[0001]

本發(fā)明涉及隧道開(kāi)挖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連拱隧道施工方法。

背景技術(shù)：

[0002]

隨著我國(guó)城市公路建設(shè)的快速發(fā)展，建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)城市公路快捷、舒適和美觀提出了更高要求。而由于城市地形地貌的限制，交通線路分離困難，以及公路分離式線路占地廣，建造價(jià)格昂貴等原因，于是產(chǎn)生了連拱新型隧道結(jié)構(gòu)。由于連拱隧道開(kāi)挖跨度較大，施工工序繁多，開(kāi)挖和支護(hù)相互交錯(cuò)，圍巖應(yīng)力變化和襯砌荷載轉(zhuǎn)換十分復(fù)雜，尤其中墻受力，壓、拉、彎、扭、剪均有，給施工帶來(lái)了很大的困難。目前有針對(duì)大斷面、有中導(dǎo)洞的連拱隧道開(kāi)挖的方法有以下幾種：

[0003]

一種是中導(dǎo)洞全斷面、正洞cd法。即先進(jìn)行中導(dǎo)洞全斷面開(kāi)挖，待中導(dǎo)洞貫通且中墻澆筑完成后，再進(jìn)行左洞cd法開(kāi)挖、初期支護(hù)和二次襯砌，最后進(jìn)行右洞cd法開(kāi)挖、初期支護(hù)、二次襯砌。該施工方法的優(yōu)點(diǎn)是各部封閉成環(huán)的時(shí)間短，結(jié)構(gòu)受力均勻，形變小，且由于支護(hù)剛度大，隧道整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，變形量較小，結(jié)構(gòu)整體受力穩(wěn)定。缺點(diǎn)：隧道斷面分塊太多，工序繁多、復(fù)雜，臨時(shí)支撐的施作和拆除困難，進(jìn)度較慢、成本較高。

[0004]

一種是中導(dǎo)洞全斷面、正洞雙側(cè)壁法。即先進(jìn)行中導(dǎo)洞全斷面開(kāi)挖，待中導(dǎo)洞貫通且中墻澆筑完成后，再進(jìn)行左洞雙側(cè)壁法開(kāi)挖、初期支護(hù)、二次襯砌，最后進(jìn)行右洞雙側(cè)壁法開(kāi)挖、初期支護(hù)、二次襯砌。該方法適用于超大斷面的地質(zhì)圍巖較差的隧道，且由于開(kāi)挖斷面分塊較多，擾動(dòng)大，初期支護(hù)封閉成環(huán)的時(shí)間較長(zhǎng)，但每個(gè)分塊都是在開(kāi)挖后立即各自閉合，所以在施工過(guò)程中變形幾乎不發(fā)展。雙側(cè)壁法施工較安全，缺點(diǎn)是斷面分塊比cd法多，工序更繁多、復(fù)雜，進(jìn)度緩慢，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0005]

基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種連拱隧道施工方法，在保證隧道施工安全和質(zhì)量的情況下，加快隧道的施工工效。

[0006]

一種連拱隧道施工方法，連拱隧道包括兩個(gè)主洞及中導(dǎo)洞，所述中導(dǎo)洞位于兩個(gè)所述主洞之間，兩個(gè)所述主洞分別為第一主洞及第二主洞，該施工方法包括以下步驟：

[0007]

將每個(gè)所述主洞上下拆分為上臺(tái)階導(dǎo)洞及下臺(tái)階導(dǎo)洞，將所述上臺(tái)階導(dǎo)洞左右拆分為外側(cè)導(dǎo)洞及內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞；

[0008]

對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖掘進(jìn)，并對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行初期支護(hù)，對(duì)所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)；

[0009]

在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作中隔墻；

[0010]

進(jìn)行所述第一主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)，拆除所述第一主洞內(nèi)的所述臨時(shí)支護(hù)后，進(jìn)行所述第一主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)；

[0011]

進(jìn)行所述第二主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)，拆除所述第二主洞內(nèi)的所述臨時(shí)支護(hù)后，進(jìn)行所述第二主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)。

[0012]

