CN107605504A - 峭壁位置双洞隧道出入口结构及隧道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术，旨在解决在峭壁位置开挖双洞隧道出入口时过程危险性高、施工耗时极长的问题，提供一种峭壁位置双洞隧道出入口结构及隧道施工方法。出入口位于峭壁上，施工前可对峭壁进行适当削坡操作，以适应隧道的设置。峭壁位置双洞隧道出入口结构包括第一隧洞出入口通道、横向通道、第二隧洞先挖空间。第一隧洞出入口通道为拟挖的第一隧洞的出入口段。横向通道由从第一隧洞出入口通道横向开挖至进入拟挖的第二隧洞而成。第二隧洞先挖空间为拟挖的第二隧洞的先挖空的一部分，位于拟挖的第二隧洞的出入口段的内侧。第二隧洞先挖空间由横向通道向第二隧洞开挖形成。本发明的有益效果是降低了施工整体不确定性和施工时间。

Description

峭壁位置双洞隧道出入口结构及隧道施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术，具体而言，涉及一种峭壁位置双洞隧道出入口结构及隧道施工方法。

背景技术

随着我国高速公路事业的快速发展，其修建的范围也随之扩大，高速公路逐渐向山区延伸，由于山区地质结构的特殊性和复杂性，导致山区高速公路隧道不断增多。在修建过程中会遇到不同的地形和地质条件，其中对于陡峻峭壁位置的进出洞，洞口可利用平台极其狭小，从峭壁位置向内挖入过程危险性高、不确定性极高，施工耗时极长。

发明内容

本发明旨在提供一种峭壁位置双洞隧道出入口结构，以解决现有技术中在峭壁位置开挖双洞隧道出入口时，过程危险性高、不确定性极高，施工耗时极长的问题。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述峭壁位置双洞隧道出入口结构的隧道施工方法。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种峭壁位置双洞隧道出入口结构，用于在双洞隧道施工时出入口段的支护，其包括第一隧洞出入口通道、横向通道、第二隧洞先挖空间。第一隧洞出入口通道为拟挖的第一隧洞的出入口段。横向通道由从第一隧洞出入口通道横向开挖至进入拟挖的第二隧洞而成。第二隧洞先挖空间为拟挖的第二隧洞的先挖空的一部分，位于拟挖的第二隧洞的出入口段的内侧。第二隧洞先挖空间由横向通道向第二隧洞开挖形成。

对于需要从峭壁表面挖入的双洞隧道来说，从表面挖入的操作受到山体构成不良、峭壁的陡峻等均的极大阻碍。因此，出入口段的开挖的一个重要工作是如何提高出入口段的山体的稳定性，避免山体因施工的影响而出现滑坡等情形，确保施工安全。同时，该过程也是危险性极高、不确定性极高，施工耗时极长的步骤。

本实施例在完成第一隧洞出入口通道的开挖后，采用向第二隧洞方向横向开挖形成横向通道，并从横向通道挖入第二隧洞，形成第二隧洞先挖空间，再从第二隧洞先挖空间反向开挖至第二隧道的出入口，完成第二隧道出入口段的开挖，能够减少一次从峭壁表面挖入的步骤，降低了整体不确定性和施工时间。第一隧道的出入口段和第二隧道的出入口段开挖完成后，第一隧道和第二隧道可同时进行继续开挖，直至完成整体隧道的开挖。

本实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构使得对于双洞隧道，只需一个洞口位置符合施工要求便可实现双洞口施工，因此还具有使用范围广的有益效果。

在本发明的一个实施例中：

峭壁位置双洞隧道出入口结构还包括被构造成用于支护第一隧洞出入口通道的第一支护结构、一端固连于第一支护结构并用于支撑横向通道的第二支护结构、以及第三支护结构。

第三支护结构包括一端固定设置于第二隧洞先挖空间中，并向第二隧洞的出入口段方向伸出的承载管。

在本发明的一个实施例中：

第一支护结构包括导向墙及多个支撑管。导向墙固接于峭壁并位于第一隧洞的出入口段的外侧。支撑管一端固连于导向墙、另一端插于山体中，且各个导向墙呈弧形排列形成共同承载第一隧洞的出入口段的上端山体的承载结构。

