成環(huán)型承力體系,以平衡隧道圍巖的偏壓應(yīng)力。
[0056]其中,采用橫向管棚對(duì)拱頂山坡進(jìn)行強(qiáng)支護(hù)后分步開挖形成左、右洞室。
[0057]其中,采用述拱頂錨固系統(tǒng)和拱腳錨固系統(tǒng)來加固開挖影響區(qū)域內(nèi)的山坡坡體,減小山坡巖體的變形,從而降低隧道結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力水平。
[0058]其中,通過中隔墻來連接左、右洞室,并承受由偏壓地形條件或內(nèi)外洞室的非對(duì)稱開挖帶來的不平衡荷載。
[0059]本發(fā)明提供的通透肋式連拱隧道的施工方法是根據(jù)具有通透肋式連拱隧道施工力學(xué)行為的時(shí)空演化規(guī)律而制定的,具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0060]1、拱頂山坡錨固系統(tǒng)中的注漿鋼管,延伸至洞身系統(tǒng)錨桿加固范圍內(nèi),兩者形成連續(xù)的加固體系,有效減小拱頂受拉區(qū)巖體的變形,降低隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平,更好地保證了拱頂山坡巖體及隧道圍巖的穩(wěn)定。
[0061]2、采用中導(dǎo)洞開挖后,先期施做整體式中隔墻,即中隔墻與左、右洞相臨的二次襯砌層先期整體澆筑,有效地增大了施工階段中隔墻的結(jié)構(gòu)剛度,避免了偏壓地段中隔墻滑動(dòng)、傾覆的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)為拱頂山坡受拉區(qū)巖體提供了有效的支撐。
[0062]3、施工開挖采用“先左洞,后右洞”的方案,即在開挖中導(dǎo)洞并施做中隔墻后,先開挖左測(cè)洞室,并施做肋式拱梁等隧道結(jié)構(gòu),形成穩(wěn)定支撐體系后,再開挖右側(cè)洞室,最后施做右洞隧道結(jié)構(gòu),這一總體開挖方案很好地保證了偏壓地段異型連拱隧道施工穩(wěn)定;
[0063]4、左洞肋式拱梁與拱頂縱梁、防撞墻、防撞墻整體模注,并與中隔墻、仰拱形成環(huán)型承力體系,既保證了該異型隧道結(jié)構(gòu)的整體剛度,同時(shí)可有效地平衡偏壓荷載,提高隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性;
[0064]5、采用循環(huán)施工的方式分段推進(jìn),嚴(yán)格控制每一循環(huán)開挖進(jìn)尺、施工間距,保證通透肋式連拱隧道結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0065]圖1為本發(fā)明中通透肋式連拱隧道的施工流程示意圖;
[0066]圖2為本發(fā)明中通透肋式連拱隧道的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0067]圖3為本發(fā)明中通透肋式連拱隧道的三維結(jié)構(gòu)示意圖;
[0068]圖中標(biāo)號(hào):I拱頂錨固系統(tǒng);2拱頂縱梁;3防落石擋塊;4肋式拱梁;5防撞墻;6初期襯砌;7二次襯砌;8拱腳錨固系統(tǒng);9擴(kuò)大基礎(chǔ);10仰拱;11中導(dǎo)洞;12中隔墻。
【具體實(shí)施方式】
[0069]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0070]在本發(fā)明實(shí)施例提供的通透肋式連拱隧道的施工方法中,肋式連拱隧道開挖與支護(hù)施工順序?yàn)?拱頂山坡注漿加固、中導(dǎo)洞開挖、中導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)、中隔墻澆筑、橫向鋼支撐及中導(dǎo)洞回填、左洞臨時(shí)坡面開挖、擴(kuò)大基礎(chǔ)澆筑、左洞側(cè)導(dǎo)洞開挖、左洞側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)施工、左洞坡面圍巖開挖、支護(hù)施工及鋼拱架架設(shè)、模注左洞肋梁及縱梁和二次襯砌、右洞側(cè)導(dǎo)洞開挖、右洞側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)施工、右洞拱部圍巖開挖、支護(hù)施工及鋼拱架架設(shè)、右洞核心土開挖、右洞模注混凝土、下一個(gè)施工循環(huán)。
