CN112483126A - 上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，包括：在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固；沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井；将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶，拱部下台阶与第一台阶的连接处设置有拐角；在拱部下台阶与第一台阶的拐角处架立临时横撑，第三台阶挖掘完毕后，架立永久格栅拱架和临时角撑；风道挖掘完成后，采用顺作法进行风道的衬砌施工，并拆除临时横撑和临时角撑。本发明借助原围岩自身的承载力加以初支拱架共同承担拱部荷载，施工期间各项监测数据未出现异常情况，周边道路地表及管线沉降符合设计规范要求。

Description

上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法

技术领域

本发明涉及隧道挖掘技术领域，尤其涉及一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法。

背景技术

地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，它是供旅客乘降，换乘和候车的场所。初支拱盖法通过临时结构代替了二衬拱盖，大大方便了地下车站的开挖和施工进度，较好地保证了二衬和防水施工质量。本发明涉及的暗挖风道位于上软下硬的地质条件下，在初支拱盖的基础上做了较大的优化，通过设置拐角、临时角撑以及临时角撑，确保初支结构安全，减少了常规CRD施工工法临时竖撑的设置，简化了施工工序，利于现场施工的同时在防水以及混凝土施工环境方面均得到较大提升，更利于后续质量控制。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，用以解决现有技术中由于上软下硬地层的地质条件复杂，存在流沙层，并且开挖直径大，实际施工难度较大的缺陷，实现借助原围岩自身的承载力加以初支拱架共同承担拱部荷载的支护方式，减少开挖分部数量的同时大幅提高施工效率；在保证安全、质量的同时又减少施工成本。

根据本发明实施例提供的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，包括：

在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固；

在所述竖井的井口周围挖设截水沟并铺砌混凝土；

整体浇筑施工所述竖井范围内的锁口圈梁；

沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度；

将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，所述拱部下台阶与所述第一台阶的连接处设置有拐角；

在所述拱部下台阶与所述第一台阶的拐角处架立临时横撑，架设完毕所述临时横撑后开始所述第二台阶和所述第三台阶的挖掘，所述第二台阶和所述第三台阶挖掘完毕后，架立永久格栅拱架和临时角撑；

所述风道挖掘完成后，采用顺作法进行所述风道的衬砌施工，并拆除所述临时横撑和所述临时角撑。

根据本发明的一个实施例，所述在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固的步骤中，还包括：

若所述旋喷桩与暗渠水沟的侧壁结构发生干涉，则将对应的所述旋喷桩置换成小导管，通过所述小导管实现所述竖井与所述暗渠水沟之间注浆加固。

具体来说，通过在旋喷桩与暗渠水沟发生干涉的情况下，采用小导管进行竖井与暗渠水沟之间注浆加固，保证了加固措施的顺利完成，也使得整体方案具有更多适应性的调整，满足多种地形的需要。

根据本发明的一个实施例，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿所述竖井向下挖掘土石方至所述风道的过程中，对所述竖井的井壁打设小导管或中空锚杆，并进行注浆。

具体来说，施工中应最大限度保护围岩，充分发挥围岩自身承载力，所以隧道开挖预留围岩变形量。预留围岩变形量应由实际情况确定，并根据量测反馈信息调整该参数。施工误差不包括在预留变形量里。

根据本发明的一个实施例，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，具体包括：

每次所述竖井向下的挖掘深度不超过相邻两个所述格栅钢架的间距。

具体来说，对竖井挖掘深度的设置保证了竖井在挖掘过程中的结构强度。

根据本发明的一个实施例，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿所述竖井向下挖掘土石方至所述风道的过程中，若挖掘部分进入微风化花岗岩后，停止架立所述格栅钢架和所述钢支撑，并且每次挖掘不得超过100cm。

具体来说，通过微风化花岗岩自身形成对竖井侧壁的支撑，同时也避免外部支护过程中对微风化花岗岩层的破坏。

根据本发明的一个实施例，所述将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，所述拱部下台阶与所述第一台阶的连接处设置有拐角的步骤中，具体包括：

获取风道预挖位置的地质信息，并根据所述地质信息对所述风道预挖位置进行超前支护，所述超前支护包括采用风枪将小导管顶入至预设孔深，其中，所述小导管在孔口外露20至30cm；

对所述小导管外露部分架立格栅钢架，通过焊接实现所述小导管和所述格栅钢架的连接，并对连接好的所述小导管和所述格栅钢架喷射混凝土；

自所述风道预挖位置通过所述小导管向所述围岩进行注浆，实现对所述风道预挖位置的所述超前支护。

具体来说，采用超前地质预报以及超前探孔方法切实掌握风道预挖位置前方围岩的真实情况，必要时采用地质钻机对风道预挖位置进行取芯。这是采用蘑菇式开挖支护工法以及确保开挖安全最直接有效的办法。