上述連拱隧道施工方法，將連拱隧道拆分成七個(gè)導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞與外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖掘進(jìn)并完成初期支護(hù)，并且優(yōu)化初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，僅在主洞的上臺(tái)階導(dǎo)洞施做臨時(shí)支護(hù)，下臺(tái)階導(dǎo)洞采用整體開(kāi)挖，加快了連拱隧道整體洞身掘進(jìn)工效，提高成洞質(zhì)量。該施工方法原理簡(jiǎn)單、投入少、施工快捷、安全性高，適應(yīng)能力強(qiáng)。

[0013]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖掘進(jìn)的步驟具體為：

[0014]

按照所述中導(dǎo)洞先行開(kāi)挖，所述外側(cè)導(dǎo)洞按照小凈距隧道施工要求，同步跟進(jìn)的方式進(jìn)行導(dǎo)洞開(kāi)挖。

[0015]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作中隔墻的步驟之后還包括：

[0016]

在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作橫撐，所述橫撐支撐在所述中導(dǎo)洞的側(cè)壁和所述中隔墻之間，且所述橫撐位于所述中隔墻遠(yuǎn)離所述第一主洞的一側(cè)。

[0017]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)尺達(dá)到2倍洞寬后，且所述中導(dǎo)洞中所述中隔墻及所述橫撐施作完成后，進(jìn)行所述第一主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖。

[0018]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖的步驟具體為：

[0019]

所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖采用左右邊墻交錯(cuò)的方式進(jìn)行。

[0020]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，錯(cuò)開(kāi)距離為10-15m。

[0021]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行所述第一主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)的步驟之后還包括：

[0022]

進(jìn)行所述第一主洞的二次襯砌。

[0023]

在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行所述第二主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)的步驟之后還包括：

[0024]

進(jìn)行所述第二主洞的二次襯砌。

附圖說(shuō)明

[0025]

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式，下面將對(duì)具體實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

[0026]

圖1為一實(shí)施方式中連拱隧道拆分七個(gè)導(dǎo)洞后的施工示意圖；

[0027]

圖2為一實(shí)施方式中連拱隧道施工方法的流程圖。

[0028]

附圖標(biāo)記：

[0029]

10-中導(dǎo)洞，12-中隔墻，14-橫撐，20-第一主洞，30-第二主洞，42-上臺(tái)階導(dǎo)洞，422-外側(cè)導(dǎo)洞，424-內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞，44-下臺(tái)階導(dǎo)洞，50-初期支護(hù)，60-臨時(shí)支護(hù)，70-二次襯砌。

具體實(shí)施方式

[0030]

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。

[0031]

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接

到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

[0032]

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

[0033]

請(qǐng)參閱圖1及圖2，一實(shí)施方式中的連拱隧道施工方法，主要用于圍巖地質(zhì)整體性好的有中導(dǎo)洞的大斷面連拱隧道。其中，連拱隧道包括兩個(gè)主洞及中導(dǎo)洞10，中導(dǎo)洞10位于兩個(gè)主洞之間，兩個(gè)主洞分別為第一主洞20及第二主洞30，該施工方法包括以下步驟：

[0034]

步驟s110：將每個(gè)所述主洞上下拆分為上臺(tái)階導(dǎo)洞42及下臺(tái)階導(dǎo)洞44，將上臺(tái)階導(dǎo)洞42左右拆分為外側(cè)導(dǎo)洞422及內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424。

[0035]

具體地，主洞按照臺(tái)階上下拆分，拆分為上臺(tái)階導(dǎo)洞42及下臺(tái)階導(dǎo)洞44，上臺(tái)階導(dǎo)洞42又拆分為外側(cè)導(dǎo)洞422及內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424，合計(jì)將連拱隧道拆分成七個(gè)導(dǎo)洞進(jìn)行施工。其中，外側(cè)導(dǎo)洞422為主洞靠近外側(cè)的導(dǎo)洞，即外側(cè)導(dǎo)洞422為上臺(tái)階導(dǎo)洞42遠(yuǎn)離中導(dǎo)洞10的部分導(dǎo)洞，內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424靠近中導(dǎo)洞10。

