三台阶弧形导坑法施工

三台阶弧形导坑法施工

1、 工艺概述

三台阶弧形导坑法施工工艺是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式 ,分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。具有以下特点：

施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。

适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。

在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。

当围岩变形较大或突变时 , 在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。

2、 作业内容 :

作业内容主要有：超前预支护、分部开挖、初期支护（及临时支护）、监控量测、仰拱与填充、二次衬砌。

3、质量控制及检验技术要求（略）

4、工艺流程图

三台阶弧形导坑法施工工艺流程框图见 1，

图 1 三台阶弧形导坑预留核心土法施工工艺框 图

5、工序步骤及质量控制说明

一、施工作业准备

熟悉施工图纸，做好各项技术交底。

做好现场劳动力组织（详见作业组织），准备好各种施工机械，并保证施工机械的完好率，使其能满足施工要求。

做好施工现场的 “三通一平”——路通、水通、电通与场地平整工作，合理规划施工总平面布置，确定大临、小临及弃碴场的位置和范围，运输道路的引入和其他运输设施的布置。

施工用风、用水和用电设施准备。

做好原材料料源调查，提前完成原材料试验和配合比试验，准备充足施工使用的各项材料，使其满足施工要求。

二、施工程序

三台阶弧形导坑预留核心土法施工程序

（ 1）

三台阶弧形导坑预留核心土法施工程序说明：

利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。机械开挖 ①部，人工配合整修。施作①部初期支护和临时支护，即初喷混凝土。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

机械开挖 ②部，人工配合整修。初喷混凝土。接长型钢钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

在滞后于 ②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修。初喷混凝土。接长型钢钢架，钢架基础垫设槽钢并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

开挖 ④部，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。

在滞后于 ④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。步骤及工序同③。

机械开挖 ⑥部。

在滞后于 ⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修。

开挖隧底剩余部分 ⑧部。

利用仰拱栈桥灌筑 Ⅸ部仰拱与边墙基础、Ⅹ隧底填充混凝土（仰拱与填充应分次施作）。

利用衬砌模板台车一次性灌注 Ⅺ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

三、施工测量

当上一循环结束时，测量技术人员利用洞内中线控制桩点，在隧道侧壁上测设出控制标高的腰线及控制结构平面位置的纵向控制线和里程，并放出工作面开挖轮廓线。详见 “隧道测量作业指导书”。

四、超前支护

超前大管棚采用无缝钢管加工制作，水平地质钻机造孔，钢管采用钻机推进器顶进，高压注浆泵注浆。超前小导管采用无缝钢管加工制作，矿用电动螺旋钻机成孔，顶入钢管后采用注浆机注浆。

详见 “超前小导管超前支护作业”、“管棚超前支护作业”及“注浆作业”。五、开挖控制要点

采用机械开挖，人工手持风镐整修轮廓尽量圆顺，减小应力集中；严禁爆破开挖。

每循环进尺与钢架间距相匹配，一般不超过一个间隔；墙脚、拱脚应预留 30c m 人工开挖，严禁超挖。

各分部之间间隔距离

（ 1）三台阶弧形导坑预留核心土法：上部弧形，左、右侧墙部，中下部核心土开挖各错开 3～5m 进行平行作业；中下台阶左右侧错开开挖，严禁对挖造成钢架吊脚悬空。隧底剩余部分在仰拱施工时开挖，一般距离下部核心土 20～30m，开挖长度一般为拱墙衬砌循环长度的 0.5 倍或 1 倍。

各部的底部高程应与钢架接头处一致，开挖后，及时施做初期支护，并尽早封闭成环。

开挖过程中以上循环的钢架轮廓为参照，不断检查开挖断面，杜绝欠挖，严格控制超挖。

当两相向开挖工作面接近贯通时，两端应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下 15～20m 时，应从一端开挖贯通。

六、出碴运输

中上台阶的碴土由挖掘机翻至下台阶后，采用装载机装，大型自卸汽车运输。首先要保证工作面的照明，便于司机操作，同时也保证出碴机械处于良好的状态，装运能力大于开挖能力并有备用，运输道路平整通畅，在关键地段设安全警示和标识。