一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法与流程

1.本发明属于隧道施工中辅助坑道向隧道正洞掘进施工技术领域，特别涉及一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法。


背景技术：

2.目前对于隧道工程由于施工周期极为紧张，隧道中因各种不良地质因素和人员、机械、材料、管理等因素的影响，常常延误工期，致使工期总体进度落后，很难保证按时完成既定工程，现场作业中常采用辅助坑道增加隧道正洞工作面的方法，以此来提高工程进度，缩短工期，达到降低工程成本的目的。然而辅助坑道向隧道正洞掘进过渡段空间结构及受力复杂，开挖支护工序多，临时结构多且安装、拆除难度大、施工安全风险高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，它加强了初期支护的刚度、强度、稳定性、减少了安全风险，同时增加了隧道正洞施工工作面缩短了工期、降低了成本。
4.本发明提供了一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，先进行辅助坑道2的开挖与支护施工，当辅助坑道2掘进至隧道正洞3的边界位置后，进行临时挑顶过渡段4开挖施工，根据隧道正洞3的横断面的弧度设置过渡型钢钢架9，并使得过渡型钢钢架9的断面净空高于隧道正洞2的断面，过渡型钢钢架9处于隧道正洞3的断面外侧，使临时挑顶过渡段4的临时结构始终在隧道正洞的断面之外，施工隧道正洞3时无需拆除临时挑顶过渡段的临时结构，既保障了挑顶过程的安全，又对隧道正洞3初期支护起到加强作用；挑顶过渡段4初期支护完成后，在隧道正洞3与辅助坑道2的交界位置架设起点挑顶横梁12，隧道正洞拱架11起点侧的拱脚的起点与挑顶横梁12连接，隧道正洞拱架11另一侧的拱脚设置在隧道基岩之上，通过正洞拱架11为基础形成隧道正洞3的初期支护；隧道正洞3的初期支护完成后，临时挑顶过渡段4上方的围岩体受力已转化至隧道正洞3的初期支护上，将挑顶过渡段初期支护两侧的竖直型钢钢架拆除，形成前后开挖的两个工作面。
5.辅助坑道2开挖的同时随挖随支，将辅助坑道型钢钢架7采用锚杆与喷射混凝土施工的方式形成辅助坑道支护通道8。
6.所述的挑顶过渡段4进行开挖施工后，将挑顶过渡型钢钢架9与两侧竖直的型钢钢架采用锚杆与喷射混凝土施工的方式形成挑顶过渡段初期支护13，施工隧道正洞时仅拆除两侧竖直的型钢钢架。
7.所述的通过正洞拱架11为基础形成隧道正洞3的初期支护是指，将隧道正洞拱架11采用钢筋网、锚杆及喷射混凝土施工进而形成隧道正洞(3)的初期支护。
8.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
9.本发明采用临时挑顶过渡段初期支护随隧道正洞横向断面弧度逐渐变化的方式，进而临时挑顶过渡段初期支护拱部不用拆除，并且还兼做隧道正洞初期支护的一部分，加
强了初期支护的刚度、强度、稳定性、减少了安全风险，同时增加了隧道正洞施工工作面缩短了工期、降低了成本。
附图说明
10.附图1-2为本发明的施工过程示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例。
12.实施例：一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，
13.先进行辅助坑道2的开挖与支护施工，辅助坑道2的开挖完成后，进行辅助坑道型钢钢架7及常规锚杆、喷射混凝土施工，要求“随挖随支”尽快形成初期支护，形成辅助坑道支护通道8。
14.当辅助坑道2掘进至隧道正洞3的边界位置，即为挑顶起点5，从挑顶起点5进行临时挑顶过渡段4开挖施工，根据隧道正洞3的横断面的弧度设置过渡型钢钢架9，并使得过渡型钢钢架9的断面净空高于隧道正洞3的断面，过渡型钢钢架9处于隧道正洞3的断面外侧，使临时挑顶过渡段4的临时结构始终在隧道正洞的断面之外，将过渡型钢钢架9与两侧竖直的型钢钢架采用常规锚杆、喷射混凝土施工，要求“随挖随支”形成挑顶过渡段初期支护13，施工隧道正洞3时无需拆除临时挑顶过渡段的临时结构，仅拆除两侧竖直的型钢钢架，既保障了挑顶过程的安全，又对隧道正洞3初期支护起到加强作用；挑顶过渡段初期支护13完成后，在隧道正洞3与辅助坑道2的挑顶起点5位置架设起点挑顶横梁12，隧道正洞拱架11起点侧的拱脚的起点与挑顶横梁12连接，隧道正洞拱架11另一侧的拱脚设置在隧道基岩之上，通过正洞拱架11为基础，将正洞拱架11采用钢筋网、锚杆及喷射混凝土施工进而形成隧道正洞3的初期支护；隧道正洞3的初期支护完成后，临时挑顶过渡段4上方的围岩体受力已转化至隧道正洞3的初期支护上，将挑顶过渡段初期支护两侧的竖直型钢钢架拆除，形成前后开挖的两个工作面。
15.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。


