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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201410537712722申请日20141013E21D9/10200601E21D11/00200601E21D11/1020060171申请人中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司地址400023重庆市北部新区昆仑大道46号72发明人张万斌李海军曹林卫王明年刘大刚付刚于茂春朱小兵李鸿王志勇姜波74专利代理机构重庆市前沿专利事务所普通合伙50211代理人方洪54发明名称一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法57摘要本发明公开了一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，施作工序为施作复合式导向墙和安装导向管钻孔大管棚和钢筋笼安装破除复合式导向墙浇筑砼层开。
2、挖废弃钻孔段土体注浆大管棚支护段开挖下一循环施工。本发明避免了连拱隧道多循环反复扩挖管棚工作间，降低了施工风险，减小了扩挖土方量、初支二衬混凝土用量和钢拱架数量，节约了工程成本，不仅使施工速度得到提高，大大提高了工效，而且降低了在软弱不良地层扩大断面开挖管棚工作间所引起的如应力集中等可能导致隧道破坏施工风险，减小了城市狭窄地下空间中对临近既有构建筑物的影响，使整个超前支护和隧道开挖过程相较于传统的有工作室管棚超前支护要更加安全可靠。51INTCL19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3页附图3页10申请公布号CN104389618A43申请公布日20150304C。
3、N104389618A1/1页21一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，其特征在于包括以下步骤1在隧道1的掌子面P处施作永临结合的复合式导向墙并安装导向管4；所述复合式导向墙包括喷射砼层2和浇筑砼层3，浇筑砼层3位于喷射砼层2的内侧，所述导向管4在喷射砼层2与浇筑砼层3之间沿隧道顶部拱弧轮廓分布；2以导向管4为引导，通过钻机沿隧道1的纵向钻孔，并使所设置的钻孔7与对应的导向管4在一条直线上；3将大管棚8通过导向管4推入钻孔7内安装，大管棚8安装到位后与导向管4之间形成废弃钻孔段9，然后通过导向管4将钢筋笼推入大管棚8内安装；4将复合式导向墙的浇筑砼层3破除；5按设计进尺开挖废弃钻孔段9所对应。
4、的岩土体并施作支护；6通过大管棚进行注浆；7保证设计搭接长度，施工大管棚支护段；8重复步骤17，直至施工完成。2根据权利要求1所述的连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，其特征在于在所述喷射砼层2内设置有初期支护钢架5，该初期支护钢架5为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成。3根据权利要求1所述的连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，其特征在于在所述浇筑砼层3内设置有临时钢架6，该临时钢架6为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成。权利要求书CN104389618A1/3页3一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法技术领域0001本发明属于隧道施工技。
5、术领域，具体地说，特别涉及一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法。背景技术0002为了在较大范围内控制围岩的松弛，需要采用特殊的加固地层方法，这种方法是先在掌子面前方的围岩中进行加固施工，而后在其范围内进行开挖作业，这种施工方法被称作超前支护。0003管棚支护是地下工程施工中通过浅埋、软弱破碎岩体、塌方段等不良地质层时的一种超前支护手段。管棚支护是沿开挖幅圆线外钻设与隧道轴线有一定外插角的孔。而后插入不同直径的钢管，利用钢管作为纵向支撑，钢拱架作为横向环形支撑，并向管内注浆，固结管周边的围岩，形成在预定范围内的棚架支护体系。其特点是可改善松散破碎岩层的物理力学性质，在拟开挖段上方形成具有较强承。
6、载能力的整体排架式加固拱圈，刚度较大，能阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力，起到超前支护的作用。0004但是，管棚施工需要扩大作业空间，一般只在洞口或处理塌方时采用。常规超前大管棚施工存在以下几个方面的缺点00051、开挖断面增大，且开挖断面反复变化，很容易引起应力集中，使施工风险等级提高，对安全施工不利。00062、开挖土方量增加，初期支护量增大，增加工程成本。00073、对于多循环连续大管棚施工地段，每循环都要开挖管棚工作间，施工难度较大，影响工效。00084、隧道开挖完成后进行二衬施工时，不仅增加混凝土用量，也对二衬模板台车带来影响。0009而连拱隧道洞身大管棚超前支护还存在以。
