公路隧道开挖方法

文档序号:5346061阅读:1021来源:国知局
专利名称:公路隧道开挖方法
技术领域
本发明属于公路山岭隧道领域的施工方法。
背景技术
我国目前公路山岭隧道开挖的基本方法有7种全断面法、台阶法、台阶分部法、上 下导坑法、上导坑法、单侧壁导坑法(中壁墙法)及双侧壁导坑法,其中台阶法、台阶分 部法、上下导坑法及上导坑法是公路山岭隧道开挖的四种基本方法,台阶法见图1,其步 骤是①上半部开挖;②拱部锚喷支护;③拱部衬砌;④中核开挖;⑤下部开挖;⑥边 墙锚喷支护及衬砌。台阶分部法见图2,其步骤是①上弧形导坑开挖;②拱部锚喷支护; ③拱部衬砌;④下半部中央部开挖;⑤边墙部开挖;⑥边墙锚喷支护及衬砌;⑦灌筑仰拱。 上下导坑法见图3,其步骤是①下导坑开挖;②上弧形导坑开挖;③拱部锚喷支护; 拱部衬砌;⑤设漏斗,随着推进开挖中核;⑥下半部中央部开挖;⑦边墙部开挖;⑧边 墙锚喷支护及衬砌。上导坑法施工工序见图4,其步骤是①上导坑开挖;②上半部其它 部分开挖;③拱部锚喷支护;④下半部中央部开挖;⑤拱部衬砌;⑥边墙部开挖;⑦ 边墙锚喷支护及衬砌。
上述四种公路山岭隧道开挖方法,都需要进行两次衬砌施工,两次衬砌施工随着台阶 或导坑的开挖分部分开进行。这些方法具有以下缺点①需多搭一次以上的模板或支架, 施工难度加大,施工环节增多,过程成本增大,隧道工程投资总额增大;②由于二次衬砌 分部分开进行,二次衬砌混凝土表面有接茬,从而影响外观效果和施工质量;③由于二次 衬砌施工分部进行,势必影响二次衬砌受力结构,降低隧道安全系数;④施工时间较长, 减缓施工进度。因此,为了提高施工质量,加快施工进度,节约工程投资,对上述四法进 行改进和完善势在必行。

发明内容
本发明的目的在于,克服现有台阶法、台阶分部法、上下导坑法及上导坑法的工艺流 程存在的缺陷,提供一种公路隧道开挖方法,以提高施工质量,加快施工进度,节约工程 投资。本发明的技术方案是公路隧道开挖方法,包括幵挖、支护及衬砌步骤,在所述开挖 步骤和支护步骤完成后,进行一次性的全断面衬砌。
上述开挖步骤和支护步骤,对于台阶法是①上半部开挖;②拱部初期支护;③下半 部中央部开挖;④边墙部开挖;⑤边墙部初期支护。
上述开挖步骤和支护步骤,对于台阶分部法是①上弧形导坑开挖;②拱部初期支护; ③中核开挖;④下部开挖;⑤边墙部初期支护。
上述开挖步骤和支护步骤,对于上下导坑法是①下导坑开挖;②上弧形导坑开挖; ③拱部初期支护;④设漏斗,随着推进开挖中核;⑤下半部中部开挖;⑥边墙部开挖; ⑦边墙部初期支护。
上述开挖步骤和支护步骤,对于上导坑法是①上导坑开挖;②上半部其它部位开挖; ③拱部初期支护;④下半部中部开挖;⑤边墙部开挖;⑥边墙部初期支护。
上述方案中将原有工法的"锚喷支护"环节全部改为"初期支护"环节,扩大了工艺 环节的内涵,完善了工序结构。
作为本发明的进一步改进,在隧底围岩条件较差的环境下,上述开挖步骤和支护步骤 后可能还包括下列步骤仰拱浇筑,根据隧底围岩情况对隧底进行加固,完善了工序结构。
本发明的有益效果在于,跟旧工艺方法相比,衬砌全断面一次成型的工艺有以下优点 ①降低了施工难度,减少了施工环节和过程成本,从而节约工程投资;②衬砌混凝土表面 更加平顺,从而提高外观效果,改善施工质量;③衬砌施工由分部实施该为整体进行,势 必改善二衬受力结构,提高隧道安全系数;④节约时间,加快施工进度;⑤与其他施工工 序能更好配合,工艺流程结构更加合理完善,更能适应现代隧道施工。


