[发明专利]一种铁路洞内引出岔线特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特大断面隧道施工方法，包括以下步骤：一、施工特大断面洞室辅助开挖段；二、扩挖辅助开挖段；三、中管棚注浆；四、开挖特大断面洞室。本发明施工灵活多变，适用性强，施工速度快，通过结合自身围岩岩性较好的特点，在特大断面洞室的上半断面采用简易中隔壁法+两道大直径钢管临时竖撑，下半断面采用台阶法开挖，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特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、地质条件较差特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两处大跨段，分别引出重庆东站左、右联络线，右联络线大跨段起讫里程为DK43+150～DK43+304，长154m；左联络线大跨段起讫里程为DK43+400～DK43+584，长184m；两段总长338m。以右联络线大跨段为例：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；DK43+257处隧道断面由19.77m×14.33m的大断面向右直拐突变为24.53m×16.2m的特大断面。基于这种围岩岩性较好、岩层整体完整的深埋特大断面隧道，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特大断面隧道施工方法，其施工灵活多变，适用性强，施工速度快，通过结合自身围岩岩性较好的特点，在特大断面洞室的上半断面采用简易中隔壁法+两道大直径钢管临时竖撑，下半断面采用台阶法开挖，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特大断面隧道施工方法，其特征在于，所施工隧道的特大断面洞室的开挖宽度为20m～26m，特大断面洞室的开挖高度为15m～17m，所施工隧道为埋深为164m～253m的深埋无水隧道，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、施工特大断面洞室辅助开挖段：从已经开挖成型的大断面洞室中继续向前开挖5m～10m形成特大断面洞室施工的辅助开挖段；

步骤二、扩挖辅助开挖段：根据特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，形成初步特大断面洞室；

步骤三、中管棚注浆：利用管棚钻机沿初步特大断面洞室的掌子面向隧道开挖方向安装多个中管棚，通过中管棚进行注浆加固；

步骤四、开挖特大断面洞室，过程如下：

步骤401、采用中隔壁法对初步特大断面洞室的掌子面左侧进行开挖，形成上半断面先行导坑，同步对已开挖部分及时架设钢拱架节段和中隔壁钢架进行支护；