公路隧道開挖方法
2023-12-04 19:00:31 2
專利名稱：公路隧道開挖方法
技術領域：
本發明屬於公路山嶺隧道領域的施工方法。
背景技術：
我國目前公路山嶺隧道開挖的基本方法有7種全斷面法、臺階法、臺階分部法、上 下導坑法、上導坑法、單側壁導坑法(中壁牆法)及雙側壁導坑法，其中臺階法、臺階分 部法、上下導坑法及上導坑法是公路山嶺隧道開挖的四種基本方法，臺階法見圖1，其步 驟是①上半部開挖；②拱部錨噴支護；③拱部襯砌；④中核開挖；⑤下部開挖；⑥邊 牆錨噴支護及襯砌。臺階分部法見圖2，其步驟是①上弧形導坑開挖；②拱部錨噴支護； ③拱部襯砌；④下半部中央部開挖；⑤邊牆部開挖；⑥邊牆錨噴支護及襯砌；⑦灌築仰拱。 上下導坑法見圖3，其步驟是①下導坑開挖；②上弧形導坑開挖；③拱部錨噴支護； 拱部襯砌；⑤設漏鬥，隨著推進開挖中核；⑥下半部中央部開挖；⑦邊牆部開挖；⑧邊 牆錨噴支護及襯砌。上導坑法施工工序見圖4，其步驟是①上導坑開挖；②上半部其它 部分開挖；③拱部錨噴支護;④下半部中央部開挖；⑤拱部襯砌；⑥邊牆部開挖；⑦ 邊牆錨噴支護及襯砌。
上述四種公路山嶺隧道開挖方法，都需要進行兩次襯砌施工，兩次襯砌施工隨著臺階 或導坑的開挖分部分開進行。這些方法具有以下缺點①需多搭一次以上的模板或支架， 施工難度加大，施工環節增多，過程成本增大，隧道工程投資總額增大；②由於二次襯砌 分部分開進行，二次襯砌混凝土表面有接茬，從而影響外觀效果和施工質量；③由於二次 襯砌施工分部進行，勢必影響二次襯砌受力結構，降低隧道安全係數；④施工時間較長， 減緩施工進度。因此，為了提高施工質量，加快施工進度，節約工程投資，對上述四法進 行改進和完善勢在必行。
發明內容
本發明的目的在於，克服現有臺階法、臺階分部法、上下導坑法及上導坑法的工藝流 程存在的缺陷，提供一種公路隧道開挖方法，以提高施工質量，加快施工進度，節約工程 投資。本發明的技術方案是公路隧道開挖方法，包括幵挖、支護及襯砌步驟，在所述開挖 步驟和支護步驟完成後，進行一次性的全斷面襯砌。
上述開挖步驟和支護步驟，對於臺階法是①上半部開挖；②拱部初期支護；③下半 部中央部開挖；④邊牆部開挖；⑤邊牆部初期支護。
上述開挖步驟和支護步驟，對於臺階分部法是①上弧形導坑開挖；②拱部初期支護; ③中核開挖；④下部開挖；⑤邊牆部初期支護。
上述開挖步驟和支護步驟，對於上下導坑法是①下導坑開挖；②上弧形導坑開挖； ③拱部初期支護；④設漏鬥，隨著推進開挖中核；⑤下半部中部開挖；⑥邊牆部開挖； ⑦邊牆部初期支護。
上述開挖步驟和支護步驟，對於上導坑法是①上導坑開挖；②上半部其它部位開挖； ③拱部初期支護；④下半部中部開挖；⑤邊牆部開挖；⑥邊牆部初期支護。
上述方案中將原有工法的"錨噴支護"環節全部改為"初期支護"環節，擴大了工藝 環節的內涵，完善了工序結構。
作為本發明的進一步改進，在隧底圍巖條件較差的環境下，上述開挖步驟和支護步驟 後可能還包括下列步驟仰拱澆築，根據隧底圍巖情況對隧底進行加固，完善了工序結構。
本發明的有益效果在於，跟舊工藝方法相比，襯砌全斷面一次成型的工藝有以下優點 ①降低了施工難度，減少了施工環節和過程成本，從而節約工程投資；②襯砌混凝土表面 更加平順，從而提高外觀效果，改善施工質量；③襯砌施工由分部實施該為整體進行，勢 必改善二襯受力結構，提高隧道安全係數；④節約時間，加快施工進度；⑤與其他施工工 序能更好配合，工藝流程結構更加合理完善，更能適應現代隧道施工。
圖1為臺階法現有技術工藝流程示意圖
圖2為臺階分部法現有技術工藝流程示意圖
圖3為上下導坑法現有技術工藝流程示意圖
圖4上導坑法現有技術工藝流程示意圖
圖5為本發明實施例1臺階法工藝流程示意圖
圖6為本發明實施例1臺階法工藝流程圖
圖7為本發明實施例2臺階分部法工藝流程示意圖
圖8為本發明實施例2臺階分部法工藝流程9為本發明實施例3上下導坑法工藝流程示意圖 圖10為本發明實施例3上下導坑法工藝流程圖 圖11為本發明實施例4上導坑法工藝流程示意圖 圖12為本發明實施例4上導坑法工藝流程圖
具體實施例方式
下面結合附圖做進一步說明。 實施例l
如圖5和圖6所示，公路隧道開挖方法，按照臺階法的工藝流程進行，步驟如下 第一步上半部開挖；
第二步拱部初期支護初期支護主要措施有錨杆支護、噴射混凝土支護、噴射混 凝土與錨杆聯合支護、噴射混凝土與鋼筋網聯合支護、噴射混凝土與錨杆及鋼筋網聯合支 護、噴鋼纖維混凝土支護、噴鋼纖維混凝土錨杆聯合支護，以及上述幾種類型加設鋼架而 成的聯合支護。根據施工隧道圍巖的性質及狀態、地下水情況、隧道淨空尺寸及埋深等具 體條件選用其中的 一種或數種。