在本发明的一个实施例中：

支撑管位于第一隧洞出入口通道的拱形顶面之上的山体中。

在本发明的一个实施例中：

支撑管的两侧分别设置有一排注浆口，两排注浆口沿支撑管的轴向相互错开，且其中一排注浆口和其相对的支撑管的一排注浆口之间一一正对。

支撑管内具由水泥浆液构成的主体。主体从其所在的支撑管的注浆口处向支撑管外延伸出由水泥浆液构成的支体。从相邻的支撑管之间的相对的注浆口延伸出的支体相互融合形成连接相邻的主体的连接体。

在本发明的一个实施例中：

从第一隧洞出入口通道的开口到内部看，支撑管以3°至5°的仰角设置。

在本发明的一个实施例中：

峭壁的外表面覆设有挡土保护层，挡土保护层为喷施于峭壁的外表面并与导向墙的上端面密封粘合的水泥浆液层。

在本发明的一个实施例中：

挡土保护层在沿隧道延伸方向的覆盖范围至少为3m。

在本发明的一个实施例中：

横向通道倾斜设置，且靠近拟挖的第一隧道的一端较另一端深入。

本发明实施例还提供一种隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：

出入口通道设置步骤：施工形成前述的峭壁位置双洞隧道出入口结构；

从第二隧洞先挖空间向外开挖形成拟挖的第二隧道的出入口段；

同时从第一隧道的出入口段和第二隧道的出入口段向内开挖，直至完成第一隧道和第二隧道的开挖；

其中，出入口通道设置步骤包括以下步骤：

采用第一支护结构对第一隧洞的出入口处进行支护；

从峭壁外表面向内开挖形成第一隧洞出入口通道；

从第一隧洞出入口通道横向向第二隧洞支护第二支护结构，并横向开挖形成横向通道；

从横向通道挖入第二隧洞，形成第二隧洞先挖空间；

从第二隧洞先挖空间向外支设第三支护结构。

本发明实施例中的隧道施工方法充分利用上述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，同样具有能够降低了整体不确定性和施工时间，以及适用范围广的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的峭壁位置双洞隧道出入口结构的设置环境的结构示意图；

图2是图1的D向视图；

图3是本发明实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构的结构示意图，以水平横断面的方式展示；

图4为图3沿A-A线的剖视图；

图5为图4沿B-B线的剖视图；

图6为本发明实施例中的第一支护结构的立体视图；

图7为图6沿C-C线的剖视图；

图8为本发明实施例中的第二隧道的出入口通道设置步骤完成时的结构。

图标：100-峭壁位置双洞隧道出入口结构；K1-第一隧洞出入口通道；K2-横向通道；K3-第二隧洞先挖空间；D1-第一隧洞；D2-第二隧洞；10-第一支护结构；11-导向墙；13-支撑管；131-注浆口；14-主体；15-支体；16-连接体；20-第二支护结构；30-第三支护结构；31-承载管；T0-山体；T1-挡土保护层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

实施例一

本实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构主要用于在峭壁位置进行双洞隧道的隧道出入口施工，其施工环境可以参见图1、图2，在山体外通过高架桥连接隧道入口，隧道入口处于山体的峭壁位置。请参见图2，在隧道出入口施工之前，为利于隧道进口的设置，可能需要对山体的轮廓线进行一定的修整，例如图中示出的山体原坡轮廓线削掉削除部分(阴影部分)后的山体削坡后轮廓线能够避免在隧道施工时大范围的滑坡等现象。当然，对于山体本身状态良好的情况，不需要该削坡操作。

