CN101566064B - 一种大断面隧道施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大断面隧道施工方法，包括施工步骤：在隧道中部预留一水平岩梁，将侧导坑分成4个小隧道分别为左上侧导坑、右上侧导坑、左下侧导坑以及右下侧导坑进行开挖，由水平岩梁与隧道中部的核心土形成“十字”形支撑；在开挖好左下侧和右下侧导坑后，解除水平岩梁，并利用解除水平岩梁的弃渣填实左下侧和右下侧导坑，从而形成左下台阶和右下台阶，以此来垫高隧道底部，由此可以使用现有台车对隧道进行二衬施工；另外，四个小隧道可同时开挖，因此可以增加可开挖工作面，加快隧道前期开挖速度；并且利用预留岩梁的作用，可简化内侧临时支护强度，降低施工难度，减少工程成本。

Description

一种大断面隧道施工方法
技术领域
本发明涉及一种隧道的开挖施工方法，尤其涉及对于土质比较硬，隧道的开挖断面的高度比较高，一般的台车无法进行二衬施工的一种大断面隧道施工方法。
背景技术
开挖隧道时一般根据土质的不同会采用不同的开挖方式，对于比较软的土质适合用盾构对隧道进行开挖，对于土质很硬无法用盾构开挖隧道时，需要用爆破的方式对隧道进行开挖。对于用爆破的方式开挖隧道时，一般采用这样的方式开挖隧道，参考图2a～2j为传统的用爆破的方式开挖隧道的步序图，首先开挖左上侧、右上侧的侧导坑201、202，在开挖完该导坑201、202后安装支撑(参考图2a、2b)；接着开挖左中部、右中部的侧导坑203、204，在开挖完该导坑203、204后安装支撑(参考图2c、2d)；然后开挖左下侧、右下侧的侧导坑205、206，在开挖完该导坑205、206后安装支撑(参考图2e、2f)；之后开挖左上侧导坑201和右上侧侧导坑202之间的核心土207(参考图2g)；在将左上侧导坑201和右上侧导坑202之间的核心土207开挖之后，将台车推入隧道中，利用台车对开挖好的隧道的拱顶以及侧墙支撑，并对侧墙以及拱顶208浇筑(参考图2h)；在对拱顶以及侧墙的浇筑完成后，将隧道中剩余的下半部核心土209开挖(参考图2i)；最后完成仰拱210的浇筑(参考图2j)。以上所述为传统的对于土质比较硬的隧道的一种开挖方法，而且该方法只适用于施工断面比较小的隧道，对于施工断面大的隧道，该施工方法并不适用，因为对于施工断面大的隧道，现有的台车的高度不够，没有办法在浇筑拱顶以及侧墙的时候对隧道起支撑的作用，就没有办法完成大断面隧道的施工，因此对于大断面的隧道有必要提出一种新的施工方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种大断面隧道施工方法，通过先开挖下部导坑方法，将隧道的底部垫高，从而可以使用现有的台车进行二衬施工。
为解决以上技术问题本发明提供一种大断面隧道施工方法，其特征在于包括施工步骤：
在隧道中部预留一水平岩梁，将侧导坑分成4个小隧道分别为左上侧导坑、右上侧导坑、左下侧导坑以及右下侧导坑进行开挖，由水平岩梁与隧道中部的核心土形成“十字”形支撑；
在预留好水平岩梁后，利用爆破的方式开挖左上侧导坑、右上侧导坑、左下侧导坑、右下侧导坑，每开挖好一个侧导坑后，对侧导坑进行初支；
在开挖好左下侧导坑后，对该左下侧导坑浇筑导坑仰拱，浇筑导坑边墙；在开挖好右下侧导坑后，对该右下侧导坑浇筑导坑仰拱，浇筑导坑边墙；
