特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法制造技术

本发明专利技术公开了一种特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法，包括以下步骤：首先对左右上导洞开挖及支护，然后对左右中导洞开挖及支护，左右下导洞开挖及支护，在隧道断面左下部开挖导洞，然后对左右上中下各部分设置临时中隔墙支护和临时型钢支撑；最后拆除左上导洞和右上导洞的临时组合型立柱钢支撑；并进行二衬钢筋砼浇筑和核心土开挖以及隧道中部仰拱施工，本发明专利技术采用组合型钢支撑来替代核心土临时开挖方法，解决了开挖工期长、施工质量无法保证、施工组织困难等技术难题，实现特大断面的快速施工、施工质量能够得以保证的技术问题。采用钢桁架代替上部核心土的施工，不仅可提高隧道施工的安全性，而且加快了隧道开挖及支护速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一种工程施工方法，特别涉及一种特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法。
技术介绍
对于位于城市闹市中央、浅埋暗挖的大断面隧道，安全施工是重点。特大断面暗挖隧道普通开挖法是将大断面分左右侧壁，分部进行，特大断面隧道开挖施工方法主要为双侧壁导坑法施工。该施工方法主要是将隧道开挖分成九次进行开挖，该种开挖方法开挖能够保证开挖时的安全，但存在以下几个不足1、开挖工序多，施工工序复杂，工期长。2、质量很难得到保证因左右双导坑洞因被核心土隔开、封闭成环的拱架在核心土开挖时很难保持在同一直线上，造成拱架有时无法闭合；3、不利于隧道的出渣外运，因导坑开挖断面较窄，车辆组织及其困难。鉴于特大断面隧道双侧壁导坑法施工工序多、每个断面的钢拱架很难封闭成环、质量无法保证、施工组织困难等不足。因此急需一种开挖工期短、施工质量高且施工组织容易的特大断面隧道开挖法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种开挖工期短、施工质量高且施工组织容易的特大断面隧道开挖法。本专利技术的目的是提出一种特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法。本专利技术的目的是这样实现的 本专利技术提供的特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法，包括以下步骤 第I步左上导洞开挖及支护，在隧道断面左上部开挖导洞，直至隧道断面的拱顶，然后在左上导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左上临时型钢支撑； 第2步右上导洞开挖及支护，在隧道断面右上部开挖导洞，直至隧道断面的拱顶；然后在右上导洞设置临时中隔墙支护，拆除临时左上导洞中隔墙支护，同时设置右上临时型钢支撑； 第3步左中导洞开挖及支护，在隧道断面左中部开挖导洞，然后在左中导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左中临时型钢支撑； 第4步右中导洞开挖及支护，在隧道断面右中部开挖导洞，然后在右中导洞设置临时中隔墙支护，同时设置右中临时型钢支撑； 第5步左下导洞开挖及支护，在隧道断面左下部开挖导洞，然后在左下导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左下临时型钢支撑； 第6步右下导洞开挖及支护，在隧道断面右下部开挖导洞，然后在右下导洞设置临时中隔墙支护，同时设置右下临时型钢支撑； 第7步拆除左上导洞和右上导洞的临时组合型立柱钢支撑； 第8步二衬钢筋砼浇筑；第9步核心土开挖，先进行核心土中部开挖，完成核心中部土开挖后，再进行核心土下部开挖； 第10步隧道中部仰拱施工； 进一步，所述左上临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的左上壁临时型钢支撑、设置于核心土上部与隧道拱顶之间的左组合型钢支撑和横向设置于隧道壁和核心土之间的左上横向临时型钢支撑；所述右上临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的右上壁临时型钢支撑、设置于核心土上部与隧道拱顶之间的右上组合型钢支撑和横向设置于隧道壁和核心土之间的右上横向临时型钢支撑。进一步，所述左中临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的左中壁临时型钢支撑、设置于核心土中部的左中钢支撑以及横向设置于隧道壁和核心土之间的左中横向临时型钢支撑；所述右中临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的右中壁临时型钢支撑、设置于核心土中部的右中钢支撑以及横向设置于隧道壁和核心土之间的右中横向临时型钢支撑。进一步，所述左下临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的左下壁临时型钢支撑和设置于核心土下部的左下钢支撑；所述右下临时型钢支撑包括沿隧道壁设置的右下壁临时型钢支撑和设置于核心土下部的右下钢支撑。进一步，还包括采集所述各种钢支撑上的竖向轴力、支护应力和锚杆拉力信号。