图1为台阶法现有技术工艺流程示意图
图2为台阶分部法现有技术工艺流程示意图
图3为上下导坑法现有技术工艺流程示意图
图4上导坑法现有技术工艺流程示意图
图5为本发明实施例1台阶法工艺流程示意图
图6为本发明实施例1台阶法工艺流程图
图7为本发明实施例2台阶分部法工艺流程示意图
图8为本发明实施例2台阶分部法工艺流程9为本发明实施例3上下导坑法工艺流程示意图 图10为本发明实施例3上下导坑法工艺流程图 图11为本发明实施例4上导坑法工艺流程示意图 图12为本发明实施例4上导坑法工艺流程图
具体实施例方式
下面结合附图做进一步说明。 实施例l
如图5和图6所示,公路隧道开挖方法,按照台阶法的工艺流程进行,步骤如下 第一步上半部开挖;
第二步拱部初期支护初期支护主要措施有锚杆支护、喷射混凝土支护、喷射混 凝土与锚杆联合支护、喷射混凝土与钢筋网联合支护、喷射混凝土与锚杆及钢筋网联合支 护、喷钢纤维混凝土支护、喷钢纤维混凝土锚杆联合支护,以及上述几种类型加设钢架而 成的联合支护。根据施工隧道围岩的性质及状态、地下水情况、隧道净空尺寸及埋深等具 体条件选用其中的 一种或数种。
第三步下半部中央部开挖;
第四步边墙部开挖;
第五步边墙部初期支护;同第二步。
第六步仰拱浇筑隧道围岩较差地段应设仰拱,仰拱曲率半径应根据隧道断面形状、 地质条件、地下水、隧道宽度等条件确定;当隧道边墙底以下为整体性较好的坚硬岩石时, 可不设仰拱。
第七步全断面衬砌。全断面衬砌的施作应在满足下列要求时进行
① 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;
② 已产生的各项位移预计总位移量的80% 90%;
③ 周边位移速率小于0.1 0.2mm/d(d表示天),或拱顶下沉速率小于0.07 0.15mm/d。 本实施例中台阶法中关于初期支护、仰拱浇筑及全断面衬砌的说明同样适用于以下
三法,不再赘述。 实施例2
如图7和图8所示,公路隧道开挖方法,按照台阶分部法工艺流程进行,步骤如下 第一步上弧形导坑开挖;
5第二步拱部初期支护;
第三步中核开挖; 第四步下部开挖; 第五步边墙初期支护; 第六步仰拱灌筑; 第七步全断面衬砌。 实施例3
如图9和图IO所示,公路隧道开挖方法,按照上下导坑法的工艺流程进行,步骤如下:
第一步下导坑开挖;
第二步上弧形导坑开挖;
第三步拱部初期支护;
第四步设漏斗,随着推进开挖中核;
第五步下半部中部开挖;
第六步边墙部开挖;
第七步边墙初期支护;
第八步仰拱灌筑;
第九步全断面衬砌。
实施例4
如图11和图12所示,公路隧道开挖方法,按照上导坑法的工艺流程进行,步骤如下:
第一步上导坑开挖;
第二步上半部其他部位开挖;
第三步拱部初期支护; 第四步下半部中部开挖;
第五步边墙部开挖; 第六步边墙初期支护; 第七步仰拱灌筑; 第八步全断面衬砌。
权利要求
1、公路隧道开挖方法,包括开挖、支护及衬砌步骤,其特征是,在所述开挖步骤和支护步骤完成后,进行一次性的全断面衬砌。
2、 根据权利要求1所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述开挖步骤和支护步骤是 ①上半部开挖;②拱部初期支护;③下半部中央部开挖;④边墙部开挖;⑤边墙部初期支 护。
3、 根据权利要求1所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述开挖步骤和支护步骤是 ①上弧形导坑开挖;②拱部初期支护;③中核开挖;④下部开挖;⑤边墙部初期支护。
4、 根据权利要求1所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述开挖步骤和支护步骤是 ①下导坑开挖;②上弧形导坑开挖;③拱部初期支护; 设漏斗,随着推进开挖中核;⑤ 下半部中部开挖;⑥边墙部开挖⑦边墙部初期支护。
5、 根据权利要求1所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述其开挖步骤和支护步骤 是①上导坑开挖;②上半部其它部位开挖;③拱部初期支护;④下半部中部开挖;⑤ 边墙部开挖;⑥边墙部初期支护。
6、 根据权利要求1所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述全断面衬砌步骤是在满 足下列要求时进行的① 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;② 已产生的各项位移预计总位移量的80% 90%;③ 周边位移速率小于0.1 0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.07 0.15mm/d。
7、 根据权利要求2或3或4或5所述的公路隧道开挖方法,其特征是,所述边墙部初 期支护之后全断面衬砌之前还包括下列步骤仰拱浇筑。
全文摘要
本发明涉及公路隧道开挖方法,目的是提高施工质量,加快施工进度,节约工程投资。本发明的技术方案是公路隧道开挖方法,包括开挖、支护及衬砌步骤,在所述开挖步骤和支护步骤完成后,进行一次性的全断面衬砌。本发明降低了施工难度,减少了施工环节和过程成本,从而节约工程投资;衬砌混凝土表面更加平顺,从而提高外观效果,改善施工质量。
文档编号E21D9/00GK101539021SQ20091003090
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者张银金 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司
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