[0071]如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的施工方法具體包括下述步驟:
[0072]步驟A:拱頂山坡注漿加固:
[0073]隧道開挖前,沿線路走向的拱頂山坡面上布置5?6排注漿鋼管及5?10排注漿小導(dǎo)管,注漿鋼管采用外徑108mm、壁厚6mm的熱扎無縫鋼管,長度為15m,間距為2mX 2m,呈梅花形布置;注楽小導(dǎo)管外徑50mm,壁厚5mm,長度為6m,間距為2m X 2m,呈梅花形布置。注楽管以水平向下傾斜25°的角度鉆入,鉆孔軸線與線路走向正交,注漿管打入圍巖后,水泥砂漿通過注漿孔充填注漿管與巖層之間的縫隙及圍巖內(nèi)部裂隙,共同起到加固拱頂邊坡巖層的作用。
[0074]步驟B:中導(dǎo)洞開挖:中導(dǎo)洞開挖采用臺(tái)階法。
[0075]步驟C:中導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù):中導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)采用20cm厚的C25早強(qiáng)混凝土及縱向間距60cm的116工字鋼鋼拱架,并布設(shè)Φ 8mmi20 X 20cm鋼筋網(wǎng)。其開挖面布置支護(hù)錨桿,錨桿采用為Φ 22mmi60 X 10cm的早強(qiáng)砂漿錨桿,錨桿長度為3.0m。
[0076]步驟D:中隔墻澆筑:中隔墻為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用復(fù)合式曲中墻形式,心墻厚1.1m,底寬3.3m,頂寬2.3m,高6.1m,中隔墻頂部與中導(dǎo)洞頂緊密接觸。
[0077]步驟E:橫向鋼支撐及中導(dǎo)洞回填:采用M7.5漿砌片石進(jìn)行回填,回填高度為自中隔墻底以上3.6m,橫向臨時(shí)支撐采用116鋼支撐,設(shè)置在中隔墻靠右洞一側(cè)。
[0078]步驟F:左洞臨時(shí)坡面開挖:開挖擴(kuò)大基礎(chǔ)邊線周圍的山坡面,形成操作平臺(tái),并采用15cm厚噴射混凝進(jìn)行臨時(shí)邊坡防護(hù)。
[0079]步驟G:擴(kuò)大基礎(chǔ)澆筑:擴(kuò)大基礎(chǔ)采用機(jī)械開挖和爆破方式,至設(shè)計(jì)高程后做地基承載力試驗(yàn)。擴(kuò)大基礎(chǔ)寬3.0m、高2.5m,為臺(tái)階形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),沿線路縱向通長布置,其底部布有5m長Φ 50 X 5mm注楽小導(dǎo)管,采用梅花形布置,管心間距Im,以增加基礎(chǔ)的水平承載力。
[0080]步驟H:左洞側(cè)導(dǎo)洞開挖:采用臺(tái)階法施工,機(jī)械或弱爆破開挖。
[0081 ] 步驟I:左洞側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)施工:臨時(shí)支護(hù)采用20cm厚的C25早強(qiáng)混凝土及縱向間距60cm的116工字鋼鋼拱架,并布設(shè)Φ 8mmi20 X 20cm鋼筋網(wǎng)。
[0082]步驟J:左洞坡面圍巖開挖:采用臺(tái)階法施工,機(jī)械或弱爆破開挖。應(yīng)嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進(jìn)尺和及時(shí)支護(hù),并注意量測(cè)洞內(nèi)、地表變形。
[0083]步驟K:左洞仰拱施工:左洞開挖完畢后,初噴26cm厚的C25早強(qiáng)混凝土,并采用60cm厚的C30早強(qiáng)混凝土及縱向間距60cm的120工字鋼鋼拱架支護(hù)。
[0084]步驟L:模注左洞肋梁、縱梁及二次襯砌:采用整體式臺(tái)車全斷面整體模注左洞內(nèi)側(cè)二次襯砌、拱頂縱梁、肋式拱梁、防撞墻。二次襯砌為60cm厚的C30鋼筋混凝土殼體結(jié)構(gòu),肋式拱梁為1/4圓弧形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),梁體截面為寬1.2m、高1.05m的長方形,防撞墻寬1.05m、高2.5mο
[0085]每循環(huán)整體模注按6?9m的長度推進(jìn),預(yù)留3?4m的操作空間,盡量增加使2根肋梁一次成型的循環(huán)數(shù),以保證結(jié)構(gòu)的整體性,增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0086]步驟M:右洞側(cè)導(dǎo)洞開挖:采用臺(tái)階法施工,機(jī)械或弱爆破開挖。