本专利技术的优点在于本专利技术采用组合型钢支撑来替代核心土临时开挖方法，解决了开挖工期长、施工质量无法保证、施工组织困难等技术难题，为实现特大断面的快速施工、施工质量能够得以保证的技术问题。针对超大断面隧道，在上部利用钢桁架代替上部核心土的单侧壁施工工法，并辅助施工措施与工序。钢桁架代替上部核心土的施工，不仅可提高隧道施工的安全性，而且加快了隧道开挖及支护速度，为尽早进行隧道二次衬砌提供了前提条件，取得了显著的经济价值和社会效应，具有重大的工程意义。该专利技术较传统的双侧壁导坑法具有以下几个优点1、施工进度得到明显加快；2、能够使每个断面的型钢支撑全部都封闭成环、确保隧道初期支护的施工质量，同时为尽快施工二衬提供了条件；3、尽早取掉核心土有利于现场的交通组织和运输；4、减少了临时钢支撑的用量，利于节约钢材用量。在整个隧道的施工过程中，利用监控手段，收集竖向钢支撑轴力、初期支护应力、锚杆拉力等，实施动态监控以供随时监控隧道的安全，并为后期分析处理数据提供依据，进一步优化方案，同时为其他类似工程提供参考。本专利技术的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中 图I为本专利技术实施例提供的特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法流程图； 图2为本专利技术实施例提供的型钢支撑结构大样图；图3为本专利技术实施例提供的特大断面组合型钢临时支撑开挖法开挖顺序 图4为本专利技术实施例提供的竖向支撑施工 图5为本专利技术实施例提供的左导洞上台阶的开挖及支护施工 图6为本专利技术实施例提供的右导洞中台阶的开挖及支护施工 图7为本专利技术实施例提供的临时立柱钢支撑拆除施工图。其中，第一根钢支撑I、第二根钢支撑2、第三根钢支撑3、钢拱架4、槽钢支撑5。具体实施方式 以下将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。图I为本专利技术实施例提供的特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法流程图；图2为本专利技术实施例提供的型钢支撑结构大样图，图3为本专利技术实施例提供的特大断面组合型钢临时支撑开挖法开挖顺序图，如图所示本专利技术提供的特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法，包括以下步骤 首先通过ansys有限元软件建立其隧道开挖的工况，分析出隧道开挖过程中各个最不利工况，找出最大应力，以供支撑参数的确定，确定后再次应用有限元分析确定各参数的合理性，最终确定出钢桁架代替核心土的各种竖向钢支撑、横向钢支撑、初期支护参数，到达最优化设计，节约成本。然后进行以下步骤 (1)左导洞上台阶的开挖及支护 开挖前先施做该隧道顶部超前锚杆，开挖后立即施做该处初期支护及临时支护 (2)左导洞临时立柱钢支撑 待左导洞上台阶开挖开挖3m后，开始施做竖向临时钢支撑。第一步机械找平场地，立模、浇筑距中心线2. 5m宽IOcm厚快硬C25混凝土 ； 第二步在垫层混凝土上满铺2m宽2cm厚钢垫板，采用运载车转运至立架地点，吊车辅助装卸； 第三步施做第一根钢支撑I为竖向支撑，如图4所示的竖向支撑施工图，并保证垂直，因隧道开挖高度无法做到十分精准，对工字钢立好后，立柱过短无法接触拱顶时，在工字钢的上部加设400 X 400 X 20mm的钢板锲子，使钢支撑与钢拱架之间的空隙紧密相连，钢板块数由现场实际情况而定； 第四步施做第二根钢支撑2为竖向支撑，并保证垂直，因隧道开挖高度无法做到十分精准，对工字钢立好后，立柱过短无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.特大断面隧道组合型钢临时支撑开挖法，其特征在于包括以下步骤 第I步左上导洞开挖及支护，在隧道断面左上部开挖导洞，直至隧道断面的拱顶，然后在左上导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左上临时型钢支撑； 第2步右上导洞开挖及支护，在隧道断面右上部开挖导洞，直至隧道断面的拱顶；然后在右上导洞设置临时中隔墙支护，拆除临时左上导洞中隔墙支护，同时设置右上临时型钢支撑； 第3步左中导洞开挖及支护，在隧道断面左中部开挖导洞，然后在左中导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左中临时型钢支撑； 第4步右中导洞开挖及支护，在隧道断面右中部开挖导洞，然后在右中导洞设置临时中隔墙支护，同时设置右中临时型钢支撑； 第5步左下导洞开挖及支护，在隧道断面左下部开挖导洞，然后在左下导洞设置临时中隔墙支护，同时设置左下临时型钢支撑； 第6步右下导洞开挖及支护，在隧道断面右下部开挖导洞，然后在右下导洞设置临时中隔墙支护，同时设置右下临时型钢支撑； 第7步拆除左上导洞和右上导洞的临时组合型立柱钢支撑； 第8步二衬钢筋砼浇筑； 第9步核心土开挖，先进行核心土中部开挖，完成核心中部土开挖后，再进行核心土下部开挖； 第10步隧道中部仰拱施工。2.根据权利要求I所述的特大断面隧道组合型钢临...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳涛，阳外光，刘灿，罗明，
申请(专利权)人：中国建筑第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：