一種膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道初期支護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隧道在山區(qū)鐵路土建施工中占有很大比例，隧道工程一直是土建施工難度較大的工程，且由于隧道圍巖強度的難以預(yù)判性，更加大了隧道的施工難度。膨脹土隧道施工更是施工風險高，施工難度大的隧道之一。膨脹土遇水易軟化，承載力下降，將會導(dǎo)致隧道初期支護拱頂下沉嚴重，使隧道初期支護不穩(wěn)定，造成初期支護侵入二次襯砌，嚴重者甚至會造成隧道坍塌。在膨脹土隧道施工時常規(guī)的隧道初期支護方法已不能滿足膨脹土隧道對初期支護的要求，特別是限制拱頂嚴重下沉成為急待解決的難題。
[0003]因此，針對以上不足，需要提供一種能夠限制膨脹土隧道頂拱沉降的隧道初期支護施工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:采用傳統(tǒng)的拱墻支護施工方法對膨脹土隧道進行施工時，將會導(dǎo)致隧道初期支護拱頂下沉嚴重，使隧道初期支護不穩(wěn)定，造成初期支護侵入二次襯砌，嚴重者甚至會造成隧道坍塌。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法，包括以下步驟:步驟Si，利用挖掘機按照臺階法開挖出膨脹土隧道段的掌子面上臺階；步驟S2，對掌子面上臺階周邊的開挖面進行初噴混泥土層作業(yè)，并在初噴混凝土層上鋪設(shè)上臺階鋼筋網(wǎng)片；步驟S3，將彎成拱形的多個工字鋼連接在一起，形成拱形的上臺階工字鋼，并在所述在上臺階工字鋼的拱腳的外側(cè)面上焊接上臺階三角支撐架；步驟S5，在上臺階工字鋼上相鄰的工字鋼的連接處所對應(yīng)的拱頂上施做自進式徑向錨桿；步驟S6，對掌子面上臺階周邊的開挖面復(fù)噴混凝土層，在初凝的復(fù)噴混凝土層上施做系統(tǒng)錨桿；步驟S7，利用挖掘機按照臺階法挖出膨脹土隧道段的核心土臺階和掌子面中臺階；步驟S8，對掌子面中臺階周邊的開挖面進行初噴混凝土層，在初噴混凝土層上鋪設(shè)中臺階鋼筋網(wǎng)片；步驟S9，將彎成拱形的多個工字鋼連接在一起形成拱形的中臺階工字鋼，所述中臺階工字鋼的拱度與掌子面中臺階頂部的拱度相同，并且在所述中臺階工字鋼的下端拱腳外側(cè)面上焊接有中臺階三角支撐架；步驟SI I，在中臺階工字鋼與上臺階工字鋼的連接處施做自進式徑向錨桿，在中臺階工字鋼上復(fù)噴混凝土層，在初凝的復(fù)噴混凝土層上，施做系統(tǒng)錨桿。
[0008]其中，所述步驟SI中，在掌子面上臺階的中心處預(yù)留出橫斷面為梯形的核心土臺階，使掌子面上臺階的橫斷面呈半口字型。
[0009]其中，在步驟S3中，所述上臺階工字鋼的拱度與掌子面上臺階頂部的拱度相同。
[0010]其中，在所述步驟S3和S5之間還包括有步驟S4:將帶有三角支撐架的上臺階工字鋼安裝到上臺階鋼筋網(wǎng)片上。
[0011]其中，所述步驟S4中，用鎖腳錨管在上臺階工字鋼的兩端拱腳處進行錨固，將上臺階工字鋼錨固鎖緊。
[0012]其中，所述步驟S9和Sll之間還包括步驟S10，將步驟S9中的中臺階工字鋼固定在中臺階鋼筋網(wǎng)片上。
[0013]其中，步驟SlO中，用鎖腳錨管在中臺階工字鋼下端拱腳處進行錨固，將中臺階工字鋼錨固鎖緊，然后，在中臺階的底部施作臨時仰拱鋼架，將臨時仰拱鋼架的兩端與中臺階工字鋼下端固定連接在一起，在臨時仰拱鋼架的頂面上布設(shè)臨時仰拱鋼架鋼筋網(wǎng)片。
[0014]其中，在步驟S9中，向臨時仰拱鋼架鋼筋網(wǎng)片上噴射混凝土。
[0015]其中，還包括步驟S12，用挖掘機按照臺階法開挖膨脹土隧道段的掌子面下臺階
(18)，開挖完成后對完成的下臺階進行初期支護；和步驟S13，用挖掘機按照臺階法開挖膨脹土隧道段的隧道底部(19)，開挖完成后對完成的隧道底部進行初期支護。
[0016](三)有益效果
