CN102767375A - 隧道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道施工方法，能够有效的缩短施工周期。该方法包括以下步骤：判断隧道的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法；洞口挖掘，对洞口进行支护处理；沿洞口向内挖掘主洞，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；沿主洞一侧挖掘第一侧洞，对第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；沿主洞的另一侧挖掘第二侧洞，对第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

Description

隧道施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及隧道施工方法。

背景技术

随着社会经济及交通网络的迅速发展，双连拱大跨隧道已代表了市政隧道工程的主导发展方向。大规模的基础建设，对建设工期指标要求越来越高。但是受地形、地质条件的限制，如按常规方法施工，工序较多，影响工期，如何在确保安全和质量的前提下，合理地组织和优化施工进度问题，已成为众多参建单位的关注重点。

现有的施工方法是，中导洞开挖并支护处理，修筑中隔墙，左侧导洞开挖并支护处理，第一侧洞上半断面开挖并支护处理，第一侧洞下半断面开挖支护处理并开始修筑二次衬砌，修筑第一侧洞仰拱，右侧导洞开挖并支护处理，第二侧洞上半断面开挖并支护处理，第二侧洞下半断面开挖支护处理并开始修筑二次衬砌，修筑第二侧洞仰拱。

现有的施工方法的缺点：施工周期较长。

发明内容

本发明提供一种隧道的施工方法，能够有效的缩短施工周期。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

隧道施工方法，该方法包括以下步骤：

判断隧道的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法；

洞口挖掘，对洞口进行支护处理；

沿洞口向内挖掘主洞，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

优选地，所述判断隧道进洞口段的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法的步骤具体为：

当判定围岩级别为Ⅳ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用三台阶法施工；当判定围岩级别为Ⅲ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用全断面法施工。

优选地，沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输的步骤之后进一步包括：

在所述主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板。

优选地，所述在主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板的步骤之后进一步包括：

在主洞、第一侧洞及第二侧洞内修建排水沟。

优选地，所述支护处理的具体步骤为：

进行地表预加固；

在边、仰坡开挖边缘外做好截水沟；

在挖掘完成后，立即初喷混凝土，使混凝土达到初设的厚度；

布设钢筋网，并进行复喷混凝土至最终要求的厚度进行封闭。

优选地，所述将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输的步骤具体为：

将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，通过运输设备将碴子进行多段运输。

本发明提供的隧道的施工方法在施工前需根据隧道地质条件，优化确定洞口工程、主洞、第一侧洞及第二侧洞的施工方案，在一定程度上减少了施工周期，而且本发明的隧道施工方法在主洞、第一侧洞和第二侧洞开挖的同时组织洞内分节段出碴流水作业，有效的缩短施工周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是根据本发明的实施例一的隧道施工方法示意图；

图2是根据本发明的实施例二的隧道施工方法示意图；

图3是根据本发明的实施例三的隧道施工方法示意图；

图4是根据本发明的实施例四的隧道施工方法示意图；

图5是根据本发明的实施例五的隧道施工方法示意图；

图6是根据本发明的实施例六的支护处理方法示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

实施例一

如图1所示的本发明实施例提供的隧道的施工方法，该方法包括以下步骤：

101、判断隧道的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法；

102、洞口挖掘，对洞口进行支护处理；

103、沿洞口向内挖掘主洞，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

104、沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

105、沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

作为本发明的优选实施例，所述判断隧道进洞口段的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法的步骤具体为：

当判定围岩级别为Ⅳ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用三台阶法施工；当判定围岩级别为Ⅲ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用全断面法施工。本发明根据围岩级别确定相应的施工方法，大大减少了施工工期。

作为本实施例的优选实施例，所述运输设备采用传输带运输。通过传输带运输在很大程度上节约了人力和物力，节约了时间，缩短了整个隧道的施工工期。

作为优选实施例，所述将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输的步骤具体为：

将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，通过运输设备将碴子进行多段运输。

本发明的隧道施工方法适于浅埋、偏压地质条件修建的双连拱大跨度隧道。还有本发明提供的隧道的施工方法主洞、第一侧洞和第二侧洞开挖的同时组织洞内分节段出碴流水作业，有效的缩短施工周期。

实施例二

如图2所示的本发明实施例提供的隧道的施工方法，当通过超前地质报警系统揭露判定得出当前开挖节段的围岩级别为Ⅳ级围岩，其中，围岩级别是根据施工的具体条件来划分的，主要分为四级，级别越高，施工难度越大，针对Ⅳ级围岩，本发明采用如下的施工方法进行施工：

201、洞口挖掘，并对洞口进行支护处理；

202、沿洞口向内挖掘主洞，主洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

203、沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，第一侧洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

204、沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，第二侧洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

施工过程加强监测，及时处理分析数据，并根据分析结果及时合理地调整支护处理参数。施工时采用多个节段进行，每个节段开挖之前均采用超前地质预报系统对当前节段的围岩级别进行揭露判定与记录，且每一个节段开挖过程中同步开挖完成的主洞、及左、第二侧洞的支护处理。

组织洞内出碴流水作业，形成双连拱隧道第一侧洞、第二侧洞及主洞三个工作面循环作业，有效节约了施工周期。

实施例三

当通过超前地质报警系统揭露判定得出当前开挖节段的围岩级别为Ⅳ级围岩，本发明还提供了另一种施工方法，如图3所示，该包括以下步骤：

301、洞口挖掘，并对洞口进行支护处理；

302、沿洞口向内挖掘主洞，主洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

303、沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，第一侧洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