利用爆破的方式解除左侧岩梁，并利用爆破后的弃渣填实左侧导坑，从而形成一左侧下台阶；利用爆破的方式解除右侧岩梁，并利用爆破后的弃渣填实右侧导坑，从而形成一右侧下台阶；
解除左上侧导坑和右上侧导坑之间的核心土；
在解除了左上侧导坑和右上侧导坑之间的核心土之后，利用左侧下台阶和右侧下台阶，将台车推入隧道中对隧道的拱顶及边墙进行二衬浇筑；
在完成了隧道拱顶及边墙的二衬浇筑后，解除剩余隧道中的土，之后将废渣运出隧道，对隧道的中部仰拱进行浇筑，完成隧道的施工。
本发明的进一步改进在于：所述的解除隧道中剩余的土的步骤还包括，按分层解除的方式解除隧道中的剩余土。
本发明的进一步改进在于：所述解除左侧岩梁和右侧岩梁的步骤还包括，在解除左侧岩梁和右侧岩梁时，首先将左下侧导坑和右下侧导坑的上部支撑解除。
通过以上所述的技术方案，本发明提供的大断面隧道施工方法可以充分利用大断面隧道特性，利用预留岩梁作用，将隧道侧导坑分成四个小隧道，该四个小隧道可同时开挖，因此可以增加可开挖工作面，加快隧道前期开挖速度；并且利用预留岩梁的作用，可简化内侧临时支护强度，降低施工难度，减少工程成本；最重要的是，在挖完下侧导坑后，解除预留岩梁，利用解除岩梁的弃渣填实下侧导坑，这样就可以将隧道垫高，在将隧道垫高后，可以利用现有的台车来支撑隧道并浇筑侧墙拱顶，从而解决大断面模板台车问题。
附图说明
图1a～11为本发明一较佳实施例的一种大断面隧道施工方法的步序图；以及
图2a～2j为现有的隧道施工方法的步序图。
具体实施方式
对于土质硬的隧道进行隧道开挖，不适合用盾构的方法进行开挖，一般采用爆破的方式进行开挖，在爆破开挖时，将隧道分成若干个小隧道，然后分别对各个小隧道进行开挖，并且在开挖该若干个小隧道时其施工步骤很重要，否则将会造成隧道坍塌，影响隧道开挖并且会有安全隐患。传统的隧道施工方法只适用于施工断面小，即隧道高度比较低的隧道的施工，对于施工断面大即隧道高度比较高的隧道，由于无法利用现有的台车进行施工，传统的施工方法不再适用。
参考图1a～11为本发明一较佳实施例的一种大断面隧道施工方法的步序图。在开挖隧道时，首先在隧道中部预留一水平岩梁105，将侧导坑分成4个小隧道分别为左上侧导坑101、右上侧导坑102、左下侧导坑103以及右下侧导坑104进行开挖，由水平岩梁105与隧道中部的核心土形成“十字”形支撑；
在预留好水平岩梁后，利用爆破的方式开挖左上侧导坑101、右上侧导坑102、左下侧导坑103、右下侧导坑104，每开挖好一个侧导坑后，对导坑进行初支(参考图1a～1d)；其中在该施工步骤中，因为有水平岩梁105与隧道中部的核心土形成“十字”形支撑的作用，左上侧导坑101、右上侧导坑102、左下侧导坑103、右下侧导坑104，可以同时进行开挖，也可以根据施工的需要按一定的顺序开挖，其施工顺序不影响隧道的开挖，在该施工步骤中，由于四个侧导坑可以同时进行开挖，因此可以加快施工进度，缩短施工工期；
在开挖好左下侧导坑103后，对该左下侧导坑103浇筑导坑仰拱106，在浇筑完导坑仰拱106后浇筑导坑边墙108；在开挖好右下侧导坑104后，对该右下侧导坑104浇筑导坑仰拱107，之后浇筑导坑边墙109(参考图1e～1f)；
