免爆破隧道洞门施工方法与流程

本发明属于地下防护工程领域，涉及免爆破隧道洞门施工方法。

背景技术：

在地下交通枢纽建设中，经常会出现新修道路与老隧道交叉联通的情况，由于老隧道车流量很大，封闭隧道施工会对交通造成极大的影响；如果不封闭隧道，占用老隧道空间施工，隧道内空间狭小，极易造成交通事故。如果在老隧道建设过程中预先规划建设与未来新修隧道的联通段，将极大地降低新老隧道联通的施工难度、工期和造价。为了避免车辆误入、人为破坏隧道联通段，也为了降低维护成本，隧道联通段可以留一小段不开挖，待新修道路建设至洞门口，再开挖贯通。

但是，预留洞门的建设风险很高，一是洞门修建在岩石边坡坡脚中，边坡本身具有一定的向下滑动趋势，坡脚起阻止边坡滑移的作用，在坡脚修建洞门，形成了应力集中区，降低了对边坡滑移的阻止作用；二是正常的由外向内开挖洞门，一般会预先加固洞门岩体，而且开挖造成的对岩体的扰动集中在洞门附近，对其他部位的岩石稳定没有影响，而由内向外开挖洞门，洞门部位的岩体早已受到开挖工程其他部位的应力扰动，稳定性已大大降低，而且为了隐蔽，也无法对洞门岩体进行预先加固，其失稳的危险性很高；三是洞门预留岩体越薄，打开洞门的速度越快，但岩体的稳定性也越差，在洞门未打开期间，洞室内外温差相差极大，岩体内外变形不一致，热胀冷缩造成开裂，再加上风化的影响，岩体的稳定性更差；四是洞门打开时，速度至关重要，采用爆破开挖时，飞溅的碎石可能会向洞内飞溅，危及人员和车辆的安全；如采用其他方法开挖，速度又较慢。

因此，目前亟需寻求一种预留岩体薄、稳定性高、技术难度低、施工简单安全、打开速度快，拆除安全的隧道预留洞门施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种免爆破隧道洞门施工方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种免爆破隧道洞门施工方法，包括以下步骤：

1）左侧施工：隧道从内向外开挖至接近洞门位置时，开挖隧道的左侧断面，至洞口预留岩石后停止开挖，左侧断面的右端具有向右侧凸出的弧形轮廓线，在开挖完成的左侧断面内，支设左侧填充模板，并浇筑纤维轻质混凝土，左侧填充模板与左侧断面的弧形轮廓线之间留有空隙，留做搭接空间；

2）右侧施工：左侧断面混凝土凝固后，开挖隧道的右侧断面，至洞口预留岩石后停止开挖，右侧断面的左端具有向左侧凸出的弧形轮廓线，在开挖完成的右侧断面内，支设右侧填充模板，并浇筑纤维轻质混凝土，右侧填充模板与右侧断面的弧形轮廓线之间留有空隙，留做搭接空间；

3）中部施工：右侧断面混凝土凝固后，开挖对洞门稳定性起决定性作用的中部岩石，开挖完成后，支设模板，连接左、右两侧断面施工时预先留设的搭接纤维，向其中浇筑纤维轻质混凝土，达到设计强度后拆除。

进一步的，左侧断面右端的弧形轮廓线的弧度为：120°~160°，左侧断面右端的弧形轮廓线的弧度为：120°~160°

进一步的，左侧断面的所留的搭接空间的宽度为：15cm~30cm右侧断面的所留的搭接空间的宽度为：15cm~30cm

进一步的，需紧急打开洞门时，使用安装有破碎头的凿岩机将纤维混凝土和预留岩石破碎，清除破碎混凝土和碎石后，人员和设备即可快速驶出隧道。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1.无需使用炸药，避免了在预留岩石上钻爆破孔，预留岩石厚度可大幅减薄，也避免了碎渣飞溅，威胁人员和设备安全，碎渣也可快速清除；