7、下问题00101、管棚工作室扩挖会占用连拱隧道中墙结构空间，若保持中墙结构厚度不变，会引起线路加宽，导致线路不顺直，结构异型、施工难度增加、工程量和投资增加等。若保持线路顺直不变，则扩挖会侵占中墙结构厚度，带来结构安全、结构异型、临时加固支撑工程增加等问题。00112、管棚工作室扩挖会引起占用相邻洞空间，带来结构设计复杂、施工步序转换困难，施工效率低下等问题。发明内容0012本发明所要解决的技术问题在于提供一种无需扩挖工作室的连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法。0013本发明的技术方案如下一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，其特征在于包括以下步骤说明书CN104389618A2/3页400。
8、141在隧道1的掌子面P处施作永临结合的复合式导向墙并安装导向管4；所述复合式导向墙包括喷射砼层2和浇筑砼层3，浇筑砼层3位于喷射砼层2的内侧，所述导向管4在喷射砼层2与浇筑砼层3之间沿隧道顶部拱弧轮廓分布；00152以导向管4为引导，通过钻机沿隧道1的纵向钻孔，并使所设置的钻孔7与对应的导向管4在一条直线上；00163将大管棚8通过导向管4推入钻孔7内安装，大管棚8安装到位后与导向管4之间形成废弃钻孔段9，然后通过导向管4将钢筋笼推入大管棚内安装；00174将复合式导向墙的浇筑砼层3破除；00185按设计进尺开挖废弃钻孔段9所对应的岩土体并施作支护；00196通过大管棚进行注浆；00207保。
9、证设计搭接长度，施工大管棚支护段；00218重复步骤17，直至施工完成。0022本发明采用连拱隧道无室管棚技术，避免了开挖管棚工作间，直接利用隧道设计开挖空间进行超前大管棚超前支护施工，大大减少了施工开挖、混凝土回填、钢架数量，节约了工程成本，具有可观的经济效益。隧道开挖尺寸一致，避免了断面频繁转变造成隧道应力集中导致破坏。0023本发明采用双洞分离、永临结合的复合式导向墙。采用临时拱墙钢架施作套拱并按设计外插角固定临时导向墙中的导向管，作为大管棚钻孔的起始位置，控制钻孔方向；导向墙双洞分离，两洞可独立施作大管棚超前支护，可避免两洞临时导向墙和超前支护施工干扰。0024作为优选，在所述喷射砼层。
10、2内设置有初期支护钢架5，该初期支护钢架5为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成。0025作为优选，在所述浇筑砼层3内设置有临时钢架6，该临时钢架6为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成。0026本发明的有益效果是00271避免了连拱隧道多循环反复扩挖管棚工作间，直接利用隧道设计开挖空间施作临时钢拱架、导向墙，并利用导向孔控制外插角进行超前大管棚支护施工，这样降低了施工风险，减小了扩挖土方量、初支二衬混凝土用量和钢拱架数量，节约了工程成本，具有可观的经济效益。00282不变换隧道断面保证了线路的顺直性和运营舒适性，还使施工速度得到提高，大大提。
11、高了工效，满足复杂环境条件下隧道快挖、快支的技术要求。00293由于不需要频繁扩挖隧道断面，超前支护段隧道开挖断面尺寸一致，不仅使施工变得方便、容易控制，而且降低了在软弱不良地层扩大断面开挖管棚工作间所引起的如应力集中等可能导致隧道破坏施工风险，减小了城市狭窄地下空间中对临近既有构建筑物的影响，使整个超前支护和隧道开挖过程相较于传统的有工作室管棚超前支护要更加安全可靠。00304相比传统的有工作室的大管棚施工方法，本发明不进行扩挖，减小了土石方开挖量和结构圬工量，造价低；提前进行了隧道的超前支护，隧道结构稳定性好，体系变形小；具有工序简单可行，对施工进度影响小，施工安全便捷等特点，可实现长距离。
12、浅埋暗挖连拱说明书CN104389618A3/3页5隧道的快捷施工，且保证了工程运营舒适性。因此，本发明具有显著的工程意义、经济效益和社会效益，在连拱隧道洞身大管棚超前支护的施工方法中容易推广使用。附图说明0031图1为本发明的结构示意图。0032图2为复合式导向墙的正面图。0033图3为复合式导向墙的局部剖面图。0034图中L1为前一环管棚支护范围；L2为后一环管棚支护范围。具体实施方式0035下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明0036一种连拱隧道洞身无室大管棚支护施工方法，包括以下步骤00371在两个左右并排设置的隧道1的掌子面P处施作永临结合的复合式导向墙并安装导向管4复合式导向墙。
13、包括喷射砼层2和浇筑砼层3，喷射砼层2和浇筑砼层3均沿隧道1顶部的拱弧轮廓分布，浇筑砼层3位于喷射砼层2的内侧；在喷射砼层2内设置有初期支护钢架5，初期支护钢架5为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成；在浇筑砼层3内设置有临时钢架6，该临时钢架6为框架结构，由相互平行的工字钢和连接在两相邻工字钢之间的钢筋构成；导向管4在喷射砼层2与浇筑砼层3之间沿隧道顶部拱弧轮廓分布，同一隧道1顶部两相邻导向管4之间的距离相等。00382以导向管4为引导，钻机的钻杆通过导向管4沿隧道1的纵向钻孔，并使所设置的钻孔7与对应的导向管4在一条直线上。00393将预先制作好的大管棚8通过导向管4推入钻孔7内安装，大管棚8安装到位后与导向管4之间形成废弃钻孔段9，然后通过导向管4将预先制作好的钢筋笼推入大管棚8内安装。00404将复合式导向墙的浇筑砼层3破除。00415按设计进尺开挖废弃钻孔段9所对应的岩土体并施作支护,直至大管棚8前端面。00426通过大管棚进行注浆。00437保证设计搭接长度，施工大管棚支护段。00448重复步骤17，直至施工完成。说明书CN104389618A1/3页6图1说明书附图CN104389618A2/3页7图2说明书附图CN104389618A3/3页8图3说明书附图CN104389618A。