[发明专利]超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法

权利要求书

1.一种超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法，其特征在于：首先使用三台阶七步法开挖至待转换开挖区域，然后将待转换开挖区域使用中岩柱法进行区域划分，依次划分为左、右两侧导坑和中岩柱，施工方法推进转换过程中，左、右两侧导坑仍然延用三台阶法持续推进，右侧导坑由后行导坑变先行导坑向前推进，中部三台阶核心土逐步收拢形成中岩柱支撑体，施工方法转换完成后，左、右两侧导坑继续延用三台阶法持续推进，中部三台阶核心土收拢形成同一断面中岩柱支撑体，并跟随左、右两侧导坑向前拆除；

所述中岩柱左、右两侧为弧形结构，其中中部最窄处宽度为隧道洞泾的0.2～0.3倍，顶部和底部最宽处宽度为隧道洞泾的0.4～0.5倍；

具体施工步骤包括：

A.首先使用三台阶七步法开挖至待转换开挖区域，以中部核心土最顶部台阶的上部核心土为起点，沿隧道开挖方向由外至内分割为截面I～截面V，并将待转换开挖区域使用中岩柱法进行区域划分，依次划分为左、右两侧导坑和中岩柱，左侧导坑由上至下划分为②、④和⑥部，右侧导坑由上至下划分为①、③和⑤部，中岩柱由上至下划分为⑦、⑧、⑨部；

B.挖除三台阶七步法中的上部核心土至截面Ⅱ，并及时跟进初期支护；

C.开挖右侧导坑①部至截面V，施作右侧导坑①部周边的初期支护和临时支护；

D.开挖左侧导坑②部至截面Ⅲ，施作左侧导坑②部周边的初期支护和临时支护；

E.挖除三台阶七步法中的中部核心土至截面Ⅱ，开挖右侧导坑③部至截面Ⅳ，施作右侧导坑③部周边的初期支护和临时支护；

F.挖除三台阶七步法中的下部核心土至截面I，并及时跟进初期支护，开挖右侧导坑③部至截面Ⅳ，施作右侧导坑③部周边的初期支护和临时支护；

G.左、右两侧导坑按照①、②、③、④、⑤和⑥部顺序循环以三台阶开挖，并及时跟进各部导坑周边的初期支护和临时支护；

H.顺序开挖中岩柱⑦、⑧、⑨部，中岩柱端面与左侧导坑⑥部始终保持20～30m，并及时施作初期支护，拆除前期左、右导坑各部的临时支护，使得中岩柱后方初期支护封闭形成大闭合环；

J.重复步骤G和H，直至整个待转换开挖区域开挖结束。

2.根据权利要求1所述的超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法，其特征在于：左、右两侧导坑同层台阶错位开挖，左、右两侧导坑循环开挖过程中，同侧三台阶保持5m间距向前开挖，左、右两侧同层台阶保持错开10m间距向前开挖。

3.根据权利要求1所述的超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法，其特征在于：左、右两侧导坑以三台阶开挖过程中，及时施作初期支护，拱部初期支护距离掌子面小于0.5m，仰拱距离中岩柱小于15m,待初期支护稳定后施作二次衬砌和仰拱回填，二次衬砌距离中岩柱小于40m, 仰拱回填距离仰拱小于20m。

4.根据权利要求1所述的超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法，其特征在于：所述初期支护和临时支护，即初喷混凝土、铺设钢筋网、架设初期支护钢拱架和临时钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计高度。

5.根据权利要求1所述的超大断面隧道三台阶七步法向中岩柱法转换的施工方法，其特征在于：左、右两侧导坑各部开挖过程中，各部初期支护和临时支护形成闭合环，拆除中岩柱后，中岩柱后方的初期支护及临时支护形成大闭合环。