一种三洞公路隧道及中导洞TBM‑双主洞钻爆联合施工方法与流程

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种三洞公路隧道及中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法。

背景技术：

现有的两洞公路隧道，采用中导洞法施工时，出于投资成本考虑，中导洞设计面积往往比较小，这样导致中导洞物料通道狭窄、物料组织压力大，延缓了施工进度。且由于普通两洞隧道的逃生救援能力不足，一旦出现事故，非常不利于逃生救援。

三洞公路隧道若采用传统的钻爆法进行开挖，施工进度慢，建设工期长，工作效率低，在隧道掘进时施工位置距离洞口较远处，施工存在很大的安全性隐患。掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称tbm(tunnelboringmanchine)法，其利用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后通过配套的运输设备将碎石运出。tbm法在正常情况下的施工速度远远快于钻爆法，不仅施工质量好，且机械化程度高，施工方便，有利于环境保护和节省劳动力。但tbm法对不良地质条件的适应性较差，不如钻爆法灵活，应对复杂地质条件尤其是软岩环境的能力相对较弱。因此，需要一套科学合理的施工方法，该施工方法兼具钻爆法和tbm法的优点，以保证对三洞公路隧道进行快速、安全地开挖。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种三洞公路隧道及中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法，其采用“长隧短打”的施工方案，兼具钻爆法和tbm法的优点，时间利用率高，可以大大加快隧道施工进度，且可及早形成主洞物料通道、减轻物料组织压力。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种三洞公路隧道，包括两个主洞，在两个所述主洞之间设有中导洞，所述中导洞分别和两个所述主洞之间通过若干个车行横洞相连通，所述中导洞为至少满足单向行车的一个通道。

该中导洞沿主洞的纵向平行设置，中导洞横截面尺寸小于主洞的横截面尺寸，通过设置的中导洞和车行横洞，一方面在隧道施工过程中，可以快速开辟主洞辅助工作面，可大大加快施工进度，且可及早形成主洞物料通道，减轻物料组织压力，解决了主洞物料通道狭窄、物料组织压力大的问题。另一方面，隧道施工完成后，中导洞可作为运营期逃生救援通道，解决了普通两洞隧道逃生救援能力不足的问题，也可作为应急车道使用。

优选的，所述中导洞的洞口横截面面积为每个所述主洞的40％-70％。

优选的，所述主洞采用钻爆法开挖形成，所述中导洞采用tbm法开挖形成。利用tbm法进度超前的优势，可以打通多个主洞辅助工作面，主洞的各个工作面同时施工，实现“长隧短打”，可大大加快施工进度。

优选的，所述主洞和中导洞均设有设有支护、衬砌以及排水系统。既可连接成整体式结构，在紧急情况下，也可作为单独结构投入使用。

一种中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法，使用任一上述的一种三洞公路隧道，包括以下步骤：

步骤一：在tbm生产、组装、调试期间，主洞和中导洞的洞口段采用钻爆法进行施工；

步骤二：tbm组装调试完毕后，停止所述中导洞的钻爆施工，tbm行进至所述中导洞的工作面开始tbm掘进，两个主洞继续进行钻爆施工；

步骤三：施工所述中导洞的初期支护；

步骤四：对所述中导洞的仰拱进行施工；

步骤五：tbm机尾部通过车行横洞且预留足够的施工空间后，采用钻爆法开挖所述车行横洞，进入所述主洞后钻爆开挖主洞辅助工作面；

步骤六：主洞的初始工作面和辅助工作面同向开挖；

步骤七：利用tbm法完成所述中导洞的开挖，利用钻爆法完成所述主洞的开挖。

该施工方法采用tbm法进行中导洞开挖，同时采用钻爆法进行双主洞的开挖，通过每个车行横通道开辟主洞辅助工作面，主洞的各个工作面同时同向开挖，长隧道施工时可实现“长隧短打”，施工工期内进度平稳推进，时间利用率较高，工期可控性强，人员设备投入低，并能及早形成主洞物料通道，大大降低中导洞内物料组织压力。该施工方法解决了中导洞tbm-双主洞钻爆法组合快速施工的技术难题，兼具钻爆法和tbm法的优点，为以后特长隧道采用中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工提供了最优的施工组织方案，大大缩短了施工总工期。

优选的，中导洞先行，两个所述主洞和中导洞的工作面错位施工，两个工作面之间错开间距大于所述主洞开挖宽度的两倍。

优选的，所述步骤四中，中导洞的仰拱在场地外集中预制，运至现场再进行吊装。

优选的，所述步骤四中，由tbm机的自身提升系统在tbm机撑靴的后方进行仰拱预制块的吊装。

优选的，所述步骤五进入主洞后开挖形成标准主洞断面，并开辟辅助主洞工作面，完成主洞辅助工作面后，扩挖车行横洞与主洞交接处，形成主洞加宽断面，最后完成主洞加宽断面二次衬砌施工。

优选的，采用可快速拆装的台车对主洞的各个工作面进行施工，采用移动式配电和动态施工通风设计进行主洞的施工用电和施工通风的供给配置，便于设备转移，加快施工进程。

优选的，隧道钻爆法出渣通过所述中导洞，而后通过车行横洞，再分流至主洞及洞外，物料则通过反方向运入。中导洞、车行横洞、主洞配合形成物料通道，可大大降低物料组织压力。

优选的，采用tbm法开挖所述中导洞时，采用皮带机进行出渣，其中初支施工过程中，在拱顶预埋用于悬挂和固定皮带机的预埋挂件，且所述皮带机采用导链悬挂于所述中导洞的拱顶中心位置。

