(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107060772 A(43)申请公布日 2017.08.18
(21)申请号 201710177156.0(22)申请日 2017.03.23
(71)申请人 中铁五局集团成都工程有限责任公
司
地址 619091 四川省成都市青羊区腾飞大
道51号E区2栋(72)发明人 杨志威 杨锡斌 李星 (74)专利代理机构 深圳市兴科达知识产权代理
有限公司 44260
代理人 万娅莉(51)Int.Cl.
E21D 9/00(2006.01)E21D 11/14(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图5页
(54)发明名称
用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法
(57)摘要
本发明提供一种用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法。所述用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法通过转换开挖方向，逐级升高开挖高度，将纵向的大断面开挖转化成横向的小断面开挖，并于大跨初期支护的外层设置一层外骨架，在大跨初期支护未成拱之前起到支撑岩体的作用，最终形成双侧壁导坑开挖工作面。本发明提供的一种用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法，使在隧道变截面施工时，从小断面逐级扩挖一次扩挖到超大截面。
CN 107060772 ACN 107060772 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按设计施工标准正常断面的衬砌(1)，大断面C段(2)按照双侧壁导坑的台阶高度，施工右侧导坑上台阶(3)，进行初期支护；
步骤二、横向对右侧导坑上部(4)挑顶施工，架立门式支架(5)；步骤三、挑顶完右侧导坑上部(4)后，架立大跨钢架B单元(8)，继续向前挑顶，按三个台阶进行施工，先施工上台阶II部(9)，架立上台阶门架(10)；
步骤四、继续按三台阶进行施工，上台阶(12)施工至双侧壁左导坑(13)拱顶位置，中台阶(14)跟进，接长门架钢架(5)至中台阶底基岩(15)上，安装中导坑(16)拱部设计工字钢C(17)及D(18)单元，开挖右导坑下台阶III部分(19)，接长右导坑临时支护E(20)及大跨段G单元(21)钢架至下台阶基底(22)；
步骤五、继续开挖中台阶至左导坑(13)的开挖轮廓线，安装左导坑H(23)单元，开挖下台阶，接长门架(5)至下台阶基底；
步骤六、继续开挖下台阶至左导坑(13)的开挖轮廓线，安装左导坑I单元(24)工字钢；步骤七、安装仰拱钢架(25)、拆除临时钢架(26)。
2.根据权利要求1中所述的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法，其特征在于，所述步骤二中，所述架立门式支架(5)一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架(6)上，另一侧架立在双侧壁导坑上台阶钢架上(7)。
3.根据权利要求1中所述的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法，其特征在于，所述步骤三中，所述上台阶门架(10)的门架底一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架(6)上，另一侧安设台阶岩面上(11)。
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说 明 书
用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法
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技术领域
[0001]本发明属于建设施工工程领域，尤其涉及一种用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法。
背景技术
[0002]西成客运专线途径青川县境内竹园坝，原设计正线隧道线路距青川县城63公里，因此未设置车站。青川县属于广元市“5.12”地震重灾区之一，按灾后重建总体规划，在竹园镇建设城市副中心，为满足青川县要求，在已启动施工正线的情况下，增设青川车站，但当地地质复杂、瓦斯浓度较高，但青川设站的变更启动较晚，正线隧道均已施工，中途又再次修改了施工方案，造成正线隧道停工达6个月之久；隧道设计图纸的陆续到位，现场开始进入正常施工，按照设计意图，将在原有正线隧道的基础上逐步增加隧道断面面积，最终形成三车道，通过到发线隧道与车站相连通。隧道从标准断面的138㎡，经过四次变化断面最终增加至315.47㎡的超大断面，一般情况下，为确保安全，采用逐级扩挖、由小到大的方式进行施工，该种施工方法仅需在施工至变截面位置处进行局部断面扩大即可满足变截面需求，施工方法较为简便。而新增大跨段位于横洞工区至明洞工区之间，若按由小到大逐级扩挖的形式，两个大跨区间施工仅能从横洞工区单工作面掘进，原有明洞工区打开的工作面将闲置，施工资源难以得到有效利用，工期压力进一步增大，为解决这几个问题，经过多方调研及讨论，编写施工组织，大跨施工仍按两工作进行施工，每工作面负责一个大跨区间施工，而明洞工区采用由138㎡标准断面直接扩挖至315.47㎡的超大断面由大到小进行施工的方式，但该种方式已不是简单的进行扩挖能满足断面需求，按原有施工方法施工，岩面无法及时支护，且在隧道变化最大位置堵头墙体处于应力集中位置，施工安全难以得到满足，进行支护寻找一种新的扩挖方法成为施工中急需解决的问题。发明内容
[0003]为解决现有隧道施工中从标准截面到超大截面的施工方法中岩面无法及时支护，且在隧道变化最大位置堵头墙体处于应力集中位置，施工安全难以得到满足的技术问题，本发明提供一种岩面可以及时支护，避免在隧道变化最大位置堵头墙体处于应力集中位置，施工安全的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法。
[0004]本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法包括以下步骤：[0005]步骤一、按设计施工标准正常断面的衬砌，大断面C段按照双侧壁导坑的台阶高度，施工右侧导坑上台阶，进行初期支护；[0006]步骤二、横向对右侧导坑上部挑顶施工，架立门式支架；[0007]步骤三、挑顶完右侧导坑上部后，架立大跨钢架B单元，继续向前挑顶，按三个台阶进行施工，先施工上台阶II部，架立上台阶门架；[0008]步骤四、继续按三台阶进行施工，上台阶施工至双侧壁左导坑拱顶位置，中台阶跟进，接长门架钢架至中台阶底基岩上，安装中导坑拱部设计工字钢C及D单元，开挖右导坑下
