一种无中墙连拱隧道的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及技术领域，尤其是涉及一种无中墙连拱隧道。
【背景技术】
[0002] 连拱隧道作为一种隧道结构，是随我国公路建设的迅速发展而提出的一种大跨度 隧道形式，以其良好的视觉效果、较好的线形以及多方面的优点，获得了隧道建设者的青 睐；同时在适应地形条件、环境保护上都具有优越性，具有显著地经济、社会、环境效应。特 别是在山区修建高速公路时，线路时常穿过垭口、鸡爪地形，或沿溪、沟谷布设线路，在这种 情况下，相比路堑、分离式隧道和小净距隧道，连拱隧道往往更具有一定的优势。与分离式、 小净距隧道相比，连拱隧道的优点如下：
[0003] (1)隧道洞口呈整体式路基（桥梁），避免了路基（桥梁）分幅，减少征地面积，房 建及其它构造物拆迀量小。
[0004] (2)隧道两端洞口接线对地形要求不高，接线难度降低，接线工程量小，路线线形 更加顺畅、舒适。
[0005] (3)洞口边仰坡开挖面积减小，有利于环境保护。
[0006] (4)在傍山地形或城市及周边对交通有特殊要求处，洞口位置选择更加灵活。
[0007] (5)减小了地下空间利用范围，提高了地下空间利用率，尤其对于目前城市地下空 间利用率越来越高的现状，具有一定的优越性。
[0008] 传统连拱隧道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）三大类之分。
[0009] 近年来，随着全国许多条高速公路积极推崇连拱隧道，并相继被应用，连拱隧道形 式、设计、施工技术也日渐成熟，修建数量快速增长，但是也暴露出了很多问题：
[0010] (1) 一般连拱隧道基本为中、短隧道，且围岩级别多为V、IV级，施工时往往采用先 开挖中导洞、支护，待中导洞贯通后再浇筑中墙混凝土，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。
[0011] (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 砌荷载。
[0012] (3)中墙顶部混凝土密实程度难以控制，施工质量难以保证。
[0013] (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 衡压力或二次衬砌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。
[0014] (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。
[0015] (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。
[0016] (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。
[0017] 上述问题，有待于随着连拱隧道设计、施工技术的发展得到解决。
【发明内容】
[0018] 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。
[0019] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0020] 一种无中墙连拱隧道，包括并行的左幅隧道和右幅隧道；所述左幅隧道的初期支 护和右幅隧道的初期支护相连，左幅隧道和右幅隧道共用先行施工隧道的初期支护的边 墙，左幅隧道的二次衬砌和右幅隧道二次衬砌各自独立成环。
[0021] 优选的是，所述左幅隧道和右幅隧道采用复合式衬砌，二者的初期支护与二次衬 砌之间敷设防水层。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0023] (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。
[0024] (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， 减小了衬砌荷载，衬砌安全性提高。
[0025] (3)取消中墙，避免了传统连拱隧道中墙顶混凝土密实度难以控制的缺点，施工质 量更易得到保证。
[0026] (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。
[0027] (5)取消中导洞施工，减少了中导洞临时支护，更加经济。
[0028] (6)左右幅隧道形成各自独立封闭的防排水体系，衬砌渗漏水问题得到很大改善。
[0029] (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】
[0030] 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 以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1为采用本发明连拱隧道的结构示意图。
[0032] 图中，1 一左幅隧道；2-右幅隧道；3-左幅隧道初期支护；4 一左幅隧道二次衬 砌；5-右幅隧道初期支护；6-右幅隧道二次衬砌。
[0033] 图2是连拱隧道V级围岩段的施工工序图（左右幅隧道采用三台阶预留核心土法 施工）。
[0034] 图3为图2中A-A的剖视图。
[0035] 图中，I 一上台阶拱部初期支护；II 一左边墙初期支护；III一右边墙初期支护； IV一左墙脚初期支护；V -右墙脚初期支护；VI-仰拱初期支护；W-仰拱二次衬砌；VID- 拱、墙二次衬砌；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Ij ; 25-下台阶右侧；26-上台阶核心土； 27-中台阶核心土； 28-下台阶核心土。
[0036] 图4是连拱隧道IV级围岩段的施工工序图（左右幅隧道采用一般三台阶法施工）。
[0037] 图5为图4中B-B的剖视图。
[0038] 图中，a-上台阶拱部初期支护；b-边墙初期支护；c一墙脚、仰拱初期支护；d- 仰拱二次衬砌；e-拱、墙二次衬砌；11 一上台阶；12-中台阶；13-下台阶。
【具体实施方式】
[0039] 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。
[0040] 本发明是在传统连拱隧道的基础上，将有中墙连拱隧道结构改为无中墙连拱隧 道，即取消中导洞施工，取消中墙结构，左右幅隧道初期支护共用一幅初期支护边墙，左右 幅二次衬砌各自独立成环。
[0041] 图1所示的无中墙连拱隧道，包括并行的左幅隧道1和右幅隧道2 ;所述左幅隧道 1的初期支护3和右幅隧道2的初期支护5相连，左幅隧道1和右幅隧道2共用先行施工隧 道的初期支护的边墙，左幅隧道1的二次衬砌4和右幅隧道2二次衬砌6各自独立成环。
[0042] 其中，所述左幅隧道1和右幅隧道2采用复合式衬砌，二者的初期支护与二次衬砌 之间敷设防水层（图中未示出）。
[0043] 该无中墙连拱隧道的施工过程如下：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。
[0044] 本发明在工程实际中得到了应用，具体实施过程如下：
[0045] 1、工程概况
[0046] 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洞三车道连拱式隧道，隧道起 点1(41+565，止点1(41+885，隧道长320111。全隧位于0.300%上坡的直线上，最大埋深约为 49m〇
[0047] 该隧道围岩以强、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。
[0048] 2、隧道支护结构设计
[0049] 隧道洞身支护衬砌按新奥法原理设计，采用初期支护和二次衬砌相结合的复合式 衬砌，即以锚杆、喷射混凝土、型钢钢架等为初期支护，模筑混凝土为二次衬砌。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，包括并行的左幅隧道和右幅隧道；其特征在于：所述左幅隧 道的初期支护和右幅隧道的初期支护相连，左幅隧道和右幅隧道共用先行施工隧道的初期 支护的边墙，左幅隧道的二次衬砌和右幅隧道二次衬砌各自独立成环。
2. 根据权利要求1所述无中墙连拱隧道，其特征在于：所述左幅隧道和右幅隧道采用 复合式衬砌，二者的初期支护与二次衬砌之间敷设防水层。
【专利摘要】本发明公开了一种无中墙连拱隧道，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。包括并行的左幅隧道和右幅隧道；所述左幅隧道的初期支护和右幅隧道的初期支护相连，左幅隧道和右幅隧道共用先行施工隧道的初期支护的边墙，左幅隧道的二次衬砌和右幅隧道二次衬砌各自独立成环。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】E21D11-38, E21D9-14
【公开号】CN104612704
【申请号】CN201510008897
【发明人】李志厚, 雷华, 陈树汪, 张涛, 白宏达, 邓亮, 张伟, 白国权, 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5月13日
【申请日】2015年1月8日