[发明专利]一种铁路洞内引出岔线大断面隧道施工方法

说明书

本发明公开了一种铁路洞内引出岔线大断面隧道施工方法，包括以下步骤：一、施工大断面洞室辅助开挖段；二、扩挖辅助开挖段；三、隧道监测点的布设；四、大断面洞室的开挖和支护；五、已开挖洞室拱顶沉降处理应急预案。本发明施工工法简便，适用性强，施工速度快，可操作性强，在深埋隧道自身围岩地质条件较好的前提条件下，其在钢拱架间连接多个纵向加强杆，采用台阶法开挖取代双侧壁等大断面浅埋、软岩工法，使得钢拱架能够从拱顶向两端顺畅连接，受力结构稳定，可为大型施工作业装备提供足够的作业空间，克服了双侧壁等大断面浅埋、软岩隧道开挖工法，大型设备难以展开、施工速度慢，安全风险高的缺点，拓展了隧道台阶法开挖工法的适用范围。

技术领域

本发明属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种铁路洞内引出岔线大断面隧道施工方法。

背景技术

随着我国高速铁路、高速公路的大规模建设，大跨径隧道日益增多。一些地区的隧道建设，如重庆山城等地域受地形条件影响，有时站场或岔线不得不设置在隧道中，形成车站或引出岔线隧道，隧道断面跨度急剧增大。

国内外特大断面隧道施工技术日益成熟，开挖工法主要有交叉中隔壁(CRD)法、双侧壁导坑法(眼镜法)、中洞法、洞桩法等，主要是针对浅埋暗挖车站、地质条件较差大断面隧道施工方法。

重庆东环铁路正线联接重庆东站，需在樵坪山隧道洞内设置大跨段，引出重庆东站右联络线，右联络线大跨段起讫里程为DK43+150～DK43+304，长154m；大跨段全长154m，在DK43+150处左侧不变，右侧直拐，隧道断面由15.12m×13.61m的标准断面突变为19.77m×14.33m的大断面。基于这种围岩岩性较好、岩层整体完整的深埋大断面隧道，以上开挖工法针对性不强，需要进一步研究，探讨新的施工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铁路洞内引出岔线大断面隧道施工方法，其施工工法简便，适用性强，施工速度快，可操作性强，在深埋隧道自身围岩地质条件较好的前提条件下，其在钢拱架间连接多个纵向加强杆，采用台阶法开挖取代双侧壁等大断面浅埋、软岩工法，使得钢拱架能够从拱顶向两端顺畅连接，受力结构稳定，可为大型施工作业装备提供足够的作业空间，克服了双侧壁等大断面浅埋、软岩隧道开挖工法，大型设备难以展开、施工速度慢，安全风险高的缺点，拓展了隧道台阶法开挖工法的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铁路洞内引出岔线大断面隧道施工方法，其特征在于，所施工隧道的大断面洞室的开挖宽度为16m～20m，大断面洞室的开挖高度为13m～15m，所施工隧道为深埋无水隧道，所施工隧道中洞室的围岩级别为Ⅲ级或Ⅳ级；

该方法包括以下步骤：

步骤一、施工大断面洞室辅助开挖段：从已经开挖成型的标准断面洞室中继续向前开挖5m～10m形成大断面洞室施工的辅助开挖段；

步骤二、扩挖辅助开挖段：根据大断面洞室的施工图纸，沿辅助开挖段的内壁向上、向右直拐扩挖，完成辅助开挖段的扩挖和初期支护；

步骤三、隧道监测点的布设：沿所施工隧道的大断面洞室的延伸方向由后至前依次指定多个隧道断面作为监测断面来进行隧道拱顶的沉降监测和边墙的收敛，第一个监测断面布设在扩挖辅助开挖段后形成的第一环衬砌支护钢拱架上，每个监测断面内均设置有3个或5个监测点；

步骤四、大断面洞室的开挖和支护：在第一个监测断面拱顶的监测点处均安装一个沉降监测机构来进行隧道拱顶的沉降监测，同时在边墙的监测点处安装边墙收敛监测机构来进行边墙的收敛监测；从已扩挖辅助开挖段形成的大断面洞室中，采用三台阶法继续向前进行大断面洞室的开挖，对已开挖部分及时架设钢拱架，并对架设的钢拱架喷射混凝土，使初期支护尽早封闭成环，同时施工仰拱和二衬；

随着大断面洞室的开挖，当大断面洞室开挖至下一个监测断面处时，在该监测断面的测点处安装对应的沉降监测机构和边墙收敛监测机构；