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台阶III部分，接长右导坑临时支护E及大跨段G单元钢架至下台阶基底；[0009]步骤五、继续开挖中台阶至左导坑的开挖轮廓线，安装左导坑H单元，开挖下台阶，接长门架至下台阶基底；[0010]步骤六、继续开挖下台阶至左导坑的开挖轮廓线，安装左导坑I单元工字钢；[0011]步骤七、安装仰拱钢架、拆除临时钢架。
[0012]在本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法一种较佳实施例中，所述步骤二中，所述架立门式支架一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架上，另一侧架立在双侧壁导坑上台阶钢架上。
[0013]在本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法一种较佳实施例中，所述步骤三中，所述上台阶门架的门架底一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架上，另一侧安设台阶岩面上。
[0014]本发明的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法具有如下有益效果：[0015]通过转换开挖方向，逐级升高开挖高度，将纵向的大断面开挖转化成横向的小断面开挖，并于大跨初期支护的外层设置一层外骨架，在大跨初期支护未成拱之前起到支撑岩体的作用，最终形成双侧壁导坑开挖工作面，以较低的成本由普通断面进入大断面，同时安全的扩挖出大断面开挖工作面，形成设计要求的双侧壁导坑法施工形式。成功解决了隧道变截面施工时，仅能从小断面逐级扩挖而不能一次扩挖到位的技术难题。该种转化开挖方向的施工方法受力合理，能保证施工安全。附图说明
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0017]图1是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤一的工序断面图；
[0018]图2是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤二的工序断面图及剖面图；
[0019]图3是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤三的工序断面图及剖面图；
[0020]图4是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤四的工序断面图及剖面图；
[0021]图5是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤五的工序断面图及剖面图；
[0022]图6是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤六的工序断面图及剖面图；
[0023]图7是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤七的工序断面图。
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具体实施方式
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0025]请参阅图1至图7，其中图1是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤一的工序断面图；图2是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤二的工序断面图及剖面图；图3是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤三的工序断面图及剖面图；图4是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤四的工序断面图及剖面图；图5是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤五的工序断面图及剖面图；图6是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤六的工序断面图及剖面图；图7是本发明提供的用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法的步骤七的工序断面图。
[0026]所述用于客运专线标准断面突变超大断面施工方法包括以下步骤：[0027]步骤S1、按设计施工标准正常断面的衬砌1，大断面C段2按照双侧壁导坑的台阶高度，施工右侧导坑上台阶3，进行初期支护；[0028]步骤S2、横向对右侧导坑上部4挑顶施工，架立门式支架5；所述架立门式支架5一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架6上，另一侧架立在双侧壁导坑上台阶钢架上7；
[0029]步骤S3、挑顶完右侧导坑上部4后，架立大跨钢架B单元8，继续向前挑顶，按三个台阶进行施工，先施工上台阶II部9，架立上台阶门架10；所述上台阶门架10的门架底一侧架立在已施工衬砌双线隧道的初期支护钢架6上，另一侧安设台阶岩面上11；[0030]步骤S4、继续按三台阶进行施工，上台阶12施工至双侧壁左导坑13拱顶位置，中台阶14跟进，接长门架钢架5至中台阶底基岩15上，安装中导坑16拱部设计工字钢C17及D18单元，开挖右导坑下台阶III部分19，接长右导坑临时支护E20及大跨段G单元21钢架至下台阶基底22；
[0031]步骤S5、继续开挖中台阶至左导坑13的开挖轮廓线，安装左导坑H23单元，开挖下台阶，接长门架5至下台阶基底；[0032]步骤S6、继续开挖下台阶至左导坑13的开挖轮廓线，安装左导坑I单元24工字钢；[0033]步骤S7、安装仰拱钢架25、拆除临时钢架26。
[0034]本发明的开挖隧道瓦斯检测系统1及超前探测油气瓦斯溢出量的方法具有如下有益效果：
[0035]通过转换开挖方向，逐级升高开挖高度，将纵向的大断面开挖转化成横向的小断面开挖，并于大跨初期支护的外层设置一层外骨架，在大跨初期支护未成拱之前起到支撑岩体的作用，最终形成双侧壁导坑开挖工作面，以较低的成本由普通断面进入大断面，同时安全的扩挖出大断面开挖工作面，形成设计要求的双侧壁导坑法施工形式。成功解决了隧道变截面施工时，仅能从小断面逐级扩挖而不能一次扩挖到位的技术难题。该种转化开挖
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方向的施工方法受力合理，能保证施工安全。[0036]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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