[0036]

步驟s120：對(duì)中導(dǎo)洞10及外側(cè)導(dǎo)洞422開(kāi)挖掘進(jìn)，并對(duì)中導(dǎo)洞10及外側(cè)導(dǎo)洞422進(jìn)行初期支護(hù)50，對(duì)外側(cè)導(dǎo)洞422進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)60。

[0037]

具體地，按照連拱隧道中導(dǎo)洞10先行，第一主洞20的外側(cè)導(dǎo)洞422與第二主洞30的外側(cè)導(dǎo)洞422按照小凈距隧道施工要求，同步跟進(jìn)的方式進(jìn)行導(dǎo)洞開(kāi)挖。開(kāi)挖完成后及時(shí)完成中導(dǎo)洞10的初期支護(hù)50和兩個(gè)外側(cè)導(dǎo)洞422的初期支護(hù)50。然后對(duì)外側(cè)導(dǎo)洞422進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)60，臨時(shí)支護(hù)60能夠支撐外側(cè)導(dǎo)洞422，避免外側(cè)導(dǎo)洞422變形或者垮塌。

[0038]

步驟s130：在中導(dǎo)洞10內(nèi)施作中隔墻12。

[0039]

具體地，中導(dǎo)洞10開(kāi)挖和初期支護(hù)50施工完成后，立即施作中隔墻12。具體地，中隔墻12為硂結(jié)構(gòu)。一實(shí)施方式中，中導(dǎo)洞10內(nèi)施作中隔墻12后，在中導(dǎo)洞10內(nèi)施作橫撐14，橫撐14支撐在中導(dǎo)洞10的側(cè)壁和中隔墻12之間，且橫撐14位于中隔墻12遠(yuǎn)離第一主洞20的一側(cè)。

[0040]

具體地在本實(shí)施方式中，橫撐14在第二主洞30的區(qū)域內(nèi)。橫撐14能夠在后續(xù)施工第一主洞20的施工中，用于平衡第一主洞20的水平推力，以確保中隔墻12在開(kāi)挖過(guò)程中的橫向穩(wěn)定性。

[0041]

步驟s140：進(jìn)行第一主洞20的內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50，拆除第一主洞20內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)60后，進(jìn)行第一主洞20的下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖與初期支護(hù)50。

[0042]

具體地，當(dāng)外側(cè)導(dǎo)洞422進(jìn)尺達(dá)到2倍洞寬后，且中導(dǎo)洞10的中隔墻12及橫撐14實(shí)施完成后，進(jìn)行第一主洞20的內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50。第一主洞20的內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50完成后，拆除第一主洞20內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)60，進(jìn)行下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖與初期支護(hù)50。下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖采用左右邊墻交錯(cuò)的方式進(jìn)行，錯(cuò)開(kāi)距離優(yōu)選為10-15m。

[0043]

一實(shí)施方式中，待第一主洞20初期支護(hù)50封閉成環(huán)后，且洞身監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，進(jìn)行第一主洞20二次襯砌70。

[0044]

步驟s150：進(jìn)行第二主洞30的內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50，拆除第二主洞30內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)60，進(jìn)行第二主洞30的下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖與初期支護(hù)50。

[0045]

具體地，待第一主洞20的二次襯砌70砼強(qiáng)度及齡期滿足設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行第二主

洞30上部?jī)?nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50。內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞424開(kāi)挖與初期支護(hù)50完成后，拆除第二主洞30內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)60，進(jìn)行下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖與初期支護(hù)50。同上，下臺(tái)階導(dǎo)洞44開(kāi)挖也采用左右邊墻交錯(cuò)的方式進(jìn)行，錯(cuò)開(kāi)距離優(yōu)選為10-15m。

[0046]

一實(shí)施方式中，待第二主洞30初期支護(hù)50封閉成環(huán)后，且洞身監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，進(jìn)行第二主洞30二次襯砌70。

[0047]