304、沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，第二侧洞分上台阶、中台阶和下台阶的三台阶法施工，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

305、在主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板；

306、对主洞、第一侧洞及第二侧洞内修建排水沟。

其中，所述三台阶法施工速度是中隔壁法施工速度的两倍以上。

通过在在主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，来疏导隧道内的水，避免水对隧道的侵蚀，延长隧道的使用年限；通过铺设防水板，来保证隧道的安全。

本发明提供的隧道的施工方法在施工前需根据隧道地质条件，优化确定洞口工程、主洞、第一侧洞及第二侧洞的施工方案，在一定程度上减少了施工周期，而且在主洞、第一侧洞和第二侧洞开挖的同时组织洞内分节段出碴流水作业，有效的缩短施工周期。

实施例四

如图4所示，本发明另一个实施例的隧道施工方法，如果超前地质报警系统揭露判定得出当前隧道的围岩级别为Ⅲ级围岩，该隧道施工方法包括以下步骤：

401、洞口挖掘，并对洞口进行支护处理；

402、沿洞口向内挖掘主洞，主洞采用全断面法施工，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

403、沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，第一侧洞采用全断面法施工，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

404、沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，第二侧洞采用全断面法施工，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

本发明提供的隧道的施工方法在施工前需根据隧道地质条件，优化确定洞口工程、主洞、第一侧洞及第二侧洞的施工方案，在一定程度上减少了施工周期，而且在主洞、第一侧洞和第二侧洞开挖的同时组织洞内分节段出碴流水作业，有效的缩短施工周期。

实施例五

当超前地质报警系统揭露判定得出当前隧道的围岩级别为Ⅲ级围岩，本发明还提供了另一种方法，具体如图5所示，该方法包括以下步骤：

501、洞口挖掘，并对洞口进行支护处理；

502、沿洞口向内挖掘主洞，主洞采用全断面法施工，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

503、沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，第一侧洞采用全断面法施工，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

504、沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，第二侧洞采用全断面法施工，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

505、在主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板；

506、对主洞、第一侧洞及第二侧洞内修建排水沟。

实施例六

如图6所示的本发明支护处理的具体步骤为：

601、进行地表预加固；

通过地表预加固来提高隧道的整体稳定性。

602、在边、仰坡开挖边缘外做好截水沟；

该步骤可以将雨水等截流到其他地区，保证整个隧道的安全。

603、在挖掘完成后，立即初喷混凝土，使混凝土达到初设的厚度；

604、布设钢筋网，并进行复喷混凝土至最终要求的厚度进行封闭。

通过支护处理对整个洞体进行加固施工，提高隧道的稳定性。

本发明的隧道施工方法能带来至少一种以下的有效果：

1.本发明提供的隧道的施工方法，通过判断围岩的级别，当判定围岩级别为Ⅳ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用三台阶法施工；当判定围岩级别为Ⅲ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用全断面法施工，并通过有序的组织，使洞内开挖、出碴与支护处理形成平行的流水作业，施工速度挺高了一半以上，大大减少了施工工期。

2.本发明的隧道的施工方法，在主洞、第一侧洞和第二侧洞开挖的同时组织洞内分节段出碴流水作业。组织洞内出碴流水作业，形成双连拱隧道第一侧洞、第二侧洞及主洞三个工作面循环作业，大大节约的施工周期。而且本发明的隧道的施工方法采用无轨运输方式在很大程度上节约了人力和物力，节约了时间，缩短了整个隧道的施工工期。

本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。

显然，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型。这样，如果对本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同方案的范围之内，则本发明也将包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.隧道施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

判断隧道的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法；

洞口挖掘，对洞口进行支护处理；

沿洞口向内挖掘主洞，对主洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

沿主洞向其一侧挖掘第一侧洞，对所述第一侧洞洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输；

沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输。

2.如权利要求1所述的隧道施工方法，其特征在于，所述判断隧道进洞口段的围岩级别，并根据围岩级别选择施工方法的步骤具体为：

当判定围岩级别为Ⅳ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用三台阶法施工；当判定围岩级别为Ⅲ级围岩，则主洞、第一侧洞及第二侧洞采用全断面法施工。

3.如权利要求1所述的隧道施工方法，其特征在于，沿主洞向其与所述第一侧洞相对的另一侧挖掘第二侧洞，对所述第二侧洞进行支护处理，并将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输的步骤之后进一步包括：

在所述主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板。

4.如权利要求3所述的隧道施工方法，其特征在于，所述在主洞、第一侧洞及第二侧洞内安装排水管，铺设防水板的步骤之后进一步包括：

在主洞、第一侧洞及第二侧洞内修建排水沟。

5.如权利要求1所述的隧道施工方法，其特征在于，所述支护处理的具体步骤为：

进行地表预加固；

在边、仰坡开挖边缘外做好截水沟；

在挖掘完成后，立即初喷混凝土，使混凝土达到初设的厚度；

布设钢筋网，并进行复喷混凝土至最终要求的厚度进行封闭。

6.如权利要求1所述的隧道施工方法，其特征在于，所述将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，再通过运输设备进行分节段的运输的步骤具体为：

将挖掘出来的碴子运输到所述洞口，通过运输设备将碴子进行多段运输。

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