(10)申请公布号 CN 102953737 A
(43)申请公布日 2013.03.06C N 102953737 A
*CN102953737A*
(21)申请号 201210403804.7
(22)申请日 2012.10.22
E21D 11/10(2006.01)
E21D 11/38(2006.01)
(71)申请人中铁三局集团有限公司
地址030001 山西省太原市迎泽大街269号
(72)发明人李雪林 褚晓晖 吴也平 赵善同
周海波 袁锋 李英俊 张留生
牛军涛
(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 14110
代理人
任林芳
(54)发明名称
(57)摘要
本发明属于隧道施工的技术领域，具体涉及
的是一种Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法，解决
了Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工中效率低下，安全
风险高的问题。步骤为：对下台阶掌子面进行临
靠近掌子面一侧施工钢板桩；进行第一部仰拱开
挖，架设仰拱栈桥，施工第一部仰拱初期支护，进
行第二部仰拱开挖，施工第二部仰拱初期支护，同
时施工仰拱衬砌，施工仰拱填充，拔除钢板桩。本
发明的有益效果：施工安全性高，有效降低了隧
道掌子面滑坍的风险；方法简单，易于组织，满足
安全步距的前提下有效提高了施工进度。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书2页 附图5页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 5 页
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1.一种Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法，其特征在于依照下述步骤进行施工：①对下台阶掌子面进行临时加固；②在待开挖仰拱段铺设一层反压片石（22），在大于两环仰拱开挖进尺并靠近掌子面一侧垂直隧道轴线施工钢板桩（13）；③分左右幅进行第一部仰拱开挖
（17），架设仰拱栈桥（20）；④对开挖形成的临时边坡（16）进行临时防护，施工第一部仰拱初期支护（10），接长临时中隔壁（19）；⑤分左右幅进行第二部仰拱开挖（18）；⑥施工第二部仰拱初期支护（10），接长临时中隔壁（19）；⑦同时施工第一部、第二部仰拱钢筋，立模，安装施工缝止水带，施工仰拱衬砌（11），施工仰拱填充（12）；⑧拔除钢板桩，进入下一循环仰拱施工。
2.根据权利要求1所述的Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法，其特征在于钢板桩（13）替换为型钢。
3.根据权利要求1或2所述的Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法，其特征在于每环仰拱开挖进尺范围为1-3m 。
4.根据权利要求3所述的Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法，其特征在于对掌子面及临时边坡（16）的临时防护采用喷射混凝土或注浆或锚网喷方式，临时边坡（16）坡率为1:1~1:15。权 利 要 求 书CN 102953737 A
Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于隧道施工的技术领域，具体涉及的是一种Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工方法。
背景技术
[0002] Ⅵ级富水围岩隧道多采用CRD法进行开挖，按照铁道部对隧道安全的相关要求，仰拱初期支护与掌子面距离不得大于35m，仰拱每循环开挖进尺不能大于3m，故仰拱施工作业面距离下部开挖掌子面距离非常近，由于Ⅵ级富水围岩属于流塑状，没有自稳能力，仰拱开挖很可能造成掌子面围岩失稳，造成掌子面坍塌。通常在Ⅵ级围岩段落采用全断面注浆，对围岩进行预加固，使其固结，增加稳定能力。但在富水段落进行注浆，实际效果不佳，在仰拱开挖过程中还是经常出现掌子面围岩失稳的情形，而且在仰拱开挖时，由于流塑状围岩的不稳定，出现开挖面不断坍塌的情况，随着开挖面的不断坍塌，仰拱成形困难，效率低下，且常常开挖进尺会超标，形成潜在危险。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了解决Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工中效率低下，安全风险高的问题，提供了一种Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工的方法，使得施工安全可控，效率高。[0004] 本发明采用如下技术方案实现：
Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工依照下述步骤进行施工：①对下台阶掌子面进行临时加固；②在待开挖仰拱段铺设一层反压片石，在大于两环仰拱开挖进尺并靠近掌子面一侧垂直隧道轴线施工钢板桩；③分左右幅进行第一部仰拱开挖，架设仰拱栈桥；④对开挖形成的临时边坡进行临时防护，施工第一部仰拱初期支护，接长临时中隔壁；⑤分左右幅进行第二部仰拱开挖；⑥施工第二部仰拱初期支护，接长
临时中隔壁；⑦同时施工第一部、第二部仰拱钢筋，立模，安装施工缝止水带，施工仰拱衬砌，施工仰拱填充；⑧拔除钢板桩，进入下一循环仰拱施工。
[0005] Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工所用钢板桩可采用型钢替代。钢板桩插打的深度根据地质条件和现场施工条件通过计算获得。
[0006] Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工中每环仰拱开挖进尺可根据地质条件调整，其范围为1-3m。
[0007] Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工中对掌子面及临时边坡的临时防护采用喷射混凝土或注浆或锚网喷方式，临时边坡坡率根据地质条件确定，坡率为1:1~1:15。
[0008] 本发明具有如下有益效果：
1、施工安全性高，有效降低了隧道掌子面滑坍的风险；
2、方法简单，易于组织，满足安全步距的前提下有效提高了施工进度。
[0009] 附图
图1为Ⅵ级富水围岩隧道施工横断面图，
图2为Ⅵ级富水围岩隧道施工纵断面图，
图3为Ⅵ级富水围岩隧道施工平面图，
图4为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤一示意图，
图5为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤二示意图，
图6为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤三示意图，
图7为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤四示意图，
图8为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤五示意图，
图9为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤六示意图，
图10为Ⅵ级富水围岩隧道仰拱施工步骤七示意图，
图中：1-1部开挖，2-2部开挖，3-3部开挖，4-4部开挖，5-5部开挖，6-6部开挖，7-仰拱开挖，8-拱墙初期支护，9-拱墙二次衬砌，10-仰拱初期支护，11-仰拱衬砌，12-仰拱填充，13-钢板桩，14-超前支护，15-初期支护钢拱架，16-临时边坡，17-第一部仰拱开挖，18-第二部仰拱开挖，19-临时中隔壁，
20-仰拱栈桥，21-系统锚杆，22-反压片石。
具体实施方式
[0010] 结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明的施工过程：①对下台阶掌子面进行临时加固，临时加固采用喷射混凝土或注浆或锚网喷方式；②在待开挖仰拱段铺设一层反压片石，便于机械作业，在大于两环仰拱开挖进尺并靠近掌子面一侧垂直隧道轴线施工钢板桩，钢板桩可采用型钢替代，钢板桩插打的深度根据地质条件和现场施工条件通过计算获得，计算方法本领域技术人员可以从现有技术中获知；③分左右幅进行第一部仰拱开挖，架设仰拱栈桥恢复通行，每环仰拱开挖进尺可根据地质条件调整，其范围在1-3m之间；④对开挖形成的临时边坡进行临时防护，对临时边坡的临时防护采用喷射混凝土或注浆或锚网喷方式，临时边坡坡率根据地质条件确定，坡率在1:1~1:15之间，施工第一部仰拱初期支护，接长临时中隔壁；⑤分左右幅进行第二部仰拱开挖；⑥施工第二部仰拱初期支护，接长临时中隔壁；⑦同时施工第一部、第二部仰拱钢筋，立模，安装施工缝止水带，施工仰拱衬砌，施工仰拱填充；⑧拔除钢板桩，进入下一循环仰拱施工。
[0011] 实施例：针对广珠铁路某一隧道仰拱施工，隧道为Ⅵ级富水围岩，按照以下的施工方法进行施工。
[0012] 对下部台阶掌子面进行喷射混凝土10cm封闭，在施作好仰拱衬砌端头向前9m范围铺设片石，在距离仰拱衬砌9m处施工钢板桩，钢板桩深度5m，分左右幅开挖距离施作好的仰拱衬砌端头3-6m范围内的仰拱，开挖临时边坡坡率1:1，对临时边坡进行喷射混凝土8cm进行封闭，架设仰拱栈桥，施工该段仰拱初期支护，接长中隔壁。分左右幅开挖距离施作好的仰拱衬砌端头0-3m范围内的仰拱，施工该段仰拱初期支护，接长中隔壁。施工距离施作好的仰拱衬砌端头0-6m范围内的仰拱钢筋、立模，安装施工缝止水带，浇筑该段仰拱衬砌，浇筑该段仰拱填充混凝土。拔除钢板桩，进入下循环仰拱施工。
图1
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