[0017]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法包括以下步驟:步驟SI，利用挖掘機按照臺階法開挖出膨脹土隧道段的掌子面上臺階；步驟S2，對掌子面上臺階周邊的開挖面進行初噴混泥土層作業(yè)，并在初噴混凝土層上鋪設(shè)上臺階鋼筋網(wǎng)片；步驟S3，將彎成拱形的多個工字鋼連接在一起，形成拱形的上臺階工字鋼，并在所述在上臺階工字鋼的拱腳的外側(cè)面上焊接上臺階三角支撐架；步驟S5，在上臺階工字鋼上相鄰的工字鋼的連接處所對應(yīng)的拱頂上施做自進式徑向錨桿；步驟S6，對掌子面上臺階周邊的開挖面復(fù)噴混凝土層，在初凝的復(fù)噴混凝土層上施做系統(tǒng)錨桿；步驟S7，利用挖掘機按照臺階法挖出膨脹土隧道段的核心土臺階和掌子面中臺階；步驟S8，對掌子面中臺階周邊的開挖面進行初噴混凝土層，在初噴混凝土層上鋪設(shè)中臺階鋼筋網(wǎng)片；步驟S9，將彎成拱形的多個工字鋼連接在一起形成拱形的中臺階工字鋼，所述中臺階工字鋼的拱度與掌子面中臺階頂部的拱度相同，并且在所述中臺階工字鋼的下端拱腳外側(cè)面上焊接有中臺階三角支撐架；步驟SI I，在中臺階工字鋼與上臺階工字鋼的連接處施做自進式徑向錨桿，在中臺階工字鋼上復(fù)噴混凝土層，在初凝的復(fù)噴混凝土層上，施做系統(tǒng)錨桿。本發(fā)明提供的隧道頂拱初期支護方法，在上臺階工字梁和中臺階工字梁的拱腳外側(cè)面上焊接有三角支撐架，三角支撐架可很好地將拱頂膨脹土沉降的壓力分散到隧道兩外偵牝能夠提升上臺階工字鋼和中臺階工字鋼的承載能力，同時，在上臺階工字鋼上相鄰工字鋼連接處所對應(yīng)的拱頂上施作自進式徑向錨桿，可很大程度上提升上臺階工字鋼的連接處的承載力，從而也加強了整個上臺階工字鋼的承載力，兩中臺階工字鋼和上臺階工字鋼組成一個封閉的支撐環(huán)，很好地限制了已開挖拱頂?shù)某两?，特別是該封閉環(huán)的外側(cè)的三角支撐架起到了很好地限制膨脹土隧道拱頂沉降的作用；可阻止隧道初期支護頂拱下沉，提升隧道初期支護的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明上述和/或附加方面的優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1是采用本發(fā)明提供的膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法進行初期支護的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，圖1中附圖標記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0021]1、超前支護，2、掌子面上臺階，3、核心土臺階，4、初噴混凝土層，5、上臺階鋼筋網(wǎng)片，6、上臺階工字鋼，7、上臺階三角支撐架，8、鎖腳錨管，9、自進式徑向錨桿，10、復(fù)噴混凝土層，11、系統(tǒng)錨桿，12、掌子面中臺階，13、中臺階鋼筋網(wǎng)片，14、中臺階工字鋼，15、中臺階三角支撐架，16、臨時仰拱鋼架，17、臨時仰拱鋼架鋼筋網(wǎng)片，18、掌子面下臺階，19、隧道底部。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]本發(fā)明提供了一種膨脹土隧道拱墻初期支護施工方法，主要用于膨脹土隧道拱墻的初期支護，限制膨脹土隧道初期支護的頂拱沉降，使膨脹土隧道頂拱的初期支護具有更好的穩(wěn)定性；包括以下步驟:步驟Si，在已完成的前段隧道的超前支護I的防護下利用挖掘機按照臺階法開挖出膨脹土隧道段的掌子面上臺階2，如圖1所示，在掌子面上臺階2的中心處預(yù)留出橫斷面為梯形的核心土臺階3，使掌子面上臺階2的橫斷面呈半口字型；步驟S2，對掌子面上臺階2周邊的開挖面進行初噴混泥土層作業(yè)，并在初噴混凝土層4上鋪設(shè)上臺階鋼筋網(wǎng)片5，上臺階鋼筋網(wǎng)片5的設(shè)置可提升初噴混凝土層4的承載能力，可防止開挖出的隧道壁上有碎石掉落；步驟S3，將彎成拱形的多個工字鋼連接在一起，形成拱形的上臺階工字鋼6，所述上臺階工字鋼6的拱度與掌子面上臺階2頂部的拱度相同；并在所述在上臺階工字鋼6的拱腳的外側(cè)面上焊接上臺階三角支撐架7，所述上臺階三角支撐架7設(shè)置有兩個，