本发明涉及特殊地质斜井施工领域,具体是一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法。
背景技术:
国内挑梁施工传统多采用过渡小导洞法,斜井施工至与正洞隧道边墙交界后,先对交叉口处斜井洞身进行加固,加固完后,再进行挑梁施工。从斜井与正洞边墙相交里程起,采用过渡小导洞进入正洞洞身开挖,于隧道正洞中线处达到正洞拱顶高程。但采用传统过渡小导洞法施工,不仅施工作业面狭小,人员、机械设备操作空间受到限制,容易产生机械伤害、物体打击等事故,同时斜井与正洞交叉口段连接整体性较差,小导洞门架破除时,工字钢往往变形、扭曲而不能再次周转使用;周期长,易造成围岩暴露时间长,拱顶下沉和围岩收敛变形控制难度大,施工风险高。
技术实现要素:
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供了一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法,有效的解决了传统功法施工作业面狭小,整体性较差,施工风险高的问题。
其解决的技术方案是,一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法,具体施工步骤为:
第一步:导洞开挖过程中,根据现场挖掘机长度,从斜井变形缝加强段处开始导洞钢架施工,钢架共9榀,封闭成环后从第三榀钢架位置回填土,使导洞形成24°的坡道,坡道顶端为主洞上台阶拱架连接处,然后开始主洞导洞施工,主洞导洞拱顶预留沉降量,导洞采用挖掘机开挖一榀,支护一榀,直到挖到主洞上台阶拱架连接处;
第二步:导洞全部封闭成环后,在导洞内开始主洞钢架支立,钢架与斜井连接处采用等离子切割焊接连接,施做2根缩脚锚管,间距同主洞拱架,绑扎钢筋网,喷射c25砼;
第三步:采用破碎锤破除导洞竖撑喷射砼,拧出竖撑螺栓,取出竖撑,支立主洞钢架,其中与斜井导洞加强段处斜向拱架焊接牢固;
第四步:主洞导洞内拱架支立完成后,开始三台阶临时仰拱施工工法分别向进口、出口方向间隔循环掘进,跨过斜井断面6m后,施工正洞中台阶,中台阶达到8m后,施工正洞下台阶,最后开始正洞施工,完成工序转换。
本工法加快了开挖速度,降低了工人操作难度,降低了安全风险,同时实现了材料周转,节约了材料,降低了施工成本。
附图说明
图1为主洞与斜井交叉口俯视图。
图2为主洞与斜井交叉口主视图。
图3为正洞拱架连接示意图。
以上各图中,1-主洞,2-斜井,3-钢拱架,4-变形缝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
本发明的具体施工步骤为:
第一步:导洞开挖过程中,根据现场挖掘机长度,从斜井变形缝加强段处开始导洞钢架施工,钢架共9榀,封闭成环后从第三榀钢架位置回填土,使导洞形成24°的坡道,坡道顶端为主洞上台阶拱架连接处,然后开始主洞导洞施工,主洞导洞拱顶预留沉降量,导洞采用挖掘机开挖一榀,支护一榀,直到挖到主洞上台阶拱架连接处;
第二步:导洞全部封闭成环后,在导洞内开始主洞钢架支立,钢架与斜井连接处采用等离子切割焊接连接,施做2根缩脚锚管,间距同主洞拱架,绑扎钢筋网,喷射c25砼;
第三步:采用破碎锤破除导洞竖撑喷射砼,拧出竖撑螺栓,取出竖撑,支立主洞钢架,其中与斜井导洞加强段处斜向拱架焊接牢固;
第四步:主洞导洞内拱架支立完成后,开始三台阶临时仰拱施工工法分别向进口、出口方向间隔循环掘进,跨过斜井断面6m后,施工正洞中台阶,中台阶达到8m后,施工正洞下台阶,最后开始正洞施工,完成工序转换。
在第二步中,主洞钢架分两部分加工,前半部分先根据弧长定尺加工,后半部分根据与斜井导洞拱架连接长度,采取自动化等离子切割机提前加工。
在第一步中,导洞门架横梁与竖向支撑间采用螺栓连接。
本发明的优点:
第一、与传统小导坑过渡法采用小型机械或人工开挖施工相比,采用pc220型挖掘机直接挑顶开挖,加快了开挖速度,减少了围岩暴露的时间,使得初支快速封闭,有效控制了隧道挑顶断面的沉降变形;通过在导洞门架横梁与竖向支撑间采用螺栓连接,使得导洞竖向门架拆卸便捷高效,同时避免了门架拆除时扭曲变形,门架工字钢可循环利用,不仅减少了材料的浪费,同时也降低了工人操作难度;
第二、隧道主洞拱架一榀与斜井一榀拱架斜连接,有效的保证连接质量,避免了初支背后空洞,降低了安全风险;通过改变斜井与正洞连接处导洞支护门架结构,过渡小导坑长由90°改变为180°挑顶,方便了大型机械作业,提高了施工效率,加快了施工进度,满足了膨胀性泥岩初支早封闭的原则;
第三、与传统小导坑过渡法相比,缩短了挑顶长度,减少了原材的使用;门架竖向支撑间的螺栓连接,方便拆除,实现了材料周转,节约了材料,降低了施工成本。
1.一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法,其特征在于,具体施工步骤为:
第一步:导洞开挖过程中,根据现场挖掘机长度,从斜井变形缝加强段处开始导洞钢架施工,钢架共9榀,封闭成环后从第三榀钢架位置回填土,使导洞形成24°的坡道,坡道顶端为主洞上台阶拱架连接处,然后开始主洞导洞施工,主洞导洞拱顶预留沉降量,导洞采用挖掘机开挖一榀,支护一榀,直到挖到主洞上台阶拱架连接处;
第二步:导洞全部封闭成环后,在导洞内开始主洞钢架支立,钢架与斜井连接处采用等离子切割焊接连接,施做2根缩脚锚管,间距同主洞拱架,绑扎钢筋网,喷射c25砼;
第三步:采用破碎锤破除导洞竖撑喷射砼,拧出竖撑螺栓,取出竖撑,支立主洞钢架,其中与斜井导洞加强段处斜向拱架焊接牢固;
第四步:主洞导洞内拱架支立完成后,开始三台阶临时仰拱施工工法分别向进口、出口方向间隔循环掘进,跨过斜井断面6m后,施工正洞中台阶,中台阶达到8m后,施工正洞下台阶,最后开始正洞施工,完成工序转换。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法,其特征在于,在第二步中,主洞钢架分两部分加工,前半部分先根据弧长定尺加工,后半部分根据与斜井导洞拱架连接长度,采取自动化等离子切割机提前加工。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀性泥岩正交斜井可拆式门架的施工方法,其特征在于,在第一步中,导洞门架横梁与竖向支撑间采用螺栓连接。
技术总结