下面介绍本发明实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构100的具体设置方式。图3是本发明实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构100的结构示意图，以水平横断面的方式展示。请参照图3，本实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构100用于在双洞隧道施工时出入口段的支护，其包括第一隧洞出入口通道K1、横向通道K2、第二隧洞先挖空间K3。第一隧洞出入口通道K1为拟挖的第一隧洞D1的出入口段。横向通道K2由从第一隧洞出入口通道K1横向开挖至进入拟挖的第二隧洞D2而成。第二隧洞先挖空间K3为拟挖的第二隧洞D2的先挖空的一部分，位于拟挖的第二隧洞D2的出入口段的内侧。第二隧洞先挖空间K3由横向通道K2向第二隧洞D2开挖形成。可选地，横向通道K2倾斜设置，且靠近拟挖的第一隧洞D1的一端较另一端深入。

为实现良好的支护，避免开挖中发生山体T0坍塌的现象，在本发明的一个实施例中，峭壁位置双洞隧道出入口结构100还包括被构造成用于支护第一隧洞出入口通道K1的第一支护结构10、一端固连于第一支护结构10并用于支撑横向通道K2的第二支护结构20、以及第三支护结构30。第三支护结构30包括一端固定设置于第二隧洞先挖空间K3中，并向第二隧洞D2的出入口段方向伸出的承载管31。

本实施例中的隧道的进洞开挖采用分层分段的爆破形式，以确保爆破安全，避免爆破造成山体坍塌等事故的发生。出洞时采用上下台阶+分次爆破的方式进行开挖，保持山体的稳定。

图4-图7共同展示了本实施例中的第一支护结构10，请配合参见图4-图7，第一支护结构10包括导向墙11及多个支撑管13。导向墙11固接于峭壁并位于第一隧洞D1的出入口段的外侧。支撑管13一端固连于导向墙11、另一端插于山体中，且各个导向墙11呈弧形排列形成共同承载第一隧洞D1的出入口段的上端山体T0的承载结构。具体可参见图6展示的导向墙11和支撑管13的连接方式。可选地，支撑管13位于第一隧洞出入口通道K1的拱形顶面之上的山体T0中。可选地，支撑管13的两侧分别设置有一排注浆口131，两排注浆口131沿支撑管13的轴向相互错开，且其中一排注浆口131和其相对的支撑管13的一排注浆口131之间一一正对。支撑管13内具由水泥浆液构成的主体14。主体14从其所在的支撑管13的注浆口131处向支撑管13外延伸出由水泥浆液构成的支体15。从相邻的支撑管13之间的相对的注浆口131延伸出的支体15相互融合形成连接相邻的主体14的连接体16。可选地，从第一隧洞出入口通道K1的开口到内部看，支撑管13以3°至5°的仰角设置。

使用时，从支撑管13泵入水，水从注浆口131泵出，并和相对的注浆口131之间周边土体混合成可流动的固液混合态，然后使用抽浆泵通过支撑管13的注浆口131抽出部分固液混合态，使对应的注浆口131之间连通。然后向支撑管13中注浆直至使相邻支撑管13之间的相对的注浆口131之间的水泥浆液汇合成一体。养护使位于支撑管13中的水泥浆液硬化形成主体14，从相对的注浆口131流出并融合的水泥浆液硬化形成连接于相邻主体14之间的连接体16，从而各个连接体16和各个主体14、各个支撑管13共同形成网状的承载体，并和支撑管13共同对山体T0进行支撑。

本发明实施例中的支撑管13通过一端固结于导向墙11，另一端插于山体中，支撑管13内设置水泥浆液构成的主体14，并可通过灌入的水泥浆液硬化形成的连接相邻导向管内的由水泥浆液构成的主体14的连接体16，能够形成一个拱形网状的承载层，具有承载能力强的有益效果，能够实现对上方山体T0的有效承载，以实现对第一隧洞出入口通道K1的可靠支撑。

请继续参见图4，在本发明的一个实施例中，峭壁的外表面覆设有挡土保护层T1，挡土保护层T1为喷施于峭壁的外表面并与导向墙11的上端面密封粘合的水泥浆液层。通过设置挡土保护层T1，一方面实现对峭壁外表面的覆盖保护，另一方面，在灌浆时，可避免浆料从峭壁的外表面流出。

