隧道橫洞進主洞挑頂工法及挑頂結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道的施工領(lǐng)域，具體地說是一種隧道橫洞進主洞挑頂工法及挑頂結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道現(xiàn)行橫洞進主洞挑頂方式多采用如圖1的挑頂方式，挑頂輪廓大于主洞，挑頂距離較長，范圍較大，經(jīng)濟代價和施工效率均較慢，并且主洞與挑高輪廓的拱架連接非常繁瑣，且挑頂完畢后主洞施工時需要破除挑頂?shù)匿摷懿⑦M行換撐，尤其對于圍巖條件差的情況風(fēng)險性較高。另外，現(xiàn)行橫洞進主洞挑頂方式多以橫洞全斷面向主洞挑頂?shù)姆绞?，比較適用于單車道橫洞進兩車道主洞。但對于雙車道橫洞進三車道主洞，由于橫洞與主洞開挖斷面尺寸均較大，如果再加上圍巖條件比較差風(fēng)險性更高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種施工風(fēng)險低，挑頂工法簡單，施工效率高且節(jié)約成本的隧道橫洞進主洞挑頂工法及挑頂結(jié)構(gòu)。本發(fā)明主要在主洞的上臺階采用寬度小于橫洞的小導(dǎo)洞沿主洞洞頂弧線輪廓向主洞的寬度方向爬坡直接挑頂，減小開挖面積；小導(dǎo)洞臨時支護位于主洞初期支護的上方，開挖主洞后小導(dǎo)洞臨時支護可作為永久支護保護圍巖，提高施工安全性。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0004]一種隧道橫洞進主洞挑頂工法，適合橫洞與主洞開挖斷面尺寸均較大，橫洞進主洞的挑頂工法，其特征在于，具有如下步驟:
[0005]步驟a:橫洞施工到與規(guī)劃的主洞洞頂?shù)慕粎R位置，在主洞的上臺階利用小導(dǎo)洞沿主洞洞頂弧線輪廓向主洞的寬度方向爬坡直接挑頂，所述小導(dǎo)洞的寬度小于所述橫洞的寬度，并對所述小導(dǎo)洞進行臨時支護；在所述橫洞洞頂與主洞交匯處架設(shè)橫梁，以給主洞初期支護的拱形鋼架提供落腳平臺；所述橫梁與主洞的中心線平行；
[0006]步驟b:對小導(dǎo)洞部分的主洞進行初期支護，小導(dǎo)洞部分的主洞初期支護位于小導(dǎo)洞臨時支護的下方；
[0007]步驟c:拆除主洞大里程方向的小導(dǎo)洞臨時支護的豎直支護，采用臺階法向主洞的大里程方向?qū)χ鞫吹纳吓_階擴挖；
[0008]步驟d:拆除主洞小里程方向的小導(dǎo)洞臨時支護的豎直支護，采用臺階法向主洞的小里程方向?qū)χ鞫吹纳吓_階擴挖。
[0009]在主洞的上臺階沿主洞上拱面向主洞的寬度方向爬坡直接挑頂，相對于現(xiàn)有的挑頂方法，開挖面積小。小導(dǎo)洞部分的小導(dǎo)洞臨時支護位于主洞初期支護的上方，對主洞進行施工時，只需將小導(dǎo)洞臨時支護的豎直支護拆除，其他部分作為永久支護保護圍巖，增加施工的安全性，且節(jié)約了施工成本和施工時間。
[0010]進一步地，所述步驟c和步驟d中，位于所述橫梁左側(cè)主洞的上臺階先不挖；向大里程或小里程每擴挖2m補接一段橫梁，以滿足為主洞初期支護的拱形鋼架提供落腳平臺需要；主洞擴挖超過橫洞的寬度后，補接的橫梁與主洞初期支護的拱形鋼架搭接三榀。
[0011]進一步地，所述橫梁由兩根通過鋼筋抱箍固定在一起的I25a工字鋼構(gòu)成；所述鋼筋抱箍的間距為Im ;所述橫梁的下方設(shè)置有支撐其的豎向支撐梁，所述橫梁與所述豎向支撐梁通過鎖腳錨桿固定，所述鎖腳錨桿每Im設(shè)一組。
[0012]進步一地，所述步驟c向主洞大里程方向擴挖6m，然后根據(jù)所述步驟d向主洞小里程方向擴挖6m。形成主洞施工的工作空間。
[0013]進一步地，還包括步驟e:步驟d完成后，開挖所述橫梁左側(cè)主洞的上臺階。橫梁右側(cè)的主洞做好初期支護后再挖橫梁左側(cè)的主洞，有助于提供施工的安全性，
[0014]進一步地，還包括步驟f:步驟e完成后，開挖主洞的下臺階。
[0015]更進一步地，所述小導(dǎo)洞臨時支護具有門形鋼架，所述門形鋼架采用I20b工字鋼，且豎向工字鋼與橫向工字鋼采用鋼墊板連接；所述門形鋼架之間的距離為0.6m，門形鋼架之間通過雙層鋼筋網(wǎng)連接，所述鋼筋網(wǎng)直徑為6.5mm ;對門形鋼架噴射C25混凝土，其中混凝土厚度為260mm。
[0016]豎向工字鋼與橫向工字鋼采用鋼墊板連接，便于向主洞大里程方向和主洞小里程方向施工時對豎向工字鋼的拆除。
