擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在隧道施工過(guò)程中，由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)要求發(fā)生變化，或由于地質(zhì)、自然災(zāi)害等原因引起隧道洞口段已施作初期支護(hù)發(fā)生較大沉降或收斂變形，造成已經(jīng)開挖支護(hù)成型的隧道斷面侵限，必須進(jìn)行擴(kuò)挖，這種現(xiàn)象在隧道施工過(guò)程中比較普遍。這種擴(kuò)挖施工需要拆換已經(jīng)施作的支護(hù)結(jié)構(gòu)，并造成圍巖的應(yīng)力再次再分布，由于隧道洞口地段一般地質(zhì)條件較差，因此施工安全風(fēng)險(xiǎn)很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，以將施工風(fēng)險(xiǎn)減小到最低，確保施工安全。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:它包括以下內(nèi)容:在支護(hù)斷面相對(duì)較穩(wěn)定位置，將相鄰兩榀原格柵鋼架之間的原噴射混凝土層擊碎，將原聯(lián)接鋼筋、原超前小導(dǎo)管兩端切斷;在該位置中部掏一條環(huán)向通長(zhǎng)布置的梯形槽，架立擴(kuò)大的新格柵鋼架;再將洞口側(cè)相鄰的原噴射混凝土層擊碎，安裝一榀擴(kuò)大的新格柵鋼架;拆除位于兩新格柵鋼架之間的原格柵鋼架，施作兩新格柵鋼架之間新聯(lián)接鋼筋，噴射新混凝土層至設(shè)計(jì)厚度。然后依次安裝一榀新格柵鋼架、拆除一榀原格柵鋼架，施作新聯(lián)接鋼筋，噴射新混凝土層至設(shè)計(jì)厚度。待擴(kuò)挖至3?5m，施作新超前小導(dǎo)管(10)，并按設(shè)計(jì)要求注漿。如此循環(huán)施工往洞口方向進(jìn)行。
[0005]擴(kuò)挖首先從距洞口20?25m處相鄰兩榀原格柵鋼架之間的原噴射混凝土層開始，因?yàn)樵摂嗝嫖恢孟鄬?duì)較穩(wěn)定。將原噴射混凝土層擊碎，在該位置中部掏一條環(huán)向通長(zhǎng)布置的梯形槽，架立擴(kuò)大的新格柵鋼架，打新系統(tǒng)錨桿穩(wěn)固格柵。然后將洞口側(cè)相鄰的原噴射混凝土層擊碎，安裝一榀擴(kuò)大的新格柵鋼架，打新系統(tǒng)錨桿穩(wěn)固格柵。再拆除兩新格柵鋼架之間的原格柵鋼架。
[0006]原格柵鋼架要分段拆除，先拆除拱頂單元格柵鋼架，再拆除一側(cè)拱腰單元格柵鋼架，然后拆除另一側(cè)拱腰單元格柵鋼架。
[0007]先用風(fēng)鎬將拱頂單元格柵背部的混凝土塊、巖塊鑿除，至原系統(tǒng)錨桿露出，用切割機(jī)將原系統(tǒng)錨桿切斷，使之與原格柵鋼架不再聯(lián)接，再將該榀格柵鋼架拱頂單元兩端角鋼的連接螺栓取掉;取螺栓時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)易臺(tái)架將該單元格柵托起。
[0008]拆除原格柵鋼架后，采用液壓破碎錘將該斷面擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)要求，清除危石，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，施作兩新格柵鋼架之間新聯(lián)接鋼筋，噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
[0009]然后依次先安裝一榀新格柵鋼架、再拆除一榀原格柵鋼架，施作兩新格柵鋼架之間新聯(lián)接鋼筋，噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。待擴(kuò)挖至3?5m，即具備足夠的操作空間后，施作新超前小導(dǎo)管并按設(shè)計(jì)要求注漿。按如此循環(huán)往洞口方向進(jìn)行，直至洞口剩下一榀原格柵鋼架，采取防護(hù)措施后，分單元從上至下依次拆除洞口原格柵鋼架，擴(kuò)挖后安裝擴(kuò)大的新格柵鋼架，施作新聯(lián)接鋼筋，新噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
[0010]施工過(guò)程中必須做好地表沉降、拱頂下沉、凈空收斂等監(jiān)控量測(cè)工作。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1為本發(fā)明的隧道洞口段擴(kuò)挖施工縱斷面圖。