进一步地，根据掌握的风道预挖位置的地质信息，采取相应的超前支护措施，为风道挖掘的顺利进行提供了保证。

进一步地，超前支护的具体参数为：小导管采用Ф42*3.5mm钢管，环向间距0.4m，长度4.5m，纵向间距1.5m。小导管采用钻孔打入法，先钻孔，再采用风枪顶入，顶管至设计孔深，孔口外露20-30cm。钢管尾部与格栅钢架焊接牢固。

根据本发明的一个实施例，所述自所述风道预挖位置通过所述小导管向所述围岩进行注浆，实现对所述风道预挖位置的所述超前支护的步骤后，还包括：

对完成所述超前支护后的所述风道预挖位置进行***，对***后的断面进行检查，如有欠挖则进行补挖，否则在***后的所述断面内铺设多个间隔的所述永久格栅拱架，相邻两个所述永久格栅拱架之间采用钢筋连接；

根据所述地质信息对所述风道预挖位置施作拱部涨壳式中空锚杆、砂浆锚杆、以及锁脚锚杆；

将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶并挖掘形成所述风道。

具体来说，通过设置拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶形成近似蘑菇式的暗挖风道，并采用拱部涨壳式中空锚杆、砂浆锚杆、锁脚锚杆、临时横撑和临时角撑等支撑施工技术，实现了在上软下硬不良地质下的施工。

进一步地，如有欠挖，需处理完成后方可施工钢架。按照设计图纸，在断面上放出钢架控制点，做好标记。钢架安装完成后，需要再进行复核，断面复核无误后方可进行下一步施工。安设拱脚或墙脚前，注意必须清除垫板下的松渣，使其置于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板或槽钢的方法避免拱脚下沉，拱墙脚应保持水平。按照顺序安装格栅，利用***锚杆定位。钢架安装完毕后，按照设计要求打锁脚锚杆及径向锚杆，锁脚锚杆长度3.5m，采用HRB400ФC22钢筋加工而成；径向锚杆长度4.0m，采用涨壳式中空预应力径向锚杆(局部设置)、砂浆锚杆。永久格栅拱架之间纵向(或竖向)采用Ф22钢筋连接，环向间距1.0m，内外交错布置。

需要说明的是，按照测量布设的孔位进行钻孔，孔深严格按照方案实施。钻孔孔径42mm,采用YT-28风钻施工，钻孔钻进要缓慢，确保钻孔角度符合方案要求，钻进时可适当调整钻孔位置，但前后左右不宜超过±5cm,按照***预设方案进行实施***，***过程中根据现场***效果、振速情况进行***参数的优化，以便达到更佳效果。

根据本发明的一个实施例，所述将所述风道预挖位置挖掘形成所述风道的步骤中，具体还包括：

将所述临时横撑在所述与所述拱部下台阶与所述第一台阶连接处的所述拐角抵接，并通过与所述永久格栅拱架连接实现定位，其中，每级台阶的每次挖掘距离小于等于一榀。

具体来说，避免在施工中挖掘速度过快导致的对围岩支护能力下降，应最大限度保护围岩，并充分发挥围岩自身承载力；其中，所述抵接为紧密连接。

根据本发明的一个实施例，所述临时横撑和所述临时角撑均设置有轴力监测仪器，所述轴力监测仪器用于监测和记录所述临时横撑和所述临时角撑的受力参数变化。

具体来说，通过对临时横撑和临时角撑的受力参数变化的掌握，为后续工作的展开提供数据上的支持和经验上的积累。

根据本发明的一个实施例，所述风道挖掘完成后，采用顺作法进行所述风道的衬砌施工，并拆除所述临时横撑和所述临时角撑的步骤中，具体包括：

所述风道挖掘完成后，采用顺作法完成所述风道侧墙的衬砌施工后，将所述临时横撑和所述临时角撑拆除，再进行所述风道的中板和拱部的衬砌施工。

具体来说，本实施例通过设置分配对临时横撑和临时角撑的拆分流程，保证了对风道的合理支护，同时风道内部衬砌的施工也能顺利完成。

根据本发明的一个实施例，所述注浆压力控制在0.5至1.0Mpa之间，注浆水灰比为1:1。

具体来说，本实施例提供了一种根据上软下硬复合地层暗挖风道注浆压力的实施方式，根据上软下硬复合地层的特殊地质，采用本实施例提供的注浆水灰配比，能够更好的实现支护。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明实施例提供的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，能够高效、安全的完成上软下硬地层风道的开挖支护工作，其工艺原理简单、技术便于掌握、施工安全性得到保证、质量容易控制同时便于施工现场组织管理；同时本发明借助原围岩自身的承载力加以初支拱架共同承担拱部荷载，施工期间各项监测数据未出现异常情况，周边道路地表及管线沉降符合设计规范要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法中，竖井和风道分布示意图；