在完成了四个侧导坑的施工，并对左下侧导坑103的仰拱106以及边墙108的浇筑完成后，利用爆破的方式解除岩梁105的左侧岩梁1051，并利用爆破后的弃渣填实左侧导坑103，从而形成一左侧下台阶，同时对左侧岩梁1051的右侧墙做初支，并且在解除岩梁时，首先要将左下侧导坑103的上部的支撑解除(参考图1g)；
在完成了四个侧导坑的施工，并对右下侧导坑104的仰拱107以及边墙109的浇筑完成后利用爆破的方式解除水平岩梁105的右侧岩梁1052，并利用爆破后的弃渣填实右侧导坑104，从而形成一右侧下台阶，同时对右侧岩梁1052的左侧墙做初支，并且在解除岩梁时，首先要将右下侧导坑104上部的支撑解除(参考图1h)；
在完成了下台阶的施工后，爆破解除左上侧导坑101和右上侧导坑102之间的核心土110，此时在隧道中形成一空间可以供台车进入(参考图1i)；
在解除了左上侧导坑101和右上侧导坑102之间的核心土110之后，利用左侧下台阶和右侧下台阶，将台车推入隧道中对隧道的拱顶及边墙进行二衬111浇筑(1j)；
在完成了隧道拱顶及边墙的二衬111浇筑后，解除隧道中剩余的土112(参考图1k)，其中在解除隧道中剩余的土112时，可以采用分层解除该剩余的土的方法，首先解除中部的土，接着解除下部的土；
最后将废渣运出隧道，对隧道的中部仰拱113进行浇筑，完成隧道的施工(参考图1l)。
该大断面施工方法，通过首先对隧道下侧的左右两个导坑进行开挖，之后再对中部岩梁进行解除，从而在隧道的底部形成了左右两个下台阶，以此可以将隧道垫高，使只适用于一般断面的台车可以适用在大断面隧道的施工中，解决大断面隧道施工中台车的问题；另外，对于该施工方法，首先预留的水平岩梁的支撑作用，可以同时对四个侧导坑进行开挖，这样可以缩短工期，提高施工的效率。

Claims (3)

1.一种大断面隧道施工方法，其特征在于包括施工步骤：
在隧道中部预留一水平岩梁，将侧导坑分成4个小隧道分别为左上侧导坑、右上侧导坑、左下侧导坑以及右下侧导坑进行开挖，由水平岩梁与隧道中部的核心土形成“十字”形支撑；
在预留好水平岩梁后，利用爆破的方式开挖左上侧导坑、右上侧导坑、左下侧导坑、右下侧导坑，每开挖好一个侧导坑后，对侧导坑进行初支；
在开挖好左下侧导坑后，对该左下侧导坑浇筑导坑仰拱，浇筑导坑边墙；在开挖好右下侧导坑后，对该右下侧导坑浇筑导坑仰拱，浇筑导坑边墙；
利用爆破的方式解除左侧岩梁，并利用爆破后的弃渣填实左侧导坑，从而形成一左侧下台阶；利用爆破的方式解除右侧岩梁，并利用爆破后的弃渣填实右侧导坑，从而形成一右侧下台阶；
解除左上侧导坑和右上侧导坑之间的核心土；
在解除了左上侧导坑和右上侧导坑之间的核心土之后，利用左侧下台阶和右侧下台阶，将台车推入隧道中对隧道的拱顶及边墙进行二衬浇筑；
在完成了隧道拱顶及边墙的二衬浇筑后，解除剩余隧道中的土，之后将废渣运出隧道，对隧道的中部仰拱进行浇筑，完成隧道的施工。
2.如权利要求1所述的一种大断面隧道施工方法，其特征在于：所述的解除隧道中剩余的土的步骤还包括，按分层解除的方式解除隧道中的剩余土。
3.如权利要求1所述的一种大断面隧道施工方法，其特征在于：所述解除左侧岩梁和右侧岩梁的步骤还包括，在解除左侧岩梁和右侧岩梁时，首先将左下侧导坑和右下侧导坑的上部支撑解除。
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