一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法技术

本发明专利技术公开了一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井。竖井断面一般为矩形，也可以为圆形。根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道。通过顶管机，每个前行圆形隧道顶进非钢筋砼顶管。每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土。前行圆形隧道充填为素砼，目的是减小后行圆形隧道与前行圆形隧道相交部分的切割难度。后行隧道施工完成后，施工环向加强梁，前、后行隧道及环向加强梁形成大隧道的支护体系。本发明专利技术解决了现有隧道施工方式导致的现场施工效率低、造价高的问题，少了作业人员暴露在富水软弱地质下的施工。作业人员暴露在富水软弱地质下的施工。作业人员暴露在富水软弱地质下的施工。

【技术实现步骤摘要】
一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道的施工
，具体涉及一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法。

技术介绍

[0002]目前，城市地下空间的开发越来越多，断面也越来越大，不可避免地遇到临海或临河地段的软弱富水地质。目前采用的施工方法为沿隧道管幕法超前支护加冷冻法防水，分部开挖加整体衬砌施工。
[0003]上述施工方法虽然较为成熟，但是存在不足：1、冷冻法防水成本高昂，大大增加了整个工程的总造价。2、由于上述方法本身的缺陷，导致开挖大隧道内的土方需要分部开挖，一方面无法一次性或分台阶开挖，工作量大，进度慢；另外一方面，分成若干小断面进行挖掘需要的临时支护较多，后期拆除麻烦，进一步增加了工作量和成本，更不利于提高施工效率。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，包括以下步骤：
[0005]S1，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井。始发井和接收井为隧道作业提供作业面，竖井断面一般为矩形，也可以为圆形。
[0006]S2，根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道。
[0007]S21：通过顶管机，每个前行圆形隧道顶进非钢筋砼顶管。非钢筋砼顶管形成支护效果以及后期的防水作准备。
[0008]S22：每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土。素混凝土是相对于钢筋混凝土而言，指未混用钢筋，仅是混凝土。前行圆形隧道充填为素砼，目的是减小后行圆形隧道与前行圆形隧道相交部分的切割难度。
[0009]S3：在每相邻两个前行圆形隧道之间设计一个后行圆形隧道，且任意一个后行圆形隧道均与相邻的两个前行圆形隧道相交。
[0010]S31：通过顶管机，每个后行圆形隧道顶进钢筋砼顶管。
[0011]S4，根据设计要求，沿着隧道每相隔一段距离设置一个环向加强梁，在每个环向加强梁的施工断面处进行局部注浆防水。
[0012]S5，凿出环向加强梁位置。环向加强梁的作用是纵向相切的前行圆形隧道和后行圆形隧道形成大隧道的支护强度不足进行加强。
[0013]S6，分段绑扎后行圆形隧道内的纵向钢筋及环向加强梁的环向钢筋，后行圆形隧道的纵向钢筋与环向加强梁的环向钢筋交叉，浇注砼。
[0014]S7，前行圆形隧道、后行圆形隧道和环向加强梁形成的大隧道支护强度达到设计
后，一次性或分台阶开挖大隧道内的土方。由于大隧道支护强度足够，不再采用分部开挖法，而是一次性或分台阶开挖，大大提高了施工效率，缩短施工周期。
[0015]S8，施工防水二次衬砼。
[0016]优选地，S4中每相邻两个环向加强梁之间的间距为4
‑
6米。具体间距不一定是4
‑
6米，是根据地质条件通过计算确定。
[0017]优选地，所述环向加强梁的横断面形状为矩形。
[0018]优选地，所述环向加强梁的横断面的长度为1
‑
1.5米，宽度与后行圆形隧道的直径相同。
[0019]优选地，S4中局部注水泥、水玻璃和双液浆。
[0020]优选地，S6中分段20
‑
30米浇注混凝土。
[0021]本专利技术的有益效果体现在：