图2是本发明实施例提供的上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法中，风道的第一台阶关系示意图；

图3是本发明实施例提供的上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法中，风道的第二台阶关系示意图；

图4是本发明实施例提供的上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法中，风道的第三台阶关系示意图。

附图标记：

10、竖井；11、格栅钢架；

20、风道；21、拱部上台阶；22、拱部下台阶；23、第一台阶；24、第二台阶；25、第三台阶；26、永久格栅拱架；27、临时横撑；28、临时角撑；

30、小导管；

40、中空锚杆；

50、砂浆锚杆；

60、锁脚锚杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图4所示，本方案提供一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，包括：

在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固；

在竖井10的井口周围挖设截水沟并铺砌混凝土；

整体浇筑施工竖井10范围内的锁口圈梁；

沿竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成竖井10，并进行初期支护封闭，初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架11、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度；

将风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶21、拱部下台阶22、第一台阶23、第二台阶24和第三台阶25，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，拱部上台阶21和拱部下台阶22为拱形，拱部下台阶22与第一台阶23的连接处设置有拐角；

在拱部下台阶22与第一台阶23的拐角处架立临时横撑27，架设完毕临时横撑27后开始第二台阶24和第三台阶25的挖掘，第二台阶24和第三台阶25挖掘完毕后，架立永久格栅拱架26和临时角撑28；

风道20挖掘完成后，采用顺作法进行风道20的衬砌施工，并拆除临时横撑27和临时角撑28。

具体来说，本发明提出一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，用以解决现有技术中由于上软下硬地层的地质条件复杂，存在流沙层，并且开挖直径大，实际施工难度较大的缺陷，实现借助原围岩自身的承载力加以初支拱架共同承担拱部荷载的支护方式，减少开挖分部数量的同时大幅提高施工效率；在保证安全、质量的同时又减少施工成本。

在一些可能的实施例中，在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固的步骤中，还包括：

若旋喷桩与暗渠水沟的侧壁结构发生干涉，则将对应的旋喷桩置换成小导管30，通过小导管30实现竖井10与暗渠水沟之间注浆加固。

具体来说，通过在旋喷桩与暗渠水沟发生干涉的情况下，采用小导管30进行竖井10与暗渠水沟之间注浆加固，保证了加固措施的顺利完成，也使得整体方案具有更多适应性的调整，满足多种地形的需要。

在一些可能的实施例中，沿竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成竖井10，并进行初期支护封闭，初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架11、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿竖井10向下挖掘土石方至风道20的过程中，对竖井10的井壁打设小导管30或中空锚杆40，并进行注浆。

具体来说，施工中应最大限度保护围岩，充分发挥围岩自身承载力，所以隧道开挖预留围岩变形量。预留围岩变形量应由实际情况确定，并根据量测反馈信息调整该参数。施工误差不包括在预留变形量里。

在一些可能的实施例中，沿竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成竖井10，并进行初期支护封闭，初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架11、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，具体包括：

每次竖井10向下的挖掘深度不超过相邻两个格栅钢架11的间距。

具体来说，对竖井10挖掘深度的设置保证了竖井10在挖掘过程中的结构强度。

在一些可能的实施例中，沿竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成竖井10，并进行初期支护封闭，初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架11、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿竖井10向下挖掘土石方至风道20的过程中，若挖掘部分进入微风化花岗岩后，停止架立格栅钢架11和钢支撑，并且每次挖掘不得超过100cm。

具体来说，通过微风化花岗岩自身形成对竖井10侧壁的支撑，同时也避免外部支护过程中对微风化花岗岩层的破坏。

在一些可能的实施例中，将风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶21、拱部下台阶22、第一台阶23、第二台阶24和第三台阶25，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，拱部上台阶21和拱部下台阶22为拱形，拱部下台阶22与第一台阶23的连接处设置有拐角的步骤中，具体包括：