与现有技术相比，本发明所述的一种三洞公路隧道的有益效果：

通过设置的中导洞和车行横洞，一方面在隧道施工过程中，可以快速开辟主洞辅助工作面，可大大加快施工进度，且可及早形成主洞物料通道，减轻物料组织压力，解决了主洞物料通道狭窄、物料组织压力大的问题。另一方面，隧道施工完成后，中导洞可作为运营期逃生救援通道，解决了普通两洞隧道逃生救援能力不足的问题。

与现有技术相比，本发明所述的一种中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法的有益效果：

该施工方法采用tbm法进行中导洞开挖，同时采用钻爆法进行双主洞的开挖，通过每个车行横通道开辟主洞辅助工作面，主洞的各个工作面同时同向开挖，长隧道施工时可实现“长隧短打”，施工工期内进度平稳推进，时间利用率较高，工期可控性强，人员设备投入低，并能及早形成主洞物料通道，大大降低中导洞内物料组织压力。该施工方法解决了中导洞tbm-双主洞钻爆法组合快速施工的技术难题，兼具钻爆法和tbm法的优点，为以后特长隧道采用中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工提供了最优的施工组织方案，大大缩短了施工总工期。

附图说明：

图1为本发明所述的一种三洞公路隧道的结构示意图。

图2为本发明所述的一种中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法的示意图。

图3为本发明所述的一种中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法的出渣示意图。

图中标记：1-主洞，2-中导洞，3-车行横洞。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种三洞公路隧道，包括两个主洞1，在两个所述主洞1之间设有中导洞2，所述中导洞2分别和两个所述主洞1之间通过若干个车行横洞3相连通，所述中导洞2为至少满足单向行车的一个通道。所述主洞1采用钻爆法开挖形成，所述中导洞2采用tbm法开挖形成，所述主洞1和中导洞2均设有设有支护、衬砌以及排水系统。

该中导洞2沿主洞1的纵向设置，中导洞2横截面尺寸大小小于主洞1的横截面尺寸，通过设置的中导洞2和车行横洞3，一方面在隧道施工过程中，可以快速开辟主洞辅助工作面，可大大加快施工进度，且可及早形成主洞1物料通道，减轻物料组织压力，解决了主洞1物料通道狭窄、物料组织压力大的问题。另一方面，隧道施工完成后，中导洞2可作为运营期逃生救援通道，解决了普通两洞隧道逃生救援能力不足的问题。

实施例2

如图1-图3所示，一种中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工方法，使用所述的一种三洞公路隧道，包括以下步骤：

步骤一：在tbm生产、组装、调试期间，主洞1和中导洞2的洞口段采用钻爆法进行施工，其中中导洞2先行，两个所述主洞1和中导洞2的工作面错位施工，两个工作面之间错开间距大于所述主洞1开挖宽度的两倍。

步骤二：tbm组装调试完毕后，停止所述中导洞2的钻爆施工，tbm行进至所述中导洞2的工作面开始tbm掘进，两个主洞1继续进行钻爆施工。

步骤三：施工所述中导洞2的初期支护。

步骤四：对所述中导洞2的仰拱进行施工，具体为中导洞2的仰拱在场地外集中预制，用大吨位叉车将仰拱预制块由预制场运输至tbm后配套尾部，由tbm机的自身提升系统在tbm机撑靴的后方进行仰拱预制块的吊装。

步骤五：利用tbm进度超前的优势，tbm机尾部通过车行横洞3且预留足够的施工空间后，采用钻爆法开挖所述车行横洞3，进入所述主洞1后钻爆开挖主洞辅助工作面。具体为车行横洞3钻爆法开挖施工，进入主洞1后开挖形成标准主洞断面，并开辟辅助主洞工作面，完成主洞辅助工作面后，扩挖车行横洞3与主洞1交接处，形成主洞加宽断面，并进行主洞加宽断面二次衬砌施工。

步骤六：如图2所示，主洞1的工作面和辅助工作面同向开挖。

步骤七：利用tbm法完成所述中导洞2的开挖，利用钻爆法完成所述主洞1的开挖。

其中，采用可快速拆装的台车对主洞的各个工作面进行施工，采用移动式配电和动态施工通风设计进行主洞的施工用电和施工通风的供给配置。采用tbm法开挖所述中导洞2时，采用皮带机进行出渣，其中初支施工过程中，在拱顶预埋用于悬挂和固定皮带机的预埋挂件，且所述皮带机采用导链悬挂于所述中导洞2的拱顶中心位置。

如图3所示，隧道钻爆法出渣通过所述中导洞2，而后通过车行横洞3，再分流至主洞1及洞外，物料则通过反方向运入，中导洞2、车行横洞3、主洞1配合形成物料通道，可大大降低物料组织压力。

该施工方法采用tbm法进行中导洞开挖，同时采用钻爆法进行双主洞的开挖，通过每个车行横通道开辟主洞辅助工作面，主洞的各个工作面同时同向开挖，长隧道施工时可实现“长隧短打”，施工工期内进度平稳推进，时间利用率较高，工期可控性强，人员设备投入低，并能及早形成主洞物料通道，大大降低中导洞内物料组织压力。该施工方法解决了中导洞tbm-双主洞钻爆法组合快速施工的技术难题，兼具钻爆法和tbm法的优点，为以后特长隧道采用中导洞tbm-双主洞钻爆联合施工提供了最优的施工组织方案，大大缩短了施工总工期。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。