双连拱隧道双洞施工工法
4)洞内宜随挖随支护,支护与开挖面的距离一般 不得超过每榀格栅间距。 当需停工时,应及时挂网封闭 工作面。
5)喷锚支护时,松散土层及危石应清除,喷射手应
佩戴防护用品;机械各部应完好正常,压力应保持在 0.2 MPa 左右;注浆管喷嘴严禁对人放置。
6)随着隧道各部开挖工作掘进,应及时进行初支 背后回填补偿性注浆施工,特别是马头门处的衬砌必 须尽早提前完成。
同中洞法三洞室相比,双洞法减少了中导洞临时 支护结构,施工对周边的围岩扰动次数减少,临时支护 量小,并缩短了施工周期,降低了施工成本,取得了明 显的经济效益。 北京地铁大兴线新宫站站后折返线渡 线段隧道采用该施工技术减少了临时支护及拆除工 程量,节约了支护和拆除费用,并提前 10 个月实现“洞 通”节点工期目标。
隧道与地下工程
Tunnel & Underground Engineering
双连拱隧道双洞施工工法
资斌全,郜 强,刘 莹
(成都中铁隆工程有限公司,四川 成都 610016)
摘 要:针对目前城市地铁隧道施工工期紧、难度大、安全风险高的工程现状,用双洞法施工区间大断面连拱隧道,安全
快速地完成了隧道施工,确保了连拱隧道防水效果,缩短了施工周期,加快了工效,降低了施工成本,取得了良好的技术
2 0 11年第 3 期(5 月)第2 9 卷
83
隧道与地下工程
Tunnel & Underground Engineering
也需增设 4 根 覫22 加强筋梆焊连接。 扣拱部分格栅节 点连接构造见图 4。
图 4 扣拱部格栅节点连接构造示意图
4)防水层、二次衬砌 隧道防水及二衬采用“先拱后墙”法施工,即:Ⅲ、 Ⅳ部分的防水层、二次衬砌同左侧隧道,Ⅴ、Ⅵ部分的 防水层、二次衬砌则从洞口沿隧道中线向洞尾方向按 9 m/段依次施工。 防水及衬砌钢筋施工平台及Ⅳ部分 的 拱 墙 二 次 衬 砌 也 与 左 侧 隧 道 同 法 ;Ⅴ部 分 的 拱 墙 二 次衬砌采用 3015 型小钢模板和 工 20 型钢简易台架支 撑体系,见图 5。
2)隧道的开挖 根据图 2 要求应采用台阶法开挖,用 P425 号空压 机加 覫1000 mm 通风管压入式通风方式通风排污。 3)隧道的支护 支护形式为超前支护大小管棚、钢格栅挂网喷射 30 cm 厚 C20 混凝土,用 工 22a 型钢做临 时仰拱(该种 支护可以确保开挖右侧隧道时引起左侧隧道偏压和 受力转换过程的开挖安全)。 4)防水层、二次衬砌及中间核心柱 左侧隧道贯通后,仰拱部分的防水层、二次衬砌 及中间核心柱从洞尾沿隧道中线向洞口方向按 9 m/段 倒退施工,拱墙部分的防水层、二次衬砌及中间核心柱 则从洞口沿隧道中线向洞尾方向按 9 m/段跳仓施工。 3. 2. 2 右侧隧道施工 1)隧道开挖尺寸的确定 右侧隧道的开挖尺寸,主要取决于自身二次衬砌断 面尺寸,使得既能尽量减少右侧隧道开挖尺寸,还要有 利于受力体系转换。 由于右侧隧道断面尺寸为 12.00 m× 9.22 m,故确定右侧隧道的开挖尺寸为 12.35 m×9.87 m。 2)隧道的开挖 根据图 2 要求应采用 CRD 法分 4 个洞室开挖,通 风方式同左侧隧道。 3)隧道的支护 支护形式与左侧隧道相同。 不论围岩类别如何, 为确保开挖安全,扣拱部分初支格栅与共用初支间连 接除采用 15 mm 厚的钢板三面围焊外,还需增设 4 根 覫22 的“L”加强筋与左侧隧道初支格栅主筋焊接;其另 一端与已开挖侧除用 4 颗 M22 高强螺栓连接外,同样
2) 与 中 洞 法 相 比 , 可 以 简 化 施 工 步 序 , 有 效 降 低 对围岩的扰动,减少临时支护和拆除工程量,缩短施工 周期,降低施工成本。 2. 2 适用范围
1)城市地铁软质或土质围岩的大断面隧道过渡 到线间距小于 12 m 的正线隧道及联络线隧道的连拱
隧道。 2)石质Ⅲ~Ⅴ类围岩双洞及以上连拱隧道。
2. 3 工艺原理 1) 该 工 法 的 基 本 理 论 基 础 是 新 奥 法 , 即 : 开 挖 后
允许围岩有一定的变形,从而释放部分地应力;通过监 控量测和适时支护来控制围岩变形,使围岩不会失稳; 喷锚与初期支护、大管棚等支护共同作用形成复合承 载结构。
2)遵循“管超前 、严注 浆 、短 开 挖 、强 支 护 、快 封 闭、勤量测”原则。 在加强超前注浆和加强初支的前提 下,将双连拱隧道中洞法施工的三洞改为双洞(如图 1 所示),以简化施工步序,缩短施工周期。 3 施工工艺 3. 1 施工步骤
3)超 前 支 护 或 施 做 径 向 锚 管 时 ,应 先 检 查 机 身 、 螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常,管子接头是否牢固, 有无漏风,钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象,不 合要求者应予修理或更换。 用带支架的重型风钻钻眼 时,必须将支架安置稳妥,风钻卡钻时应用板钳松动 拔出,不可敲打,未关风前不得拆除。
