一种核心土开挖支护方法与流程

1.本发明涉及开挖支护领域，尤其涉及一种核心土开挖支护方法。


背景技术：

2.城市轨交通建设由于受复杂环境的限制，特别在建筑物密集和交通繁忙的城市中心区，修建大断面的地下暗挖车站是不可避免的，从已建的岩石地层轨道交通暗挖车站施工方法来看，设计单位推荐的主要是双侧壁导坑法。
3.传统的特大断面隧道双侧壁导坑法开挖最大的施工难点在于后期的核心土施工，上部核心土开挖难度大，超欠挖控制困难，支护作业材料周转空间狭小，且难以借助机械转运。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种核心土开挖支护方法，用于解决特大断面隧道双侧壁导坑法开挖最大的施工难点在于后期的核心土施工，上部核心土开挖难度大，超欠挖控制困难，支护作业材料周转空间狭小，且难以借助机械转运的问题。
5.本发明通过以下技术方案实现：
6.一种核心土开挖支护方法，包括以下步骤：
7.s1.核心土上部土体开挖及竖向临时支撑施工；
8.s2.侧壁导坑开挖及支护；
9.s3.拆除竖向临时支撑并开挖中、下部核心土；
10.其中，所述步骤s2具体包括：
11.s101.由侧面施工上部核心土，开挖完成后立即进行初期支护，使拱部初期支护闭合；
12.s102.核心土上部开挖并支护后，施作加强的竖向临时支撑。
13.进一步的，所述竖向临时支撑包括：主支架，所述主支架包括标准节钢、非标准节钢和伸缩装置，所述标准节钢、非标准节钢和伸缩装置均为两端焊接圆形钢板的柱状结构，圆形钢板周向设有数个螺栓孔，所述伸缩装置包括上套管和下套管，上套管由两个同心套管组成，下套管的上部插入同心套管间与上套管形成相对滑动，所述下套管内部中心设有千斤顶，所述标准节钢、非标准节钢和伸缩装置的圆形钢板通过螺栓连接。
14.进一步的，所述主支架从上至下分别为非标准节钢、第一标准节钢、第二标准节钢和伸缩装置。
15.进一步的，所述步骤s102具体为：当隧道上部核心土开挖完成后，在距离上部核心土掌子面3m左右的隧道拱顶下方布置有竖向临时支撑；安装完成后通过液压千斤顶的作用使竖向临时支撑与拱顶和地面紧密的接触。
16.进一步的，所述竖向临时支撑成单排间距2米布置。
17.进一步的，所述拆除后的竖向加强临时支撑待下次上部核心土解除后进行重复的
使用。
18.进一步的，所述步骤s3具体为：拆除竖向临时支撑并开挖中、下部核心土，当竖向加强临时支撑位置下方的核心土中部土体解除时，通过释放千斤顶压力的方式，使竖向加强临时支撑不再发挥作用，并拆除竖向加强临时支撑。
19.本发明的有益效果：特大断面隧道双侧壁导坑法开挖最大的施工难点在于后期的核心土施工，上部核心土开挖难度大，超欠挖控制困难，支护作业材料周转空间狭小，且难以借助机械转运。本发明提供的方法将核心土由弧形墙支护调整为直墙支护形式并优化施工步序，可降低核心土上部解除时的风险，使用上导坑开挖台架由上导坑侧面进行上部核心土的施工，便于挖机、装载机等大型机械作业。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提出的方法流程示意图；
22.图2为本发明实施例的竖向临时支撑的三维透视图；
23.图3为本发明实施例的竖向临时支撑的局部示意图；
24.图4为本发明实施例的竖向临时支撑的局部示意图；
25.图5为本发明实施例的竖向临时支撑的拆分示意图；
26.图6为本发明实施例的竖向临时支撑的剖面图；
27.图中：1
‑
第一标准节钢、2
‑
第二标准节钢、3
‑
非标准节钢、4
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上套管、5
‑
下套管、6