第三步下半部中央部開挖；
第四步邊牆部開挖；
第五步邊牆部初期支護；同第二步。
第六步仰拱澆築隧道圍巖較差地段應設仰拱，仰拱曲率半徑應根據隧道斷面形狀、 地質條件、地下水、隧道寬度等條件確定；當隧道邊牆底以下為整體性較好的堅硬巖石時， 可不設仰拱。
第七步全斷面襯砌。全斷面襯砌的施作應在滿足下列要求時進行
① 各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩定；
② 已產生的各項位移預計總位移量的80% 90%;
③ 周邊位移速率小於0.1 0.2mm/d(d表示天)，或拱頂下沉速率小於0.07 0.15mm/d。 本實施例中臺階法中關於初期支護、仰拱澆築及全斷面襯砌的說明同樣適用於以下
三法，不再贅述。 實施例2
如圖7和圖8所示，公路隧道開挖方法，按照臺階分部法工藝流程進行，步驟如下 第一步上弧形導坑開挖；
5第二步拱部初期支護；
第三步中核開挖； 第四步下部開挖； 第五步邊牆初期支護； 第六步仰拱灌築； 第七步全斷面襯砌。 實施例3
如圖9和圖IO所示，公路隧道開挖方法，按照上下導坑法的工藝流程進行，步驟如下:
第一步下導坑開挖；
第二步上弧形導坑開挖；
第三步拱部初期支護；
第四步設漏鬥，隨著推進開挖中核；
第五步下半部中部開挖；
第六步邊牆部開挖；
第七步邊牆初期支護；
第八步仰拱灌築；
第九步全斷面襯砌。
實施例4
如圖11和圖12所示，公路隧道開挖方法，按照上導坑法的工藝流程進行，步驟如下:
第一步上導坑開挖；
第二步上半部其他部位開挖；
第三步拱部初期支護； 第四步下半部中部開挖；
第五步邊牆部開挖； 第六步邊牆初期支護； 第七步仰拱灌築； 第八步全斷面襯砌。
權利要求
1、公路隧道開挖方法，包括開挖、支護及襯砌步驟，其特徵是，在所述開挖步驟和支護步驟完成後，進行一次性的全斷面襯砌。
2、 根據權利要求1所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述開挖步驟和支護步驟是 ①上半部開挖；②拱部初期支護；③下半部中央部開挖；④邊牆部開挖；⑤邊牆部初期支 護。
3、 根據權利要求1所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述開挖步驟和支護步驟是 ①上弧形導坑開挖；②拱部初期支護；③中核開挖；④下部開挖；⑤邊牆部初期支護。
4、 根據權利要求1所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述開挖步驟和支護步驟是 ①下導坑開挖；②上弧形導坑開挖；③拱部初期支護； 設漏鬥，隨著推進開挖中核；⑤ 下半部中部開挖；⑥邊牆部開挖⑦邊牆部初期支護。
5、 根據權利要求1所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述其開挖步驟和支護步驟 是①上導坑開挖；②上半部其它部位開挖；③拱部初期支護；④下半部中部開挖；⑤ 邊牆部開挖；⑥邊牆部初期支護。
6、 根據權利要求1所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述全斷面襯砌步驟是在滿 足下列要求時進行的① 各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩定；② 已產生的各項位移預計總位移量的80% 90%;③ 周邊位移速率小於0.1 0.2mm/d，或拱頂下沉速率小於0.07 0.15mm/d。
7、 根據權利要求2或3或4或5所述的公路隧道開挖方法，其特徵是，所述邊牆部初 期支護之後全斷面襯砌之前還包括下列步驟仰拱澆築。
全文摘要
本發明涉及公路隧道開挖方法，目的是提高施工質量，加快施工進度，節約工程投資。本發明的技術方案是公路隧道開挖方法，包括開挖、支護及襯砌步驟，在所述開挖步驟和支護步驟完成後，進行一次性的全斷面襯砌。本發明降低了施工難度，減少了施工環節和過程成本，從而節約工程投資；襯砌混凝土表面更加平順，從而提高外觀效果，改善施工質量。
文檔編號E21D9/00GK101539021SQ20091003090
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者張銀金 申請人:江蘇省交通科學研究院股份有限公司