获取风道预挖位置的地质信息，并根据地质信息对风道预挖位置进行超前支护，超前支护包括采用风枪将小导管30顶入至预设孔深，其中，小导管30在孔口外露20至30cm；

对小导管30外露部分架立格栅钢架11，通过焊接实现小导管30和格栅钢架11的连接，并对连接好的小导管30和格栅钢架11喷射混凝土；

自风道预挖位置通过小导管30向围岩进行注浆，实现对风道预挖位置的超前支护。

具体来说，采用超前地质预报以及超前探孔方法切实掌握风道预挖位置前方围岩的真实情况，必要时采用地质钻机对风道预挖位置进行取芯。这是采用蘑菇式开挖支护工法以及确保开挖安全最直接有效的办法。

进一步地，根据掌握的风道预挖位置的地质信息，采取相应的超前支护措施，为风道20挖掘的顺利进行提供了保证。

进一步地，超前支护的具体参数为：小导管30采用Ф42*3.5mm钢管，环向间距0.4m，长度4.5m，纵向间距1.5m。小导管30采用钻孔打入法，先钻孔，再采用风枪顶入，顶管至设计孔深，孔口外露20-30cm。钢管尾部与格栅钢架11焊接牢固。

在一些可能的实施例中，自风道预挖位置通过小导管30向围岩进行注浆，实现对风道预挖位置的超前支护的步骤后，还包括：

对完成超前支护后的风道预挖位置进行***，对***后的断面进行检查，如有欠挖则进行补挖，否则在***后的断面内铺设多个间隔的永久格栅拱架26，相邻两个永久格栅拱架26之间采用钢筋连接；

根据地质信息对风道预挖位置施作拱部涨壳式中空锚杆40、砂浆锚杆50、以及锁脚锚杆60；

将风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶21、拱部下台阶22、第一台阶23、第二台阶24和第三台阶25并挖掘形成风道20。

具体来说，通过设置拱部上台阶21、拱部下台阶22、第一台阶23、第二台阶24和第三台阶25形成近似蘑菇式的暗挖风道20，并采用拱部涨壳式中空锚杆40、砂浆锚杆50、锁脚锚杆60、临时横撑27和临时角撑28等支撑施工技术，实现了在上软下硬不良地质下的施工。

进一步地，如有欠挖，需处理完成后方可施工钢架。按照设计图纸，在断面上放出钢架控制点，做好标记。钢架安装完成后，需要再进行复核，断面复核无误后方可进行下一步施工。安设拱脚或墙脚前，注意必须清除垫板下的松渣，使其置于原状岩石上，在软弱地段，可采用拱脚垫钢板或槽钢的方法避免拱脚下沉，拱墙脚应保持水平。按照顺序安装格栅，利用***锚杆定位。钢架安装完毕后，按照设计要求打锁脚锚杆60及径向锚杆，锁脚锚杆60长度3.5m，采用HRB400ФC22钢筋加工而成；径向锚杆长度4.0m，采用涨壳式中空预应力径向锚杆(局部设置)、砂浆锚杆50。永久格栅拱架26之间纵向(或竖向)采用Ф22钢筋连接，环向间距1.0m，内外交错布置。

需要说明的是，按照测量布设的孔位进行钻孔，孔深严格按照方案实施。钻孔孔径42mm,采用YT-28风钻施工，钻孔钻进要缓慢，确保钻孔角度符合方案要求，钻进时可适当调整钻孔位置，但前后左右不宜超过±5cm,按照***预设方案进行实施***，***过程中根据现场***效果、振速情况进行***参数的优化，以便达到更佳效果。

在一些可能的实施例中，将风道预挖位置挖掘形成风道20的步骤中，具体还包括：

将临时横撑27在拱部下台阶22与第一台阶23连接处的拐角抵接，并通过与永久格栅拱架26连接实现定位，其中，每级台阶的每次挖掘距离小于等于一榀。

具体来说，避免在施工中挖掘速度过快导致的对围岩支护能力下降，应最大限度保护围岩，并充分发挥围岩自身承载力；其中，抵接为紧密连接。

在一些可能的实施例中，临时横撑27和临时角撑28均设置有轴力监测仪器，轴力监测仪器用于监测和记录临时横撑27和临时角撑28的受力参数变化。

具体来说，通过对临时横撑27和临时角撑28的受力参数变化的掌握，为后续工作的展开提供数据上的支持和经验上的积累。

在一些可能的实施例中，风道20挖掘完成后，采用顺作法进行风道20的衬砌施工，并拆除临时横撑27和临时角撑28的步骤中，具体包括：

风道20挖掘完成后，采用顺作法完成风道20侧墙的衬砌施工后，将临时横撑27和临时角撑28拆除，再进行风道20的中板和拱部的衬砌施工。

具体来说，本实施例通过设置分配对临时横撑27和临时角撑28的拆分流程，保证了对风道20的合理支护，同时风道20内部衬砌的施工也能顺利完成。

在一些可能的实施例中，注浆压力控制在0.5至1.0Mpa之间，注浆水灰比为1:1。

具体来说，本实施例提供了一种根据上软下硬复合地层暗挖风道20注浆压力的实施方式，根据上软下硬复合地层的特殊地质，采用本实施例提供的注浆水灰配比，能够更好的实现支护。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，包括：