2.施工时不扰动预留岩石，安全性高；

3.洞门结构简单，施工快速；

4.预留岩石厚度较薄，拆除方便。

附图说明

图1为免爆破隧道洞门整体示意图；

图2为免爆破隧道洞门施工顺序竖向投影示意图

（分为（1）、（2）、（3）、（4）步骤）；

图3为免爆破隧道洞门施工顺序a-a截面水平投影示意图

（分为（1）、（2）、（3）、（4）步骤）；

图中标记说明：

1—隧道洞口山体、2—洞口预留岩石、3—隧道轮廓线、31—左侧断面的弧形轮廓线、32—左侧填充模板、33—右侧断面的弧形轮廓线、34—右侧填充模板、4—待开挖岩石、5—填充体（纤维轻质混凝土）、51-左侧填充体、52-右侧填充体、53-中部填充体、6—隧道衬砌；a、b、c分别表示开挖隧道的左侧断面、中部及右侧断面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1、2、3所示，一种免爆破隧道洞门施工方法，包括以下步骤：

1）隧道从内向外开挖完至接近洞门位置时，改变传统的上下台阶法或者全断面开挖法，首先开挖隧道的左侧断面a，左侧断面形状近似成椭圆形，至洞口预留岩石2后停止开挖，左侧断面a的右端具有向右侧凸出的弧形轮廓线，在开挖完成的左侧断面内，支设左侧填充模板32，并浇筑纤维轻质混凝土，左侧填充模板32与左侧断面的弧形轮廓线31之间留有空隙，留做搭接空间。

2）左侧断面a混凝土凝固后，再开挖右侧断面c，右侧断面形状也近似成椭圆形，至洞口预留岩石2后停止开挖，右侧断面c的左端具有向左侧凸出的弧形轮廓线，在开挖完成的右侧断面内，支设右侧填充模板34，并浇筑纤维轻质混凝土，右侧填充模板34与右侧断面的弧形轮廓线33之间留有空隙，留做搭接空间。

3）待有侧断面内混凝土凝固后，最后开挖对洞门稳定性起决定性作用的中部b岩石，开挖完成后，支设模板，连接左、右两侧断面施工时预先留设的搭接纤维（搭接空间边缘有预留的搭接纤维），向其中浇筑纤维轻质混凝土，达到设计强度后拆除。

优选方案为：左侧断面右端的弧形轮廓线的弧度为：120°~160°，左侧断面右端的弧形轮廓线的弧度为：120°~160°；左侧断面的所留的搭接空间的宽度为：15cm~30cm右侧断面的所留的搭接空间的宽度为：15cm~30cm。

需紧急打开洞门时，直径使用安装有破碎头的凿岩机将纤维混凝土和预留岩石破碎，清除破碎混凝土和碎石后，人员和设备即可快速驶出隧道。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种免爆破隧道洞门施工方法，先进行左侧施工：隧道从内向外开挖至接近洞门位置时，开挖隧道的左侧断面，至洞口预留岩石后停止开挖，左侧断面的右端具有向右侧凸出的弧形轮廓线，在开挖完成的左侧断面内，支设左侧填充模板，并浇筑纤维轻质混凝土，左侧填充模板与左侧断面的弧形轮廓线之间留有空隙，留做搭接空间；然后进行右侧施工，方法与左侧施工相同；最后进行中部施工：开挖完成后，支设模板，连接左、右两侧断面施工时预先留设的搭接纤维，向其中浇筑纤维轻质混凝土。本实施方法无需使用炸药，避免了在预留岩石上钻爆破孔，预留岩石厚度可大幅减薄，也避免了碎渣飞溅，保证了人员和设备安全。

技术研发人员：李博平;武军;王宁宁;张笈玮;谢任飞;王德利;胡煦芫;赵若妤;秦云宁
受保护的技术使用者：中国人民解放军63926部队
技术研发日：2018.12.12
技术公布日：2019.04.26