一种无中墙连拱隧道的施工工法
【技术领域】
[0001] 本发明设及技术领域，尤其是设及一种无中墙连拱隧道的施工工法。
【背景技术】
[0002] 在山区修建高速公路时，线路时常穿过哑口、鸡爪地形，或沿溪、沟谷布设线路，在 该种情况下，相比路壁、分离式隧道和小净距隧道，连拱隧道往往具有隧道两端对地形要求 不高，占地面积小，布线方便，接线工程量小，线性顺畅，利于环保等优势，因而获得了隧道 建设者的青睐。
[0003] 传统连拱隧道左右幅共用一堵中墙，断面形式呈"M"形，其结构形式的差别主要是 取决于中墙的形式不同。根据中墙断面形式不同，连拱隧道可分为直中墙式和曲中墙式，直 中墙和曲中墙又有整体式、中空式和分层式(复合式大类之分。
[0004] 一般情况下，连拱隧道为中、短隧道，相应的隧道埋深浅，地质条件差，围岩WV、 IV级居多。根据地质情况不同，传统连拱隧道洞身施工可分为S导洞和中导洞施工法。对于 V级围岩，常采用S导洞施工法，即中导洞超前开挖，中导洞贯通后，诱筑中墙混凝±，左、 右侧导洞交错开挖及支护，左、右正洞上台阶开挖及支护，左、右正洞核屯、上及下台阶开挖， 左、右正洞二次衬搁及仰拱诱筑，施工过程中左右正洞均需前后错开一定距离。根据边墙衬 搁施作先后顺序不同，=导洞施工法可分为先做边墙和后做边墙施工法。对于IV级围岩，连 拱隧道常采用中导洞施工法，即中导洞超前开挖，中导洞贯通后，诱筑中墙混凝±，然后采 用上下台阶法开挖左右正洞，最后分别诱筑左右幅二次衬搁及仰拱，施工过程中左右正洞 均需前后错开一定距离。
[0005] 然而，传统连拱隧道=导洞和中导洞施工法常存在W下问题： (1)施工时采用先开挖中导洞、支护，待中导洞贯通后再诱筑中墙混凝±，然后再开挖 主洞的施工工序，而中导洞开挖断面小，施工作业面狭窄，加上施工工序多、繁琐，导致施工 进度缓慢，甚至影响工期。
[0006] (2)施工开挖工序多，导致对围岩多次扰动，扩大了围岩塑性、松弛范围，增加了衬 搁荷载。
[0007] (3)中墙顶部混凝±密实程度难W控制，施工质量难W保证。
[000引 （4)中墙在施工过程中受力转换复杂。中墙在施工过程中承受了顶部支护的不平 衡压力或二次衬搁所带来的不平衡推力，容易引发中墙的偏移和开裂，影响隧道安全使用 和耐久性。
[0009] (5)中导洞临时支护后围岩产生的变形不能及时得到抑制，导致围岩变形加剧，易 产生塌方、冒顶现象。
[0010] (6)中导洞采用临时支护，开挖主洞时需要将其拆除，产生废置工程，不经济。
[0011] (7)整体式和中空式中墙连拱隧道中墙顶与主洞结合部，易出现渗漏水；由于应力 集中，直中墙与拱部连接处、边墙墙脚常出现裂缝，也会产生渗漏水现象。
[0012] 由于连拱隧道自身结构复杂，施工工序多，使结构受力状态频繁变化，质量控制点 多而困难，稍有疏忽就会出现病害，因此w上问题，有待于随着连拱隧道修建技术的完善得 到解决。
【发明内容】
[0013] 本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种施工工序简单、速度快且质量稳定 的无中墙连拱隧道的施工工法。
[0014] 为了解决上述技术问题，本发明是通过W下技术方案实现的： 一种无中墙连拱隧道的施工工法，包括W下步骤：先开挖一幅隧道，施作初期支护和二 次衬搁；再开挖另一幅隧道，施作该幅隧道初期支护和二次衬搁；其中后行施工的一幅隧 道的初期支护与先行施工的一幅隧道的初期支护相连，并确保连接牢固，两幅隧道共用先 行施工隧道的初期支护的边墙，两幅隧道的二次衬搁各自独立成环，形成整体受力体系。
[0015] 优选的是，根据单洞断面大小和隧道地质情况，两幅隧道施工采用台阶法、CRD法、 CD法或几者之间的组合。
[0016] 优选的是，所述台阶法为上下台阶法或=台阶法。
[0017] 优选的是，两幅隧道均采用复合式衬搁，初期支护与二次衬搁之间敷设防水层。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下优点： (1)取消中导洞施工，采用左右两幅隧道单独施工，简化了施工工序，加快了施工进度。
[0019] (2)减少了对围岩的扰动次数，避免了中导洞施工对抑制围岩变形不及时的情况， 减小了衬搁荷载，衬搁安全性提高。
[0020] (3)取消中墙，避免了传统连拱隧道中墙顶混凝±密实度难W控制的缺点，施工质 量更易得到保证。
[0021] (4)避免了传统连拱隧道中墙在复杂的受力状态下易出现中墙偏移和开裂的缺 点。
[0022] (5)取消中导洞施工，减少了中导洞临时支护，更加经济。
[0023] (6)左右幅隧道形成各自独立封闭的防排水体系，衬搁渗漏水问题得到很大改善。
[0024] (7)本发明具有较大学术价值和工程应用价值。若将其推广应用，可进一步推动连 拱隧道修建技术的发展。
【附图说明】
[0025] 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简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 W根据该些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为采用本发明施工工法获得的连拱隧道的结构示意图。
[0027] 图中，1-左幅隧道中线；2-右幅隧道中线；3-左幅隧道初期支护；4-左幅隧道 二次衬搁；5-右幅隧道初期支护；6-右幅隧道二次衬搁。
