一種無中墻連拱隧道的施工工法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及技術領域，尤其是設及一種無中墻連拱隧道的施工工法。
【背景技術】
[0002] 在山區(qū)修建高速公路時，線路時常穿過啞口、雞爪地形，或沿溪、溝谷布設線路，在 該種情況下，相比路壁、分離式隧道和小凈距隧道，連拱隧道往往具有隧道兩端對地形要求 不高，占地面積小，布線方便，接線工程量小，線性順暢，利于環(huán)保等優(yōu)勢，因而獲得了隧道 建設者的青睞。
[0003] 傳統(tǒng)連拱隧道左右幅共用一堵中墻，斷面形式呈"M"形，其結構形式的差別主要是 取決于中墻的形式不同。根據(jù)中墻斷面形式不同，連拱隧道可分為直中墻式和曲中墻式，直 中墻和曲中墻又有整體式、中空式和分層式(復合式大類之分。
[0004] 一般情況下，連拱隧道為中、短隧道，相應的隧道埋深淺，地質(zhì)條件差，圍巖WV、 IV級居多。根據(jù)地質(zhì)情況不同，傳統(tǒng)連拱隧道洞身施工可分為S導洞和中導洞施工法。對于 V級圍巖，常采用S導洞施工法，即中導洞超前開挖，中導洞貫通后，誘筑中墻混凝±，左、 右側導洞交錯開挖及支護，左、右正洞上臺階開挖及支護，左、右正洞核屯、上及下臺階開挖， 左、右正洞二次襯擱及仰拱誘筑，施工過程中左右正洞均需前后錯開一定距離。根據(jù)邊墻襯 擱施作先后順序不同，=導洞施工法可分為先做邊墻和后做邊墻施工法。對于IV級圍巖，連 拱隧道常采用中導洞施工法，即中導洞超前開挖，中導洞貫通后，誘筑中墻混凝±，然后采 用上下臺階法開挖左右正洞，最后分別誘筑左右幅二次襯擱及仰拱，施工過程中左右正洞 均需前后錯開一定距離。
[0005] 然而，傳統(tǒng)連拱隧道=導洞和中導洞施工法常存在W下問題： (1)施工時采用先開挖中導洞、支護，待中導洞貫通后再誘筑中墻混凝±，然后再開挖 主洞的施工工序，而中導洞開挖斷面小，施工作業(yè)面狹窄，加上施工工序多、繁瑣，導致施工 進度緩慢，甚至影響工期。
[0006] (2)施工開挖工序多，導致對圍巖多次擾動，擴大了圍巖塑性、松弛范圍，增加了襯 擱荷載。
[0007] (3)中墻頂部混凝±密實程度難W控制，施工質(zhì)量難W保證。
[000引 （4)中墻在施工過程中受力轉(zhuǎn)換復雜。中墻在施工過程中承受了頂部支護的不平 衡壓力或二次襯擱所帶來的不平衡推力，容易引發(fā)中墻的偏移和開裂，影響隧道安全使用 和耐久性。
[0009] (5)中導洞臨時支護后圍巖產(chǎn)生的變形不能及時得到抑制，導致圍巖變形加劇，易 產(chǎn)生塌方、冒頂現(xiàn)象。
[0010] (6)中導洞采用臨時支護，開挖主洞時需要將其拆除，產(chǎn)生廢置工程，不經(jīng)濟。
[0011] (7)整體式和中空式中墻連拱隧道中墻頂與主洞結合部，易出現(xiàn)滲漏水；由于應力 集中，直中墻與拱部連接處、邊墻墻腳常出現(xiàn)裂縫，也會產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。
[0012] 由于連拱隧道自身結構復雜，施工工序多，使結構受力狀態(tài)頻繁變化，質(zhì)量控制點 多而困難，稍有疏忽就會出現(xiàn)病害，因此w上問題，有待于隨著連拱隧道修建技術的完善得 到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的缺點，提供了一種施工工序簡單、速度快且質(zhì)量穩(wěn)定 的無中墻連拱隧道的施工工法。