[0087 ] 步驟N:右洞側(cè)導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)施工:臨時(shí)支護(hù)采用2 O cm厚的C2 5早強(qiáng)混凝土及縱向間距60cm的116工字鋼鋼拱架,并布設(shè)Φ 8mmi20 X 20cm鋼筋網(wǎng),開挖面布置支護(hù)錨桿,錨桿采用為Φ 22mmi60 X 10cm的早強(qiáng)砂漿錨桿,錨桿長度為3.0m。
[0088]步驟O:右洞拱部圍巖開挖:應(yīng)嚴(yán)格控制開挖循環(huán)進(jìn)尺和及時(shí)支護(hù),并注意量測(cè)洞內(nèi)、地表變形。
[0089]步驟P:支護(hù)施工及鋼拱架架設(shè):拱部圍巖開挖后,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)和架設(shè)鋼拱架。初期支護(hù)層采用26cm厚的C25早強(qiáng)混凝土,并布設(shè)Φ 8mmi20 X 20cm鋼筋網(wǎng)及縱向間距60cm的120工字鋼鋼拱架。鋼拱架與開挖輪廓之間、鋼拱架之間均需噴射混凝土充填密實(shí)。
[0090]步驟Q:右洞核心土開挖:初期襯砌完成后,分臺(tái)階逐步開挖預(yù)留核心土,并對(duì)隧道輪廓開挖面進(jìn)行襯砌、鋼拱架和注漿錨桿施工。
[0091 ] 步驟R:右洞仰拱施工:右洞開挖完畢后,初噴26cm厚的C25早強(qiáng)混凝土,并采用60cm厚的C30早強(qiáng)混凝土及縱向間距60cm的120工字鋼鋼拱架進(jìn)行支護(hù)。
[0092]步驟S:右洞模注混凝土:右洞二次襯砌為60cm厚的C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),兩端分別與仰拱兩端相連,形成環(huán)形封閉承載結(jié)構(gòu)。
[0093]在本發(fā)明實(shí)施例中,根據(jù)上述施工方法獲得的通透肋式聯(lián)拱隧道的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示,該通透肋式連拱隧道包括拱頂錨固系統(tǒng)1、拱頂縱梁2、防落石擋塊3、肋式拱梁4、防撞墻5、初期襯砌6、二次襯砌7、拱腳錨固系統(tǒng)8、擴(kuò)大基礎(chǔ)9、仰拱10、中導(dǎo)洞11和中隔墻12;
[0094]其中,拱頂錨固系統(tǒng)I采用注漿鋼管和小導(dǎo)管,注漿鋼管為Φ108 X6mm預(yù)鉆孔埋設(shè)的熱扎無縫鋼管,埋入長度15m;小導(dǎo)管為Φ 50 X 5mm注楽小導(dǎo)管,埋入長度6m。注楽管以向下傾斜25°的角度鉆入,鉆孔軸線與線路走向正交,并采用梅花形布置,管心間距2m。
[0095]拱頂縱梁2為寬1.5m、高1.05m的條形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),沿線路縱向通長布置,主要作為隧道左洞拱圈襯砌層與肋式拱梁4的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。拱頂縱梁2上靠山坡外側(cè)設(shè)置有寬
0.5m、高1.5m的鋼筋混凝土防落石擋快3,防止山坡碎石落入隧道內(nèi)。
[0096]肋式拱梁4為1/4圓弧形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),梁體截面為寬1.2m、高1.05m的長方形,相鄰肋梁之間的中心間距為6.0m,形成寬4.Sm、高6.2m的通透式開間,各片肋梁頂端與拱頂縱梁2相連,底部與防撞墻5相連。
[0097]防撞墻5為寬1.05m、高2.5m的條形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),沿線路縱向通長布置,主要起到防止車輛沖撞隧道結(jié)構(gòu)物的作用,并作為肋式拱梁4與拱腳擴(kuò)大基礎(chǔ)9的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。拱腳擴(kuò)大基礎(chǔ)9為寬3.0m、高2.5m的臺(tái)階形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),沿線路縱向通長布置。擴(kuò)大基礎(chǔ)9底部的拱腳錨固系統(tǒng)8可以采用5m長Φ50Χ5πιπι注漿小導(dǎo)管,以垂直水平面