[0017]本發(fā)明同時公開了一種隧道橫洞進主洞挑頂結(jié)構(gòu)，適合橫洞與主洞開挖斷面尺寸均較大，其特征在于，在主洞的上臺階采用小導(dǎo)洞沿主洞洞頂弧線輪廓向主洞的寬度方向爬坡直接挑頂，所述挑頂結(jié)構(gòu)的小導(dǎo)洞洞頂與主洞洞頂結(jié)構(gòu)一致；所述小導(dǎo)洞的寬度小于所述橫洞的寬度；所述橫洞洞頂與主洞交匯處架設(shè)橫梁，所述橫梁與主洞的中心線平行。
[0018]進一步地，對小導(dǎo)洞做好臨時支護后，對小導(dǎo)洞部分的主洞做初期支護，小導(dǎo)洞臨時支護位于主洞初期支護的上方。
[0019]更進一步地，所述橫梁由兩根通過鋼筋抱箍固定在一起的I25a工字鋼構(gòu)成；所述鋼筋抱箍的間距為Im ;所述橫梁的下方設(shè)置有支撐其的豎向支撐梁，所述橫梁與所述豎向支撐梁通過鎖腳錨桿固定，所述鎖腳錨桿每Im設(shè)一組；所述橫梁長度超出橫洞的寬度的部分與所述主洞初期支護的拱形鋼架搭接三榀。
[0020]本發(fā)明顯而易見地具有以下優(yōu)點:
[0021]1、本發(fā)明尤其適合隧道兩車道橫洞進主洞的挑頂，在主洞的上臺階利用寬度小于橫洞的小導(dǎo)洞沿主洞洞頂弧線輪廓向主洞的寬度方向爬坡直接挑頂，相對于現(xiàn)有的挑頂方法，開挖面積小，且采用小導(dǎo)洞先行，再向主洞的大里程和小里程方向擴挖，尤其是對于圍巖條件不好的隧道施工，大大降低了施工風(fēng)險。
[0022]2、小導(dǎo)洞部分的小導(dǎo)洞臨時支護位于主洞初期支護的上方，對主洞進行施工時，只需將小導(dǎo)洞臨時支護的豎直支護拆除，其他部分作為永久支護保護圍巖，增加施工的安全性，且節(jié)約了施工成本和施工時間。
[0023]3、豎向工字鋼與橫向工字鋼采用鋼墊板連接，便于向主洞大里程方向和主洞小里程方向施工時對豎向工字鋼的拆除。
[0024]基于上述理由本發(fā)明可在隧道橫洞進主洞挑頂施工等領(lǐng)域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中挑頂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例挑頂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實施例施工順序圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實施例橫梁及主洞初期支護連接圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實施例主洞初期支護上視圖。
[0031]Ι/la、橫洞，2/2a、主洞，20、主洞的上臺階，21、主洞的下臺階，22、橫梁左側(cè)主洞的上臺階，3、橫梁，4、小導(dǎo)洞臨時支護，40、門形鋼架，401、豎向工字鋼，402、橫向工字鋼，5、主洞初期支護，50主洞初期支護的拱形鋼架，6、鎖腳錨桿，7、鋼筋抱箍，8、小導(dǎo)洞，A、主洞洞頂弧線輪廓，9a、現(xiàn)有技術(shù)的挑頂部分。
【具體實施方式】
[0032]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)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(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。
[0033]本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發(fā)明。
[0034]圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)中橫洞進主洞時的挑頂結(jié)構(gòu)，挑頂輪廓大于主洞，挑頂距離較長，范圍較大，經(jīng)濟代價和施工效率均較慢，并且主洞與挑高輪廓的拱架連接非常繁瑣，且挑頂完畢后主洞施工時需要破除挑頂?shù)匿摷懿⑦M行換撐。
[0035]本發(fā)明實施例參考圖2?圖5所示，適合橫洞與主洞開挖斷面尺寸均較大，橫洞進主洞的挑頂工法，具有如下步驟:
[0036]步驟a:橫洞I施工到與規(guī)劃的主洞2洞頂?shù)慕粎R位置，在主洞的上臺階20利用小導(dǎo)洞8沿主洞洞頂弧線輪廓A向主洞2的寬度方向爬坡直接挑頂，所述小導(dǎo)洞8的寬度小于所述橫洞I的寬度，并對所述小導(dǎo)洞8進行臨時支護；在所述橫洞I洞頂與主洞2交匯處架設(shè)橫梁3，以給主洞初期支護的拱形鋼架50提供落腳平臺；橫梁3與主洞2中心線平行；，尤其對于兩車道橫洞進三車道主洞的挑頂，采用小導(dǎo)洞先行，再向主洞的小里程和大里程方向擴挖，此方法開挖面積小，大大降低了施工風(fēng)險。