‑
千斤顶、7
‑
螺栓孔。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
29.实施例1
30.如图1，本实施例提出一种核心土开挖支护方法，包括以下步骤：
31.s1.核心土上部土体开挖及竖向临时支撑施工；
32.s2.侧壁导坑开挖及支护；
33.s3.拆除竖向临时支撑并开挖中、下部核心土；
34.其中，所述步骤s2具体包括：
35.s101.由侧面施工上部核心土，开挖完成后立即进行初期支护，使拱部初期支护闭合；
36.s102.核心土上部开挖并支护后，施作加强的竖向临时支撑。
37.进一步的，所述竖向临时支撑如图2、3、4、5、6，包括：主支架，主支架包括标准节钢、非标准节钢3和伸缩装置，标准节钢、非标准节钢3和伸缩装置均为两端焊接圆形钢板的
柱状结构，圆形钢板周向设有数个螺栓孔7，伸缩装置包括上套管4和下套管5，上套管4由两个同心套管组成，下套管5的上部插入同心套管间与上套管4形成相对滑动，下套管5内部中心设有千斤顶6，标准节钢、非标准节钢3和伸缩装置的圆形钢板通过螺栓连接。
38.进一步的，主支架从上至下分别为非标准节钢3、第一标准节钢1、第二标准节钢2和伸缩装置。
39.进一步的，标准节钢、非标准节钢3和伸缩装置的圆形钢板尺寸相同，便于组装使用。
40.进一步的，非标准节钢3的轴向长度小于标准节钢的轴向长度。
41.进一步的，上套管4与下套管5连接处设有限位扣，可防止上下套管往两端拉伸幅度过大时上套管4与下套管5分离。
42.进一步的，千斤顶6为大吨位千斤顶，坚固耐用，具有非常好的一体性。
43.进一步的，主支架的截面尺寸t＝12钢支撑。
44.进一步的，主支架为q235钢。
45.进一步的，所述步骤s102具体为：当隧道上部核心土开挖完成后，在距离上部核心土掌子面3m左右的隧道拱顶下方布置有竖向临时支撑；安装完成后通过液压千斤顶的作用使竖向临时支撑与拱顶和地面紧密的接触。
46.进一步的，所述竖向临时支撑成单排间距2米布置。
47.进一步的，所述拆除后的竖向加强临时支撑待下次上部核心土解除后进行重复的使用。
48.进一步的，所述步骤s3具体为：拆除竖向临时支撑并开挖中、下部核心土，当竖向加强临时支撑位置下方的核心土中部土体解除时，通过释放千斤顶压力的方式，使竖向加强临时支撑不再发挥作用，并拆除竖向加强临时支撑。
49.其中，所述竖向加强临时支撑主要由标准节钢支撑，非标准接钢3支撑以及可伸缩装置组成，每一个部件采用螺栓进行连接，两种部件组成相同仅轴向长度上有一定的区别，钢管的两头通过焊接的方式与钢板相连接，连接钢板均匀的设计螺栓孔，为后续各部件组装时螺栓连接预留；可伸缩装置主要由上下套管和大吨位千斤顶组成，上套管4由两个同心套管组成，下套管5的上部插入两个同心套管间，用于形成上套管4与下套管5的上下相对滑动，套管的中心放置大吨位千斤顶用于调节整个竖向临时加强支撑的上下伸缩。
50.具体的，所述竖向临时支撑的安装步骤如下：
51.竖向加强临时支撑各部件在加工厂制作后进行拼装，达到设计要求后运至施工现场，通过行车将各部件起吊至隧道洞口，然后将部件运至相应的位置，将各部件通过螺栓进行连接，从上至下分别为非标准节、标准节以及可伸缩装置。
52.隧道上部核心土开挖完成后，在距离上部核心土掌子面3m左右的隧道拱顶下方设置竖向加强临时支撑，安装竖向加强临时支撑前应尽量平整安装位置的岩体以便于安装，临时竖撑成单排间距2米布置；安装完成后通过液压千斤顶的作用使竖向加强临时支撑与拱顶和地面紧密的接触，更好的发挥其支撑作用。
53.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。