[发明专利]一种超大跨度隧道开挖支护的施工方法

说明书

本发明涉及一种超大跨度隧道开挖支护的施工方法，采用顶洞超前、分层开挖、核心预留、重点锚定的方法，按照横竖向基本均匀的原则，将超大断面隧道划分为十一部进行开挖，首先开挖顶层中洞；然后自上而下、左右交替、分层开挖两边的各部分，每部分开挖后进行初期支护；最后逐步分层开挖核心土及仰拱，形成封闭成环的支护体系。本发明具有工法简洁、工序转换少、施工安全可靠、机械化程度高，可以组织安全快速施工的优点。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种超大跨度隧道开挖支护的施工方法，具体涉及一种跨度大于25m的暗挖地下车站隧道开挖支护的施工方法。

背景技术

超大跨度隧道(通常跨度大于25m)由于开挖断面大，形状扁平，围岩整体稳定性较一般断面差，增加了隧道施工变形和稳定控制的难度，稍有不慎，就会出现塌方等事故。如何选择正确的开挖支护方法，保证施工过程安全和控制围岩变形是隧道施工成功的关键。

对于超大跨度隧道，国内外多采用CD法、CRD法、双侧壁导坑法和多导坑法等施工方法进行施工，通过设置多导坑、多道横竖向临时支撑，将大断面分成多个小断面进行施工。这种方法不仅导坑断面小，无法采用大型机械施工，工序交叉多，施工进度慢，而且临时支撑多，临时支撑拆除时围岩变形大、安全风险高。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种超大跨度隧道开挖支护的施工方法，其具有工法简洁、工序转换少、施工安全可靠、机械化程度高，可以组织安全快速施工的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种超大跨度隧道开挖支护的施工方法，将隧道沿断面划分为十一部进行施工，所述十一部自上而下、从左往右包括顶层左边洞、顶层中洞、顶层右边洞、中台阶左边洞、中台阶中部核心土、中台阶右边洞、下台阶左边洞、下台阶中部核心土、下台阶右边洞、左侧仰拱和右侧仰拱，所述十一部按照以下步骤进行施工：

S1：顶层中洞开挖与初期支护；

S2：顶层左边洞开挖与初期支护；

S3：顶层右边洞开挖与初期支护；

S4：中台阶左边洞开挖与初期支护；

S5：中台阶右边洞开挖与初期支护；

S6：下台阶左边洞开挖与初期支护；

S7：下台阶右边洞开挖与初期支护；

S8：中台阶中部核心土开挖；

S9：下台阶中部核心土开挖；

S10：左侧仰拱开挖与初期支护；

S11：右侧仰拱开挖与初期支护。

本发明对跨度大于25m的暗挖地下车站隧道采用顶洞超前、分层开挖、核心预留、重点锚定的方法，按照横竖向基本均匀的原则，将超大断面隧道划分为十一部进行开挖，首先开挖顶层中洞；然后自上而下、左右交替、分层开挖两边的各部分，每部分开挖后进行初期支护；最后逐步分层开挖核心土及仰拱，形成封闭成环的支护体系。相对于现有技术，本发明工法简洁、工序转换少；中间不设临时支撑，施工空间大，每一步均可采用大型施工机械组织平行流水作业，施工工效高，施工进度快；且无需拆除临时支撑，施工安全可靠。

进一步地，所述初期支护包括安装钢架、喷射混凝土、施作预应力锚杆和预应力锚索。采用预应力锚杆和预应力锚索支护体系，可以充分发挥围岩的自承载能力，减少围岩的变形，确保施工安全。

进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：

S11：开挖顶层中洞；

S12：顶层中洞开挖完成后对顶层中洞拱部进行初喷混凝土，安装拱部钢架和型钢斜撑，对顶层中洞拱部喷射第二次混凝土，对顶层中洞边墙喷射临时封闭混凝土；