[0012]圖2為圖1的A—A截面圖，即隧道洞口段擴(kuò)挖施工橫斷面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例:某鐵路在施工過(guò)程中由原設(shè)計(jì)的160km/h變更為200km/h，隧道凈空按雙層集裝箱設(shè)計(jì)。變更后隧道凈空周邊比原設(shè)計(jì)擴(kuò)大50cm。而此時(shí)某隧道(全長(zhǎng)220m)上半斷面已開挖支護(hù)30多米。因此，必須對(duì)已按原設(shè)計(jì)施工支護(hù)段進(jìn)行擴(kuò)挖。該段施工支護(hù)參數(shù)主要為拱部Φ 42超前注漿小導(dǎo)管，環(huán)向間距40cm，單根長(zhǎng)3.5m;每80cm設(shè)有一榀格柵鋼架(14cm X 14cm)，主筋為Φ 22螺紋鋼；Φ 22系統(tǒng)錨桿，縱、橫向間距均為Im，單根長(zhǎng)3m;噴射C20混凝土。
[0014]擴(kuò)挖從距洞口20m處的位置開始，由洞內(nèi)往洞外逐榀安裝新格柵鋼架、逐榀分段拆除原格柵鋼架。具體實(shí)施如下:
如附圖，I為原格柵鋼架;2為新格柵鋼架;3為原噴射混凝土層;4為新噴射混凝土層;5為原系統(tǒng)錨桿;6為新系統(tǒng)錨桿;7為原聯(lián)接鋼筋;8為新聯(lián)接鋼筋;9為原超前小導(dǎo)管；10為新超前小導(dǎo)管；11為梯形槽。
[0015]小型機(jī)載式液壓破碎錘將距洞口20m處相鄰兩榀原格柵鋼架I之間的原噴射混凝土層3擊碎，至原格柵鋼架I之間的原聯(lián)接鋼筋7、原超前小導(dǎo)管9露出并達(dá)到切割條件后，用切割機(jī)將原聯(lián)接鋼筋7、原超前小導(dǎo)管9兩端切斷。然后繼續(xù)采用液壓破碎錘在該位置中部掏一條梯形槽11，環(huán)向通長(zhǎng)布置，其寬度與深度滿足架立擴(kuò)大的新格柵鋼架2。清除危石，初噴4cm厚噴射混凝土，架立擴(kuò)大的新格柵鋼架2，施作新系統(tǒng)錨桿6穩(wěn)固新格柵鋼架2。采用同樣方法將洞口側(cè)相鄰的原噴射混凝土層3擊碎，在該位置中部掏一條環(huán)向通長(zhǎng)布置的梯形槽11，安裝一榀擴(kuò)大的新格柵鋼架2，打新系統(tǒng)錨桿6穩(wěn)固新格柵鋼架2。
[0016]拆除兩新格柵鋼架2之間原格柵鋼架I。用液壓破碎錘將兩新格柵鋼架2之間原格柵鋼架I兩側(cè)剩余混凝土層擊碎，至鋼架露出，將該格柵鋼架I按組成單元從上至下依次拆除。
[0017]先用風(fēng)鎬將拱頂單元格柵1-1背部的混凝土塊、巖塊鑿除，至原系統(tǒng)錨桿5露出，用切割機(jī)將原系統(tǒng)錨桿5切斷，使之與原格柵鋼架I不再聯(lián)接。再將該榀格柵鋼架I拱頂單元兩端角鋼1-4的連接螺栓取掉，取螺栓時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)易臺(tái)架將該單元格柵托起，并采取相關(guān)防護(hù)措施，以避免格柵直接掉落下來(lái)，砸傷人員或損壞機(jī)具，確保施工安全。
[0018]將拱頂單元格柵1-1拆除后，清除拱頂危石，并采取相關(guān)防護(hù)措施，防止拱頂?shù)魤K。接下來(lái)用同樣方法拆除一側(cè)拱腰單元格柵1-2。清除拱腰處危石，并采取相關(guān)防護(hù)措施后，拆除另一側(cè)拱腰單元格柵1-3。拆除一榀格柵后，采用液壓破碎錘將該斷面擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)要求，清除危石，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，施作兩新格柵鋼架2之間新聯(lián)接鋼筋8，噴射新混凝土層4至設(shè)計(jì)要求。
[0019]采用上述方法繼續(xù)往洞口方向安裝一榀擴(kuò)大的新格柵鋼架2，然后拆除兩新格柵鋼架2之間的原格柵鋼架I，采用液壓破碎錘將該斷面擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)要求，清除危石，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，施作兩新格柵鋼架2之間新聯(lián)接鋼筋8，噴射混凝土4至設(shè)計(jì)厚度。待擴(kuò)挖至3~5m，施作新超前小導(dǎo)管10，并按設(shè)計(jì)要求注漿。如此循環(huán)施工，直至洞口剩下一榀原格柵鋼架I，采取相關(guān)防護(hù)措施后，分單元從上至下依次拆除洞口原格柵鋼架I，擴(kuò)挖后安裝擴(kuò)大的新格柵鋼架2，施作新聯(lián)接鋼筋8，新噴射混凝土 4至設(shè)計(jì)厚度。