[0022]前行圆形隧道浇注素砼，后行圆形隧道的钢筋砼顶管与前行圆形隧道浇注素砼相交，并在环向间隔一定距离进行环向加强梁的施工，相交的前行圆形隧道素砼和后行圆形隧道的钢筋砼顶管，再配合隧道内间隔的钢筋砼联合形成大隧道周围的支护，从而确保后续对大断面岩体一次性或分台阶开挖得以实现。这样避免了隧道施工时水的影响及围岩稳定的不利影响因素，减少了冷冻措施、大断面分成若干小断面进行挖掘的措施所导致的临时支护较多，后期拆除麻烦的问题，提高了大断面隧道施工的效率，降低了施工成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0024]图1为本实施例中前行圆形隧道的分布示意图；
[0025]图2为本实施例中前行圆形隧道与后行圆形隧道的分布示意图；
[0026]图3为图2中A处的放大图；
[0027]图4为图2中浇注环向加强梁后的示意图；
[0028]图5为本实施例中纵向钢筋与环向钢筋交叉的示意图。
[0029]附图中，前行圆形隧道1、后行圆形隧道2、环向加强梁3、纵向钢筋4、环向钢筋5。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0031]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0032]本实施例提供了一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，包括以下步骤：
[0033]S1，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井。始发井和接收井为隧道作业提供作业面，竖井断面一般为矩形，也可以为圆形。
[0034]如图1所示，S2，根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道1。所有的前行圆形隧道1相互平行且横断面呈环状分布。
[0035]S21：通过顶管机，每个前行圆形隧道1顶进非钢筋砼顶管。非钢筋砼顶管形成支护效果以及后期的防水作准备。
[0036]S22：每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土。素混凝土是相对于钢筋混凝土而言，指未混用钢筋，仅是混凝土。前行圆形隧道1充填为素砼，目的是减小后行圆形隧道2与前行圆形隧道1相交部分的切割难度。
[0037]如图3所示，S3：在每相邻两个前行圆形隧道1之间设计一个后行圆形隧道2，且任意一个后行圆形隧道2均与相邻的两个前行圆形隧道1相交。
[0038]S31：通过顶管机，每个后行圆形隧道2顶进钢筋砼顶管。
[0039]如图4所示，S4，根据设计要求，沿着隧道每相隔一段距离设置一个环向加强梁3，在每个环向加强梁3的施工断面处进行局部注浆防水。这里注浆为水泥、水玻璃和双液浆。每相邻两个环向加强梁3之间的间距为4
‑
6米。
[0040]S5，凿出环向加强梁3位置。环向加强梁3的作用是纵向相切的前行圆形隧道和后行圆形隧道2形成大隧道的支护强度不足进行加强。
[0041]如图5所示，S6，分段绑扎后行圆形隧道内的纵向钢筋4及环向加强梁的环向钢筋5，后行圆形隧道的纵向钢筋4与环向加强梁的环向钢筋5交叉，浇注砼。每一分段长度为20
‑
30米。环向加强梁3的横断面形状为矩形。所述环向加强梁3的横断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井；S2，根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道；S21：通过顶管机，每个前行圆形隧道顶进非钢筋砼顶管；S22：每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土；S3：在每相邻两个前行圆形隧道之间设计一个后行圆形隧道，且任意一个后行圆形隧道均与相邻的两个前行圆形隧道相交；S31：通过顶管机，每个后行圆形隧道顶进钢筋砼顶管；S4，根据设计要求，沿着隧道每相隔一段距离设置一个环向加强梁，在每个环向加强梁的施工断面处进行局部注浆防水；S5，凿出环向加强梁位置；S6，分段绑扎后行圆形隧道内的纵向钢筋及环向加强梁的环向钢筋，后行圆形隧道的纵向钢筋与环向加强梁的环向钢筋交叉，浇注砼；S7，前行圆形隧道、后行圆形隧道和环向加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘侨，
申请(专利权)人：刘侨，
类型：发明
国别省市：