上述連拱隧道施工方法，將連拱隧道主洞按照上、下臺(tái)階拆分，上臺(tái)階又拆分成左、右兩個(gè)導(dǎo)洞，合計(jì)將連拱隧道拆分成七個(gè)導(dǎo)洞進(jìn)行施工，其中中導(dǎo)洞10與兩個(gè)外側(cè)導(dǎo)洞422，按照小凈距隧道要求同步開(kāi)挖掘進(jìn)。主洞下臺(tái)階導(dǎo)洞44采用整體交錯(cuò)開(kāi)挖支護(hù)，有效的控制了掌子面的位移，在保證施工安全和質(zhì)量的前提下，加快了連拱隧道的施工工效。同時(shí)，僅在連拱隧道的主洞上臺(tái)階施做臨時(shí)支護(hù)60，優(yōu)化了初期支護(hù)50結(jié)構(gòu)，減少了施工工序，降低了施工造價(jià)、提高了施工工效。

[0048]

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)的范圍當(dāng)中。技術(shù)特征：

1.一種連拱隧道施工方法，其特征在于，連拱隧道包括兩個(gè)主洞及中導(dǎo)洞，所述中導(dǎo)洞位于兩個(gè)所述主洞之間，兩個(gè)所述主洞分別為第一主洞及第二主洞，該施工方法包括以下步驟：將每個(gè)所述主洞上下拆分為上臺(tái)階導(dǎo)洞及下臺(tái)階導(dǎo)洞，將所述上臺(tái)階導(dǎo)洞左右拆分為外側(cè)導(dǎo)洞及內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞；對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖掘進(jìn)，并對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行初期支護(hù)，對(duì)所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)；在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作中隔墻；進(jìn)行所述第一主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)，拆除所述第一主洞內(nèi)的所述臨時(shí)支護(hù)后，進(jìn)行所述第一主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)；進(jìn)行所述第二主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)，拆除所述第二主洞內(nèi)的所述臨時(shí)支護(hù)后，進(jìn)行所述第二主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，上述對(duì)所述中導(dǎo)洞及所述外側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖掘進(jìn)的步驟具體為：按照所述中導(dǎo)洞先行開(kāi)挖，所述外側(cè)導(dǎo)洞按照小凈距隧道施工要求，同步跟進(jìn)的方式進(jìn)行導(dǎo)洞開(kāi)挖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，上述在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作中隔墻的步驟之后還包括：在所述中導(dǎo)洞內(nèi)施作橫撐，所述橫撐支撐在所述中導(dǎo)洞的側(cè)壁和所述中隔墻之間，且所述橫撐位于所述中隔墻遠(yuǎn)離所述第一主洞的一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，當(dāng)所述外側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)尺達(dá)到2倍洞寬后，且所述中導(dǎo)洞中所述中隔墻及所述橫撐施作完成后，進(jìn)行所述第一主洞的所述內(nèi)側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，進(jìn)行所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖的步驟具體為：所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖采用左右邊墻交錯(cuò)的方式進(jìn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，錯(cuò)開(kāi)距離為10-15m。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，進(jìn)行所述第一主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)的步驟之后還包括：進(jìn)行所述第一主洞的二次襯砌。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連拱隧道施工方法，其特征在于，進(jìn)行所述第二主洞的所述下臺(tái)階導(dǎo)洞開(kāi)挖與初期支護(hù)的步驟之后還包括：進(jìn)行所述第二主洞的二次襯砌。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種連拱隧道施工方法，將連拱隧道拆分成七個(gè)導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞與外側(cè)導(dǎo)洞按照小凈距隧道要求同步開(kāi)挖掘進(jìn)并完成初期支護(hù)，并且優(yōu)化初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，僅在主洞的上臺(tái)階導(dǎo)洞施做臨時(shí)支護(hù)，下臺(tái)階導(dǎo)洞采用整體開(kāi)挖，加快了連拱隧道整體洞身掘進(jìn)工效，提高成洞質(zhì)量。該施工方法原理簡(jiǎn)單、投入少、施工快捷、安全性高，適應(yīng)能力強(qiáng)。適應(yīng)能力強(qiáng)。適應(yīng)能力強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：張世杰 劉小勇 范波 枚龍 李仕緒 許家齊

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交二航局第二工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.11.25

技術(shù)公布日：2021/2/28