[0020]施工過(guò)程中必須做好地表沉降、拱頂下沉、凈空收斂等監(jiān)控量測(cè)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:它包括以下內(nèi)容:在支護(hù)斷面相對(duì)較穩(wěn)定位置，將相鄰兩榀原格柵鋼架(I)之間的原噴射混凝土層(3)擊碎，架立擴(kuò)大的新格柵鋼架(2);再將洞口側(cè)相鄰的原噴射混凝土層(3)擊碎，安裝一榀擴(kuò)大的新格柵鋼架(2);拆除位于兩新格柵鋼架(2)之間的原格柵鋼架(I)，施作兩新格柵鋼架(2)之間新聯(lián)接鋼筋(8)，噴射新混凝土層(4)至設(shè)計(jì)厚度;然后依次安裝一榀新格柵鋼架(2)、拆除一榀原格柵鋼架(I)，施作新聯(lián)接鋼筋(8)，噴射新混凝土層(4)至設(shè)計(jì)厚度，待擴(kuò)挖至3?5m，施作新超前小導(dǎo)管(10)，并按設(shè)計(jì)要求注漿，如此循環(huán)施工往洞口方向進(jìn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:擴(kuò)挖首先從距洞口 20?25m處相鄰兩榀原格柵鋼架(I)之間的原噴射混凝土層(3)開始，將原噴射混凝土層(3)擊碎，在該位置中部掏一條環(huán)向通長(zhǎng)布置的梯形槽(11)，架立擴(kuò)大的新格柵鋼架(2)，并打新系統(tǒng)銷桿(6)穩(wěn)固格柵。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:先架立擴(kuò)大的新格柵鋼架(2)，打新系統(tǒng)錨桿(6)穩(wěn)固格柵，后拆除兩新格柵鋼架(2)之間的原格柵鋼架(1)，然后施作新聯(lián)接鋼筋(8)，噴射新混凝土層(4)至設(shè)計(jì)厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:分段拆除原格柵鋼架(1)，先拆除拱頂單元格柵鋼架(1-1)，再拆除一側(cè)拱腰單元格柵鋼架(1-2)，然后拆除另一側(cè)拱腰單元格柵鋼架(1-3)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:先用風(fēng)鎬將拱頂單元格柵(1-1)背部的混凝土塊、巖塊鑿除，至原系統(tǒng)錨桿(5)露出，用切割機(jī)將原系統(tǒng)錨桿(5)切斷，使之與原格柵鋼架(I)不再聯(lián)接，再將該榀格柵鋼架(I)拱頂單元兩端角鋼(1-4)的連接螺栓取掉;取螺栓時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)易臺(tái)架將該單元格柵托起。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法，其特征在于:待擴(kuò)挖至3~5m，即具備足夠的操作空間后，施作新超前小導(dǎo)管(10)，并按設(shè)計(jì)要求注漿。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種擴(kuò)挖隧道洞口段鋼格柵支護(hù)斷面的施工方法。將距隧道洞口20~25m處相鄰兩榀原格柵鋼架（1）之間的原噴射混凝土層（3）擊碎，用切割機(jī)將原聯(lián)接鋼筋（7）、原超前小導(dǎo)管（9）兩端切斷，在該位置中部掏一條環(huán)向通長(zhǎng)布置的梯形槽11，架立一榀新格柵鋼架（2）。采用同樣方法在洞口側(cè)相鄰的原噴射混凝土層（3）中間位置再安裝一榀新格柵鋼架（2）。然后按組成單元從上至下分段拆除兩新格柵鋼架（2）之間的原格柵鋼架（1）。施作新聯(lián)接鋼筋（8），噴射混凝土層（4）至設(shè)計(jì)要求。如此依次先安裝一榀新格柵鋼架（2）、再拆除一榀原格柵鋼架（1）直至洞口。
【IPC分類】E21D11/15
【公開號(hào)】CN105587324
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511002152
【發(fā)明人】蒲青松, 傅強(qiáng), 劉亞宇, 夏真榮, 石錦華, 陳躍龍, 熊春陽(yáng), 鐘東
【申請(qǐng)人】中鐵五局集團(tuán)有限公司, 中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日