[发明专利]一种上软下硬地层CRD法分部联动快速化施工方法

说明书

一种上软下硬地层CRD法分部联动快速化施工方法，包括步骤：打设拱部超前支护，先后对先行导洞及先行导洞对侧导洞的掌子面进行超前注浆、开挖土体并施作导洞初支、临时中隔壁及临时仰拱，同时利用锁脚锚管将初支拱顶及临时中隔壁受力传递至硬岩；利用两导洞作为工作面，对两者下侧导洞的洞身及外扩范围内的非硬岩地层进行超前注浆加固止水，继续施作导洞初支以闭合导洞初支；在临时中隔壁上进行开孔并连通上半断面两组导洞，实现上半断面的联动施工；在临时仰拱上进行开孔连通同侧两组导洞以实现竖向联动；本发明有利于优化施工组织、缩短工期，同时兼顾施工过程中结构整体性，有效控制土体变形。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种上软下硬地层CRD法分部联动快速化施工方法。

背景技术

交叉中隔壁法（CRD法）是常用的矿山法分部开挖施工方法，适用于Ⅴ-Ⅵ级围岩中等至大跨度断面隧道施工；CRD法常规的开挖步序是由一个上导洞（如左上导洞）先行，先行导洞下导洞、先行导洞对侧导洞、对侧导洞下导洞依次跟随开挖，参见图1的常规CRD法施工步序，如常见的左上-左下-右上-右下顺序执行，前后分部错开5m左右。这种工序的目的是使临时中隔壁快速落底，在上软下硬地层中应用存在以下问题：

1、由于硬岩的存在，下导洞的掘进工效要远低于上导洞，上下导洞交替的施工步序造成工序快慢交错，不利于施工组织，隧道整体工效偏低，特别是在掌子面需要超前注浆的情况，工效将进一步降低；

2、先行导洞下导洞开挖时临时中隔壁尚未落底，而此时初支拱顶亦尚未成型，下导洞较低的施作工效延长了临时中隔壁的悬空时间，加大施工安全风险；

3、全封闭的临时中隔壁和临时仰拱使各导洞内开挖、出土、材料运输、设备调配等工作都只能沿轴线方向单线交替进行，劳动力和设备投入高而工效无法有效提高。

现有技术中，公开号为CN113389566A的发明专利，公开了一种CRD法向双侧壁导坑法快速扩挖及转换的施工方法，通过CRD法断面各上洞室的渐变扩挖并移动或及时增设临时中隔墙，完成上洞室向双层壁导坑法断面的转换，避免工法转换之间的时间间隔，减少CRD法扩挖对围岩的扰动，保障了施工安全，同时也加快了施工进度并减少了窝工，对同类工程施工具有十分重要的参考价值及实际意义；但是依旧没有摆脱传统CRD法施工所引起的施工缺陷问题。

现有技术中，公开号为CN109989757A的发明专利，公开了一种超大跨度隧道在Ⅴ级向Ⅳ级围岩段的工法转换施工方法，采用控制开挖起拱线高程一致，在过渡段施工中将围岩双侧壁导坑法先导和后导两侧的左侧导坑临时中墙和右侧导坑临时中墙同时向隧道中间移动的方法，避免工法转换之间的时间间隔，减少后期双侧壁导坑法临时支撑的拆除对围岩的扰动，从而加快施工速度，但是未考虑全封闭的临时中隔壁和临时仰拱使各导洞内开挖、出土、材料运输、设备调配等工作都只能沿轴线方向单线交替进行使劳动力和设备投入高的问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中的不足，提供一种上软下硬地层CRD法分部联动快速化施工方法，可以使各开挖分部联动施工，有利于优化施工组织、缩短工期，同时兼顾施工过程中结构整体性，有效控制土体变形，较好的解决了以上问题；为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种上软下硬地层CRD法分部联动快速化施工方法，包括以下步骤：

S1、打设拱部超前支护，在先行导洞的掌子面进行超前注浆，待超前注浆完成后，进洞开挖先行导洞内的土体并施作导洞初支、临时中隔壁及临时仰拱；

S2、待先行导洞的导洞初支、临时中隔壁及临时仰拱的强度满足图纸设计要求，且先行导洞的掌子面掘进领先5米后，进行先行导洞对侧导洞的开挖并施作导洞初支及临时仰拱；

S3、利用先行导洞和先行导洞对侧导洞作为工作面，对先行导洞下侧导洞和对侧导洞下导洞的洞身及外扩范围内的非硬岩地层进行超前注浆加固止水；