技术特征：
1.一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：先进行辅助坑道(2)的开挖与支护施工；当辅助坑道(2)掘进至隧道正洞(3)的边界位置后，进行临时挑顶过渡段(4)开挖支护施工，隧道正洞(3)从横向转纵向开挖支护施工；其中，临时挑顶过渡段(4)开挖支护是根据隧道正洞(3)的横截面顶部逐渐变化过渡，并使得临时挑顶过渡段(4)的初期支护的顶部结构不用拆除，兼做隧道正洞(3)永久初期支护的一部分，用于增加隧道正洞(3)初期支护的刚度、强度及稳定性，同时给隧道正洞(3)施工增加了两个工作面。2.根据权利要求1所述的辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：辅助坑道(2)开挖要求随挖随支，将辅助坑道型钢钢架(7)采用锚杆与喷射混凝土施工的方式形成辅助坑道支护通道(8)。3.根据权利要求1或2所述的辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：所述的挑顶过渡段(4)的初期支护的组成包括挑顶部弧形型钢钢架(9)与两侧竖直型钢钢架，顶部弧形型钢钢架(9)根据隧道正洞(3)的横截面顶部逐渐变化过渡，从挑顶起点(5)随向前掘进逐级增高至隧道正洞(3)的拱顶最高点(6)，随掘进逐级降低至挑顶终点(10)。4.根据权利要求3所述的辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：顶部弧形型钢钢架(9)的断面净空高于隧道正洞(3)的断面，顶部弧形型钢钢架(9)处于隧道正洞(3)的断面外侧，施工隧道正洞(3)时无需拆除顶部弧形型钢钢架(9)，既保障了挑顶过程的安全，且顶部弧形型钢钢架(9)对隧道正洞(3)初期支护起到加强作用。5.根据权利要求1或4所述的辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：挑顶过渡段(4)的初期支护完成后，在隧道正洞(3)与辅助坑道(2)的交界位置架设起点挑顶横梁(12)，隧道正洞拱架(11)起点侧的拱脚的起点与挑顶横梁(12)连接，隧道正洞拱架(11)另一侧的拱脚设置在隧道基岩之上，再通过钢筋网、锚杆、喷射混凝土施工，进而形成隧道正洞(3)的初期支护。6.根据权利要求5所述的辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法，其特征在于：临时挑顶过渡段(4)上方的围岩体受力已转化至隧道正洞(3)的初期支护上，将挑顶过渡段(4)的初期支护的两侧竖直型钢钢架拆除，形成前后开挖的两个工作面。

技术总结
本发明提供一种辅助坑道向隧道正洞掘进渐变挑顶过渡的施工方法。本发明采用临时挑顶过渡段初期支护随隧道正洞横向断面弧度逐渐变化的方式，进而临时挑顶过渡段初期支护拱部不用拆除，并且还兼做隧道正洞初期支护的一部分，加强了初期支护的刚度、强度、稳定性、减少了安全风险，同时增加了隧道正洞施工工作面缩短了工期、降低了成本。降低了成本。


技术研发人员：解振乙 王伟兴 赵伟 周磊 余仁举 任文鹏 刘贤 张海禄 欧阳斌 杨通海 刘仕茂 邓卫平 冉艳霞 吴思承 吴仕鹏 石家宽
受保护的技术使用者：贵州桥梁建设集团有限责任公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2023/9/22