在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固；

在所述竖井的井口周围挖设截水沟并铺砌混凝土；

整体浇筑施工所述竖井范围内的锁口圈梁；

沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度；

将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，所述拱部下台阶与所述第一台阶的连接处设置有拐角；

在所述拱部下台阶与所述第一台阶的拐角处架立临时横撑，架设完毕所述临时横撑后开始所述第二台阶和所述第三台阶的挖掘，所述第二台阶和所述第三台阶挖掘完毕后，架立永久格栅拱架和临时角撑；

所述风道挖掘完成后，采用顺作法进行所述风道的衬砌施工，并拆除所述临时横撑和所述临时角撑。

2.根据权利要求1所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述在竖井预挖位置打设旋喷桩进行注浆加固的步骤中，还包括：

若所述旋喷桩与暗渠水沟的侧壁结构发生干涉，则将对应的所述旋喷桩置换成小导管，通过所述小导管实现所述竖井与所述暗渠水沟之间注浆加固。

3.根据权利要求1所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿所述竖井向下挖掘土石方至所述风道的过程中，对所述竖井的井壁打设小导管或中空锚杆，并进行注浆。

4.根据权利要求1所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，具体包括：

每次所述竖井向下的挖掘深度不超过相邻两个所述格栅钢架的间距。

5.根据权利要求1所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述沿所述竖井预挖位置向下挖掘土石方至风道预挖位置形成所述竖井，并进行初期支护封闭，所述初期支护包括挂网初喷混凝土、架立格栅钢架、钢支撑、钢筋网和复喷混凝土至预设高度的步骤中，还包括：

在沿所述竖井向下挖掘土石方至所述风道的过程中，若挖掘部分进入微风化花岗岩后，停止架立所述格栅钢架和所述钢支撑，并且每次挖掘不得超过100cm。

6.根据权利要求1所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶，施工每一级台阶并支护完成后，进行下一级台阶的施工，其中，所述拱部下台阶与所述第一台阶的连接处设置有拐角的步骤中，具体包括：

获取风道预挖位置的地质信息，并根据所述地质信息对所述风道预挖位置进行超前支护，所述超前支护包括采用风枪将小导管顶入至预设孔深，其中，所述小导管在孔口外露20至30cm；

对所述小导管外露部分架立格栅钢架，通过焊接实现所述小导管和所述格栅钢架的连接，并对连接好的所述小导管和所述格栅钢架喷射混凝土；

自所述风道预挖位置通过所述小导管向所述围岩进行注浆，实现对所述风道预挖位置的所述超前支护。

7.根据权利要求6所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述自所述风道预挖位置通过所述小导管向所述围岩进行注浆，实现对所述风道预挖位置的所述超前支护的步骤后，还包括：

对完成所述超前支护后的所述风道预挖位置进行***，对***后的断面进行检查，如有欠挖则进行补挖，否则在***后的所述断面内铺设多个间隔的所述永久格栅拱架，相邻两个所述永久格栅拱架之间采用钢筋连接；

根据所述地质信息对所述风道预挖位置施作拱部涨壳式中空锚杆、砂浆锚杆、以及锁脚锚杆；

将所述风道预挖位置自上而下分为拱部上台阶、拱部下台阶、第一台阶、第二台阶和第三台阶并挖掘形成所述风道。

8.根据权利要求7所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述将所述风道预挖位置挖掘形成所述风道的步骤中，具体还包括：

将所述临时横撑与所述拱部下台阶与所述第一台阶连接处的所述拐角抵接，并通过与所述永久格栅拱架连接实现定位，其中，每级台阶的每次挖掘距离小于等于一榀。

9.根据权利要求1至8任一所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述临时横撑和所述临时角撑均设置有轴力监测仪器，所述轴力监测仪器用于监测和记录所述临时横撑和所述临时角撑的受力参数变化。

10.根据权利要求1至8任一所述的一种上软下硬复合地层的暗挖风道施工方法，其特征在于，所述风道挖掘完成后，采用顺作法进行所述风道的衬砌施工，并拆除所述临时横撑和所述临时角撑的步骤中，具体包括：

所述风道挖掘完成后，采用顺作法完成所述风道侧墙的衬砌施工后，将所述临时横撑和所述临时角撑拆除，再进行所述风道的中板和拱部的衬砌施工。

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