第一导洞、第三导洞、第五导洞位于隧道拱顶左侧开挖区域,第二导洞、第四导洞、第六导洞位于隧道拱顶右侧开挖区域;

第一导洞、第三导洞、第五导洞与第二导洞、第四导洞、第六导洞关于隧道中线对称;

第一导洞、第二导洞、第三导洞、第四导洞、第五导洞和第六导洞按照第三导洞、第五导洞、第一导洞、第二导洞、第六导洞、第四导洞的顺序依次水平向右排列;

多个临时支撑的顶部均与一层初支连接且连接后形成各个导洞的支护结构;

施工方法包括:

步骤一:待盾构隧道通过后,施做超前大管棚;

步骤二:开挖第三导洞和第四导洞,并及时施做左侧锁脚锚杆和右侧锁脚锚杆,然后施做左侧外部一层初支、第三临时支撑以及右侧外部一层初支、第四临时支撑,并且待第三导洞和第四导洞贯通后或落后第三导洞和第四导洞开挖面20 40m时,分别施做左侧纵梁和右~侧纵梁;在步骤二中,当第三导洞和第四导洞的地基承载力差时,在第三导洞和第四导洞下部的土体中打桩,打桩完成后,左侧纵梁和右侧纵梁分别施做于第三导洞和第四导洞内;

步骤三:第一导洞滞后第三导洞3 5m时,开挖,第一导洞开挖后及时施做左侧顶部一层~初支和第一临时支撑;

步骤四:第二导洞滞后第一导洞3 5m时,开挖,开挖后及时施做右侧顶部一层初支和第~二临时支撑;

步骤五:第五导洞和第六导洞滞后于第二导洞3 5m时,开挖,开挖后及时施做左侧中间~一层初支、第五临时支撑以及右侧中间一层初支、第六临时支撑;

步骤六:待各个导洞全部贯通或开挖距离最短的导洞开挖20 40m后,施做二层初支;

~

步骤七:二层初支施做完成且强度达到要求后,或者落后二层初支施做面一定距离并且前端二层初支强度达到要求后,拆除多个临时支撑;

步骤八:拆除多个临时支撑拆除后,施做顶部二次衬砌;

步骤九:拆除隧道范围内盾构管片,之后开挖隧道下部土体,开挖土体时,设置岩台,施做两个边墙一层初支和边墙二次衬砌、左侧普通砂浆锚杆和右侧普通砂浆锚杆,并对岩台进行岩台临时支护;

步骤十:开挖隧道范围内剩余土体,施做仰拱二次衬砌和仰拱一层初支。

2.根据权利要求1所述的基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系的施工方法,其特征在于,顶部一层初期支护包括设置在隧道左侧开挖区域的左侧顶部一层初支、左侧中间一层初支和左侧外部一层初支,以及设置在隧道右侧开挖区域的右侧顶部一层初支、右侧中间一层初支和右侧外部一层初支;

左侧顶部一层初支位于为所述第一导洞区域上方并与所述第一临时支撑连接;左侧中间一层初支位于为所述第五导洞区域上方并与所述第五临时支撑连接;左侧外部一层初支位于为所述第三导洞区域上方并与所述第三临时支撑连接;右侧顶部一层初支位于为所述第二导洞区域上方并与所述第二临时支撑连接;右侧中间一层初支位于为所述第六导洞区域上方并与所述第六临时支撑连接,右侧外部一层初支位于为所述第四导洞区域上方并与所述第四临时支撑连接;

底部一层初期支护包括设置在隧道底部左侧和右侧的边墙一层初支和设置在两个所述边墙一层初支之间的仰拱一层初支;

两个边墙一层初支的顶部分别与左侧外部一层初支的底部和右侧外部一层初支的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系的施工方法,其特征在于,所述顶部二次衬砌设置在二层初支下方,且其两端分别与所述左侧纵梁和右侧纵梁固定连接;

两个边墙二次衬砌分别设置在两个所述边墙一层初支上方,所述仰拱二次衬砌设置在两个边墙二次衬砌之间且位于所述仰拱一层初支上方;顶部二次衬砌、两个边墙二次衬砌和仰拱二次衬砌连接形成封闭的支护结构。

4.根据权利要求2所述的基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系的施工方法,其特征在于,所述左侧外部一层初支外侧设置有多根用于与土体锚固的左侧锁脚锚杆,所述右侧外部一层初支外侧设置有多根用于与土体锚固的右侧锁脚锚杆;

位于隧道底部左侧的所述边墙一层初支的外侧设置有与土体锚固的左侧普通砂浆锚杆,位于隧道底部右侧的边墙一层初支的外侧设置有与土体锚固的右侧普通砂浆锚杆。

5.根据权利要求1所述的基于拱盖法的超大跨隧道开挖体系的施工方法,其特征在于,岩台临时支护采用钢筋网片覆盖在岩台上,并通过喷射混泥土将钢筋网片与岩台固定。