[0014] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過W下技術方案實現(xiàn)的： 一種無中墻連拱隧道的施工工法，包括W下步驟：先開挖一幅隧道，施作初期支護和二 次襯擱；再開挖另一幅隧道，施作該幅隧道初期支護和二次襯擱；其中后行施工的一幅隧 道的初期支護與先行施工的一幅隧道的初期支護相連，并確保連接牢固，兩幅隧道共用先 行施工隧道的初期支護的邊墻，兩幅隧道的二次襯擱各自獨立成環(huán)，形成整體受力體系。
[0015] 優(yōu)選的是，根據(jù)單洞斷面大小和隧道地質(zhì)情況，兩幅隧道施工采用臺階法、CRD法、 CD法或幾者之間的組合。
[0016] 優(yōu)選的是，所述臺階法為上下臺階法或=臺階法。
[0017] 優(yōu)選的是，兩幅隧道均采用復合式襯擱，初期支護與二次襯擱之間敷設防水層。
[0018] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點： (1)取消中導洞施工，采用左右兩幅隧道單獨施工，簡化了施工工序，加快了施工進度。
[0019] (2)減少了對圍巖的擾動次數(shù)，避免了中導洞施工對抑制圍巖變形不及時的情況， 減小了襯擱荷載，襯擱安全性提高。
[0020] (3)取消中墻，避免了傳統(tǒng)連拱隧道中墻頂混凝±密實度難W控制的缺點，施工質(zhì) 量更易得到保證。
[0021] (4)避免了傳統(tǒng)連拱隧道中墻在復雜的受力狀態(tài)下易出現(xiàn)中墻偏移和開裂的缺 點。
[0022] (5)取消中導洞施工，減少了中導洞臨時支護，更加經(jīng)濟。
[0023] (6)左右幅隧道形成各自獨立封閉的防排水體系，襯擱滲漏水問題得到很大改善。
[0024] (7)本發(fā)明具有較大學術價值和工程應用價值。若將其推廣應用，可進一步推動連 拱隧道修建技術的發(fā)展。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為采用本發(fā)明施工工法獲得的連拱隧道的結構示意圖。
[0027] 圖中，1-左幅隧道中線；2-右幅隧道中線；3-左幅隧道初期支護；4-左幅隧道 二次襯擱；5-右幅隧道初期支護；6-右幅隧道二次襯擱。
[002引圖2是采用本發(fā)明施工連拱隧道V級圍巖段的施工工序圖（左右幅隧道采用S臺 階預留核屯、±法施工)。
[0029] 圖3為圖2中A-A的剖視圖。
[0030] 圖中，I -上臺階拱部初期支護；II-左邊墻初期支護；III-右邊墻初期支護； IV-左墻腳初期支護；V-右墻腳初期支護；VI-仰拱初期支護；W-仰拱二次襯擱；W-拱、墻二次襯擱；21-上臺階弧形導坑；22-中臺階左側；23-中臺階右側；24-下臺階左 偵1| ; 25-下臺階右側；26-上臺階核屯、± ; 27-中臺階核屯、± ; 28-下臺階核屯、±。
[0031] 圖4是采用本發(fā)明施工工法施工連拱隧道IV級圍巖段的施工工序圖（左右幅隧道 采用一般S臺階法施工)。
[003引圖5為圖4中B-B的剖視圖。
[003引圖中，a-上臺階拱部初期支護；b-邊墻初期支護；C-墻腳、仰拱初期支護；d- 仰拱二次襯擱；e-拱、墻二次襯擱；11 一上臺階；12-中臺階；13-下臺階。
【具體實施方式】
[0034] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035] 本發(fā)明取消了傳統(tǒng)連拱隧道的中導洞施工，取消了中墻結構，左右兩幅隧道分別 單獨施工。左右幅隧道支護形式均采用復合式襯擱。
[0036] 該無中墻連拱隧道的施工工法包括W下步驟：先開挖一幅隧道，施作初期支護和 二次襯擱；再開挖另一幅隧道，施作該幅隧道初期支護和二次襯擱；其中后行施工的一幅 隧道的初期支護與先行施工的一幅隧道的初期支護相連，并確保連接牢固，兩幅隧道共用 先行施工隧道的初期支護的邊墻，兩幅隧道的二次襯擱各自獨立成環(huán)，形成整體受力體系。 圖1所示為采用本施工工法施工成型的連拱隧道。
