一种基于护拱的隧道进洞施工方法与流程

1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种基于护拱的隧道进洞施工方法。


背景技术：

2.在隧道建设领域中，零开挖进洞的理念深入人心，但隧道洞口受制山体常常面对高仰坡、偏压、洞口薄覆盖或半明半暗等情况，隧道能否安全进洞是一个巨大的挑战。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种基于护拱的隧道进洞施工方法，本施工方法可利用偏压墙增加护拱的方式，可以保证隧道进洞口山体平衡稳定和隧道进洞的问题，在平衡稳定的山体坡面和在拱顶具有保护的情况进行隧道进洞施工，保证隧道施工安全、可行。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种基于护拱的隧道进洞施工方法，其包括步骤：
6.边仰坡开挖防护，由上至下逐步进行防护，边开挖边防护；
7.浇筑偏压墙以及在明洞部分设置护拱，护拱内设置钢拱架，钢拱架的一端内嵌至偏压墙内，钢拱架末端悬挑；
8.在护拱及偏压墙的内侧浇筑导向墙；
9.在导向墙内打入管棚；
10.在护拱顶与偏压墙间回填混凝土；
11.回填完成在混凝土顶填筑黏土隔水层，衔接山体坡面和偏压墙顶；
12.盖挖法开挖进洞。
13.本发明实施例中，所述偏压墙采用c30混凝土浇筑。
14.本发明实施例中，所述钢拱架包括从内至外依序并列设置在隧道洞口外侧的多跟工字钢。
15.本发明实施例中，相邻所述工字钢间距60cm。
16.本发明实施例中，所述偏压墙的外边墙基坑开挖采用放台阶开挖。
17.本发明实施例中，在隧道明暗分界线以外施作护拱。
18.本发明实施例中，边仰坡包括洞口边坡和仰坡，该边仰坡开挖采用明挖法施工，自上向下逐渐开挖，预留进洞台阶，边仰坡开挖成形后，采用锚喷挂网进行防护。
19.与现有技术相比，本发明提供了一种基于护拱的隧道进洞施工方法，具备以下有益效果：
20.一种基于护拱的隧道进洞施工方法可以解决受制山体自然状态下，洞口大刷坡，保证隧道进洞口在平衡稳定的山体坡面和在套拱具有保护的情况进行隧道进洞施工，保证隧道施工安全。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为采用本发明实施例提供的一种基于护拱的隧道进洞施工方法施工完成的护拱整体结构示意图。
23.图2为钢拱架示意图。
24.图3为护拱示意图。
25.图4为偏压墙示意图。
26.图中注释：1-护拱；11-钢拱架；2-偏压墙；3-导向墙；4-回填混凝土；5-管棚；6-黏土隔水层；7-隧道二衬；8-山体坡面。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.参阅图1～4所示，本发明实施例提供了一种基于护拱的隧道进洞施工方法，图1显示了采用该基于护拱的隧道进洞施工方法施工完成的护拱结构的组成。配合图2和图3，该护拱结构包括括从内至外依序并列设置在隧道洞口外侧(明洞部分)的多个钢拱架11，钢拱架11为半弧形工字钢拱架，如采用18号工字钢制作而成(单榀工字钢长度根据山体确定)，间距60cm，数量根据山体坡面情况布置。多个钢拱架之间可通过若干根横向设置的连接杆连接为一整体，构成套拱；套拱的一端内嵌至偏压墙2内，套拱的另一端可设置锚索锚入山体坡面8连接，形成半弧形防护结构。护拱1采用c25混凝土浇筑在多个钢拱架11外，与偏压墙2构成一个整体，结构稳固。护拱2和钢拱架11的结合体的内侧，沿隧道进洞方向设置导向墙3，导向墙3内以一定的间距环向插入钢管，构成管棚5。管棚，主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中，如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。设置管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖，预先提供增强地层承载力的临时支护方法。护拱1的外侧设置有偏压墙2，偏压墙2可采用c30混凝土浇筑，偏压墙2底端通过浇筑混凝土基础与山体开挖台阶灌注连为一体。
29.在本发明中，半弧形工字钢拱架的型号尺寸根据实际施工需要进行加工制作；连接杆为内部中空或是实心的管状体或是棒状体构件；且连接杆为内部实心的棒状体构件，该棒状体构件为钢筋；同时，连接杆设置为多根，多根连接杆之间呈等距或是不等距布设。
30.较佳地，在钢拱架11的外表面上从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及防水层。具体的，在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；防水层为聚氨酯防水涂料。
31.进一步地，本发明提供了一种基于护拱的隧道进洞施工方法，该方法包括如下步骤：
32.s1：施工准备：首先确定隧道进洞施工方案，然后进行测量放样，最后确定隧道洞口施工；
33.s2，坡顶截水沟：在进行边仰坡施工前，首先要在洞口边仰坡边缘线线5米外开挖一条坡顶截水沟，截水沟采用m7.5浆砌片石砌筑，根据施工放样的线形，进行地表树木及植被清理；
34.s3，边仰坡开挖支护：边仰坡开挖使用机械开挖，由上至下逐步进行防护，边开挖边防护；开挖时应严格设计控制坡度，边仰坡开挖时尽量保留坡面的稳定结构层，采用少刷或者不刷的设计方案；边仰坡支护采用锚喷支护；
35.s4，浇筑偏压墙2及护拱1，护拱1内设置18号钢拱架11，钢拱架11的一段内嵌至偏压墙2内，钢拱架11的另一端末端悬挑；优选的，偏压墙的外边墙基坑开挖采用放台阶开挖的方法；
36.s5，在护拱1及偏压墙2的内侧立模并浇筑导向墙3，导向墙3平行于隧道进洞轴线方向；
37.s6：在导向墙3内以一定的间距环向打入多根钢管，构成管棚5；
38.s7：在护拱1顶与偏压墙2间凹陷的部分回填混凝土4，可采用c15混凝土，回填至略低于偏压墙2顶；
39.s8：回填完成在混凝土4顶填筑黏土隔水层6，黏土隔水层6的两段分别与山体坡面8和偏压墙2顶结合；
40.s9：正常开挖进洞，可采用盖挖法进行开挖进洞。
41.本发明利用偏压墙2保持山体开挖平衡，明洞部分设置护拱1，护拱1采用18号钢拱架11，间距60cm钢拱架，形成半拱盖扩大型套拱，利用半拱盖扩大型套拱作为内模进行盖挖法。主要适用隧道洞口偏压、高仰坡、半边薄覆盖层或半明半暗等情况，可解决高仰坡洞口偏压、半明半暗隧道安全进洞难题，社会效益和经济效益显著，应用前景好。
42.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。