[002引图2是采用本发明施工连拱隧道V级围岩段的施工工序图（左右幅隧道采用S台 阶预留核屯、±法施工)。
[0029] 图3为图2中A-A的剖视图。
[0030] 图中，I -上台阶拱部初期支护；II-左边墙初期支护；III-右边墙初期支护； IV-左墙脚初期支护；V-右墙脚初期支护；VI-仰拱初期支护；W-仰拱二次衬搁；W-拱、墙二次衬搁；21-上台阶弧形导坑；22-中台阶左侧；23-中台阶右侧；24-下台阶左 侦1| ; 25-下台阶右侧；26-上台阶核屯、± ; 27-中台阶核屯、± ; 28-下台阶核屯、±。
[0031] 图4是采用本发明施工工法施工连拱隧道IV级围岩段的施工工序图（左右幅隧道 采用一般S台阶法施工)。
[003引图5为图4中B-B的剖视图。
[003引图中，a-上台阶拱部初期支护；b-边墙初期支护；C-墙脚、仰拱初期支护；d- 仰拱二次衬搁；e-拱、墙二次衬搁；11 一上台阶；12-中台阶；13-下台阶。
【具体实施方式】
[0034] 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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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付出创造性劳动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。
[0035] 本发明取消了传统连拱隧道的中导洞施工，取消了中墙结构，左右两幅隧道分别 单独施工。左右幅隧道支护形式均采用复合式衬搁。
[0036] 该无中墙连拱隧道的施工工法包括W下步骤：先开挖一幅隧道，施作初期支护和 二次衬搁；再开挖另一幅隧道，施作该幅隧道初期支护和二次衬搁；其中后行施工的一幅 隧道的初期支护与先行施工的一幅隧道的初期支护相连，并确保连接牢固，两幅隧道共用 先行施工隧道的初期支护的边墙，两幅隧道的二次衬搁各自独立成环，形成整体受力体系。 图1所示为采用本施工工法施工成型的连拱隧道。
[0037] 其中，隧道开挖时，根据单洞断面大小和隧道地质情况，两幅隧道施工采用台阶 法、CRD法、CD法或几者之间的组合。所述台阶法可采用上下台阶法或=台阶法。两幅隧道 均采用复合式衬搁，初期支护与二次衬搁之间敷设防水层。
[003引本发明在工程实际中得到了应用，具体实施过程如下： 1、工程概况 国道G320线上海至瑞丽公路中的一段，项目按设计速度80km/h、路基宽度32m的一级 公路标准进行建设。其中，位于本项目的某隧道为一座双洞=车道连拱式隧道，隧道起点 K41+565,止点K41+885,隧道长320m。全隧位于0. 300%上坡的直线上，最大埋深约为49m。
[0039] 该隧道围岩W强、中风化薄?中厚层状粉砂质泥岩夹粉砂岩为主，围岩级别为V、 IV级，其中两端洞口段为强风化薄?中厚层状粉砂质泥岩夹粉砂岩，洞身段为中风化薄? 中厚层状粉砂质泥岩夹粉砂岩。隧道区内地下水类型主要为基岩风化裂隙水与层间裂隙 水，富水性弱?中等。
[0040] 2、隧道支护结构设计 隧道洞身支护衬搁按新奥法原理设计，采用初期支护和二次衬搁相结合的复合式衬 搁，即W错杆、喷射混凝上、型钢钢架等为初期支护，模筑混凝上为二次衬搁。本隧道采用的 主要支护参数见下表。
【主权项】
1. 一种无中墙连拱隧道的施工工法，其特征在于包括w下步骤：先开挖一幅隧道，施 作初期支护和二次衬搁；再开挖另一幅隧道，施作该幅隧道初期支护和二次衬搁；其中后 行施工的一幅隧道的初期支护与先行施工的一幅隧道的初期支护相连，并确保连接牢固， 两幅隧道共用先行施工隧道的初期支护的边墙，两幅隧道的二次衬搁各自独立成环，形成 整体受力体系。
2. 根据权利要求1所述无中墙连拱隧道的施工工法，其特征在于：根据单洞断面大小 和隧道地质情况，两幅隧道施工采用台阶法、CRD法、CD法或几者之间的组合。
3. 根据权利要求2所述无中墙连拱隧道的施工工法，其特征在于：所述台阶法为上下 台阶法或立台阶法。
4. 根据权利要求1-3任一所述无中墙连拱隧道的施工工法，其特征在于：两幅隧道均 采用复合式衬搁，初期支护与二次衬搁之间敷设防水层。
【专利摘要】本发明公开了一种无中墙连拱隧道的施工工法，旨在提供一种施工工序简单、速度快且质量稳定的无中墙连拱隧道的施工工法。它包括以下步骤：先开挖一幅隧道，施作初期支护和二次衬砌；再开挖另一幅隧道，施作该幅隧道初期支护和二次衬砌；其中后行施工的一幅隧道的初期支护与先行施工的一幅隧道的初期支护相连，并确保连接牢固，两幅隧道共用先行施工隧道的初期支护的边墙，两幅隧道的二次衬砌各自独立成环，形成整体受力体系。本发明取消中导洞施工，采用左右两幅隧道单独施工，简化了施工工序，加快了施工进度。
【IPC分类】E21D11-00, E21D9-00, E21D11-38
【公开号】CN104533431
【申请号】CN201510008691
【发明人】刘永才, 陈树汪, 张涛, 张伟, 白宏达, 邓亮, 白国权, 雷华, 段晓彬, 胡瑜韬, 王少飞, 王安民, 华宏亮
【申请人】云南省交通规划设计研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月8日