[0037] 其中，隧道開挖時，根據(jù)單洞斷面大小和隧道地質(zhì)情況，兩幅隧道施工采用臺階 法、CRD法、CD法或幾者之間的組合。所述臺階法可采用上下臺階法或=臺階法。兩幅隧道 均采用復合式襯擱，初期支護與二次襯擱之間敷設防水層。
[003引本發(fā)明在工程實際中得到了應用，具體實施過程如下： 1、工程概況 國道G320線上海至瑞麗公路中的一段，項目按設計速度80km/h、路基寬度32m的一級 公路標準進行建設。其中，位于本項目的某隧道為一座雙洞=車道連拱式隧道，隧道起點 K41+565,止點K41+885,隧道長320m。全隧位于0. 300%上坡的直線上，最大埋深約為49m。
[0039] 該隧道圍巖W強、中風化薄?中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖為主，圍巖級別為V、 IV級，其中兩端洞口段為強風化薄?中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖，洞身段為中風化薄? 中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖。隧道區(qū)內(nèi)地下水類型主要為基巖風化裂隙水與層間裂隙 水，富水性弱?中等。
[0040] 2、隧道支護結構設計 隧道洞身支護襯擱按新奧法原理設計，采用初期支護和二次襯擱相結合的復合式襯 擱，即W錯桿、噴射混凝上、型鋼鋼架等為初期支護，模筑混凝上為二次襯擱。本隧道采用的 主要支護參數(shù)見下表。
【主權項】
1. 一種無中墻連拱隧道的施工工法，其特征在于包括w下步驟：先開挖一幅隧道，施 作初期支護和二次襯擱；再開挖另一幅隧道，施作該幅隧道初期支護和二次襯擱；其中后 行施工的一幅隧道的初期支護與先行施工的一幅隧道的初期支護相連，并確保連接牢固， 兩幅隧道共用先行施工隧道的初期支護的邊墻，兩幅隧道的二次襯擱各自獨立成環(huán)，形成 整體受力體系。
2. 根據(jù)權利要求1所述無中墻連拱隧道的施工工法，其特征在于：根據(jù)單洞斷面大小 和隧道地質(zhì)情況，兩幅隧道施工采用臺階法、CRD法、CD法或幾者之間的組合。
3. 根據(jù)權利要求2所述無中墻連拱隧道的施工工法，其特征在于：所述臺階法為上下 臺階法或立臺階法。
4. 根據(jù)權利要求1-3任一所述無中墻連拱隧道的施工工法，其特征在于：兩幅隧道均 采用復合式襯擱，初期支護與二次襯擱之間敷設防水層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無中墻連拱隧道的施工工法，旨在提供一種施工工序簡單、速度快且質(zhì)量穩(wěn)定的無中墻連拱隧道的施工工法。它包括以下步驟：先開挖一幅隧道，施作初期支護和二次襯砌；再開挖另一幅隧道，施作該幅隧道初期支護和二次襯砌；其中后行施工的一幅隧道的初期支護與先行施工的一幅隧道的初期支護相連，并確保連接牢固，兩幅隧道共用先行施工隧道的初期支護的邊墻，兩幅隧道的二次襯砌各自獨立成環(huán)，形成整體受力體系。本發(fā)明取消中導洞施工，采用左右兩幅隧道單獨施工，簡化了施工工序，加快了施工進度。
【IPC分類】E21D11-00, E21D9-00, E21D11-38
【公開號】CN104533431
【申請?zhí)枴緾N201510008691
【發(fā)明人】劉永才, 陳樹汪, 張濤, 張偉, 白宏達, 鄧亮, 白國權, 雷華, 段曉彬, 胡瑜韜, 王少飛, 王安民, 華宏亮
【申請人】云南省交通規(guī)劃設計研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月8日