大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法

大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法

大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台 阶隧道施工方法 铁道建筑

RailwayEngineeringSeptember,2009 文章编号:1003.1995(2009)09.0046.04 大管棚超前支护环形开挖预留核心土

三台阶隧道施工方法 电

(中铁九局集团有限公司,沈阳110013)

摘要:以天马山隧道V级(偏弱)围岩施工为例,通过方案比选,提出了大管棚超前支护V级(偏弱)围

岩,环形开挖预留核心土三台阶工法施工技术.经过论证,此方案安全可行,节省投资,进度加快,可为

今后类似隧道的施工提供有益借鉴. 关键词:V级偏弱围岩大管棚支护核心土 中图分类号:U455.4文献标识码:B 0前言

大管棚超前支护,环形开挖预留核心土三台阶施 工工法是基于双侧壁导坑工法实践的基础上提出来 的.通过实践证明,该工法对隧道浅埋区域极为发育 的地下水和典型的v级偏弱围岩地质极为适用,此工 法不仅大大提高了施工进度,合理地利用了机械设备, 而且能有效地减少机械对拱脚位置的扰动,从而避免 了洞身开挖造成较大的收敛及下沉,为尽早突破软弱

围岩地段加快了进度.

此工法极大提高了管棚的支护能力,提高了暗挖 收稿日期:2008.11-29;修回日期:2009.06.12

作者简介:唐朝松(1985一),男,陕西汉中人,助理工程师. 进洞的施工安全性,使得原双侧壁导坑工法设计的超 前小导管端部不利的悬臂状态,变为有利的简支状态; 另开挖面积加大,管棚全部承受了顶部土压力,这有利 于开挖施工作业安全,加快了施工进度.

1工法特点

,8m控制开挖 1)本工法采用短台阶,每台阶按6

长度,台阶错量最长不超过8m,且必须及时对台阶加 设I18临时横撑,横撑要紧跟掌子面3,5m处,尽快形 成整体封闭以稳定结构.

2)施工中坚持\弱爆破,短进尺,强支护,早封闭, 勤量测\的原则,采用人工开挖或机械手开挖方式,开 挖按照0.6m进尺一个循环作业.

3)开挖至拱脚位置时,采用大拱脚形式,大拱脚采 用钢垫板

(1000mm×500mm×16mm)与斜撑和I28 隧道的开挖.施工中,应采用多种技术相结合的方法 提高导向定位精度.

不同的导孔及铺孔施工工艺对地表的隆起沉降有 显着的影响,对超浅埋管幕,\前拉后夯\法会形成地表 的隆起,而如果扩孑L时钻头直径过大,拉管法铺管侧可 能增大地表的沉降.

管幕工法下穿铁路或其它对地表变形敏感的设施 或建筑物时,必须根据相关规程加强施工监测,密切监 视地表的变形,加强对铁路线路的维护养护,以确定列 车的安全运行.

参考文献

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(责任审编白敏华)

!第9期大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶隧道施工方法47 槽钢焊接,连成整体.同时,为保证拱脚基础牢固,防 止拱顶下沉量过大,须对拱脚位置施作厚10.m的混 凝土基础.

4)开挖过程中,根据施工实际围岩地质情况及监 控量测资料调整支护结构形式,必要时,加设双侧壁竖 撑,使周边的围岩支护得到有利的保护和加强. 本工法仅适用于V级围岩及v级偏弱围岩地段, 不适用于其它围岩使用.

2施工工艺 2.1方案概况

根据双侧壁导坑法施工的掘进速度经验得出,此 种工法月进尺仅15m,如果按照此种方法一直突破软 弱围岩,则需要相当长的时间,耽误工期.根据城市地 下铁道,地下过街通道施工经验,在管棚支护设计方案

的基础上,加大管棚的支护能力,施工采用大管棚(钢 管帷幕)超前支护,环形开挖预留核心土三台阶工法掘 进,即将洞内原设计~42mE的小导管的短支护改为 ~89mm大管棚长支护.

本方案采用较大直径钢管,延长管棚支护长度,扩 大管棚的防护范围,提高管棚支护能力.

将原设计直径~42mm4'-9管,间距40.m,长度 3.5m,支护拱部120.范围的管棚,改为直径~89mm钢 管,间距40cm,长度25,30m管棚,管棚支护范围为 120.(见图1).

(a)环向布置(b)纵向布置

图1大管棚超前支护环形开挖预留核心土三台阶工法示意(单位:) 2?2暗挖施工工艺及施工方法 2.2.1施工工艺流程

准备(双侧壁导坑工法转换成台阶断面)一支护一 钻孔,安设管棚和注水泥砂浆一三台阶法暗挖进洞一 仰拱一二次衬砌一……暗洞二次衬砌钢筋混凝土应依 据施工情况及时跟进.

2.2.2施工方法

1)准备.施工工法从双侧壁导坑法调整为环形开 挖预留核心土三台阶工法施工,需要将双侧壁导坑上 导坑三个工作面(左导坑,右导坑,上导坑)掘进到同一 个断面里程,将侧壁钢架拆除,顶部位置预留核心土至 少3.5m,保证钻机有足够的工作平台.台阶法开挖 前,须对二次衬砌(端头DK133+345)跟紧大管棚接头 约10m位置,确保作业的绝对安全.