双连拱隧道三洞改双洞法施工的具体步骤是: 1)马头门加固,施做双洞拱部大管棚; 2)施 工 左 侧 (小 断 面 )隧 道 (必 要 时 加 设 临 时 仰 拱),完成左侧隧道初期支护; 3)立模施工左侧隧道(含中间混凝土核心柱或中 隔墙)防水层及二次衬砌; 4)施工右侧(大断面)隧道(根据洞宽和洞高合理 选择台阶法、CD 法或 CRD 法开挖方式),完成右侧隧 道初期支护; 5) 分 段 破 除 左 、 右 侧 隧 道 共 用 初 支 , 施 做 右 侧 隧 道防水层及二次衬砌。
7)无论通风机运转与否,严禁人员在风管的进出 口附近停留;通风机停止运转时任何人员不得靠近通 风软管行走,不得将任何物品放在通风管或管口上。
8)施工区各洞室、料库等处均应设置有效而数量 足够的消防器材,并设明显的标志,定期检查、补充和 更换。 洞内及各洞室不得存放汽油、煤油、变压器油和 其他易燃物品。 洞内及库房周围严禁烟火。 7 结语
图 6 支撑代换示意图
84
2 0 11 No.3(May.) Vol.2 9
隧道与地下工程
Tunnel & Underground Engineering
4 机具设备 所需机具设备与单洞区间隧道相同,在此不单独
累叙。 5 质量控制
其质量控制方法与单洞区间隧道相同,在此也不 再单独累叙。 6 安全措施
早期的双连拱隧道多采用中洞法三洞施工,对围 岩扰动次数多,施工周期长、工效慢、成本高,不利于隧 道防水,而双洞施工工法则避免了上述弊端,是一种 高效快速的施工方法。 2. 1 工法特点
1) 采 用 新 奥 法 施 工 , 能 尽 量 减 少 对 围 岩 的 扰 动 , 充分保护和利用围岩的自承能力 简 介 : 资斌全(1976-),男,四川绵阳人,工程 师,主 要 从 事 城 市 地
下工程实践和施工技术研究工作。
(上接第 81 页) 横向排水管位于路面下回填土内,布设方向与隧
道轴线垂直,是连接两侧纵向排水盲沟的水力通道,按 一定的坡度埋设。 施工中,在纵向盲沟上应预留接头。 对横向盲管的检查,首先是接头应牢固、密实,保证两 侧纵向盲沟水路畅通,严防接头处断裂,致使纵向盲 沟排出之水在路面下漫流,造成路面翻浆冒水,影响 行车安全;其次是在横向盲管上应有一定的缓冲层,以 免路面荷载直接对横向盲管施压,造成盲管破坏或变 形,影响正常排水能力。 4 结语
1 工程概况 北京地铁大兴线新宫站站后折返线渡线段隧道为
不等跨双连拱结构 形式,隧道全 长 75 m,开挖跨度 为 18.85 m,开 挖 高 度 为 9.874 m,跨 矢 比 为 1∶ 0.52,小 洞 衬砌后净跨度为 5.45 m,大洞衬砌后净跨度为 10.85 m, 中墙厚度为 0.8 m。 设计推荐“中导洞—正洞”施工工 法,但无论在开挖进度、安全及二次衬砌质量上都存 在着不少的困难和问题。 经施工技术人员会同北京地 铁知名专家反复讨论、研究和试验,提出了“双洞法” 的施工方案。 2 工法概况
北京市 108 国道(南村—石门营段)改建工程南村 隧道工程,“以排为主,防、排、截、堵相结合”为原则进 行设计,合理设置分区防水并采用自流集排水系统,可 靠的施工,防排水效果显著,目前无渗漏水现象。
在隧道工程中,防排水设施的应用已经非常广泛,
其质量直接影响着结构受力、行车安全等,所以对防 排水设计与施工应该严格控制[3]。 在以后的工作当中, 我们应多总结、提高、创新防排水技术,更好更有效地 控制和治理隧道渗漏水,才能达到延长隧道寿命,排水 畅通、防水可靠、经济合理、不留后患的目的。
经济效益。
关键词:隧道;连拱;大断面;双洞;施工
中图分类号: U 455.4
文献标志码: B
文 章 编 号 :1009-7767(2011)03-0082-04
Construction Method for Double-arch Tunnels
Zi Binquan,Gao Qiang,Liu Ying
82
2 0 11 No.3(May.) Vol.2 9
隧道与地下工程
Tunnel & Underground Engineering
a)三洞法
b)双洞法
图 1 双连拱隧道三洞改双洞示意图
3. 2 施工方法 先按图 2 要求的方法开挖含中隔墙或中间核心混
凝土柱侧主洞,并做初期支护直到贯通,然后由内向 外施工贯通侧二次衬砌仰拱(含中隔墙或中间核心混 凝土柱)防水和钢筋混凝土浇筑直到全部完成,再由 外向内施工贯通侧二次衬砌拱墙(含中隔墙或中间核 心混凝土柱)防水和钢筋混凝土浇筑,并在中隔墙与共 用初期支护结构间用相同强度等级的混凝土回填;打 设长管棚注浆,待贯通侧主洞二次衬砌结构混凝土强 度达到设计强度的 70 %后,按图 3 要求开挖另外一侧 主洞上拱及初期支护,同时做好围岩的变形观测;待 (3)、(4)洞 室 初 期 支 护 完 成 后 ,在 及 时 施 做 其 防 水 层 和 浇筑 二 次 衬 砌 混 凝 土 的 同 时 ,对 (5)洞 进 行 开 挖 和 初期 支 护 ;最 后 待 (5)洞 拱 部 二 次 衬 砌 结 构 混 凝 土 强 度达到设计的 70 %后,开挖(6)洞及初期支护。