综上所述，本实施例中的峭壁位置双洞隧道出入口结构100能够减少一次从峭壁表面挖入的步骤，降低了整体不确定性和施工时间。另外，由于只需一个洞口位置符合施工要求便可实现双洞口施工，还具有适用范围广的有益效果。

实施例二

请配合前述实施例一中的附图，本实施例提供一种隧道施工方法，包括以下步骤：

出入口通道设置步骤：施工形成前述的峭壁位置双洞隧道出入口结构100；

从第二隧洞先挖空间K3向外开挖形成拟挖的第二隧洞D2的出入口段；

同时从第一隧洞D1的出入口段和第二隧洞D2的出入口段向内开挖，直至完成第一隧洞D1和第二隧洞D2的开挖；

其中，前述出入口通道设置步骤包括以下步骤：

采用第一支护结构10对第一隧洞D1的出入口处进行支护；

从峭壁外表面向内开挖形成第一隧洞出入口通道K1；

从第一隧洞出入口通道K1横向向第二隧洞D2支护第二支护结构20，并横向开挖形成横向通道K2；

从横向通道K2挖入第二隧洞D2，形成第二隧洞先挖空间K3；

从第二隧洞先挖空间K3向外支设第三支护结构30。第二隧洞D2的出入口通道设置步骤完成时的结构请参见图8。

本发明实施例中的隧道施工方法充分利用上述的峭壁位置双洞隧道出入口结构100，同样具有能够降低了整体不确定性和施工时间，以及适用范围广的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种峭壁位置双洞隧道出入口结构，用于在双洞隧道施工时出入口段的支护，其特征在于：

包括第一隧洞出入口通道、横向通道、第二隧洞先挖空间；所述第一隧洞出入口通道为拟挖的第一隧洞的出入口段；所述横向通道由从所述第一隧洞出入口通道横向开挖至进入拟挖的第二隧洞而成；所述第二隧洞先挖空间为拟挖的第二隧洞的先挖空的一部分，位于拟挖的第二隧洞的出入口段的内侧；所述第二隧洞先挖空间由所述横向通道向所述第二隧洞开挖形成。

2.根据权利要求1所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述峭壁位置双洞隧道出入口结构还包括被构造成用于支护所述第一隧洞出入口通道的第一支护结构、一端固连于所述第一支护结构并用于支撑所述横向通道的第二支护结构、以及第三支护结构；

所述第三支护结构包括一端固定设置于所述第二隧洞先挖空间中，并向第二隧洞的出入口段方向伸出的承载管。

3.根据权利要求2所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述第一支护结构包括导向墙及多个支撑管；所述导向墙固接于峭壁并位于所述第一隧洞的出入口段的外侧；所述支撑管一端固连于所述导向墙、另一端插于山体中，且各个所述导向墙呈弧形排列形成共同承载第一隧洞的出入口段的上端山体的承载结构。

4.根据权利要求3所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述支撑管位于所述第一隧洞出入口通道的拱形顶面之上的山体中。

5.根据权利要求3所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述支撑管的两侧分别设置有一排注浆口，两排所述注浆口沿所述支撑管的轴向相互错开，且其中一排所述注浆口和其相对的支撑管的一排所述注浆口之间一一正对；

所述支撑管内具由水泥浆液构成的主体；所述主体从其所在的支撑管的注浆口处向所述支撑管外延伸出由水泥浆液构成的支体；从相邻的所述支撑管之间的相对的所述注浆口延伸出的所述支体相互融合形成连接相邻的所述主体的连接体。

6.根据权利要求5所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

从所述第一隧洞出入口通道的开口到内部看，所述支撑管以3°至5°的仰角设置。

7.根据权利要求3所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

峭壁的外表面覆设有挡土保护层，所述挡土保护层为喷施于峭壁的外表面并与所述导向墙的上端面密封粘合的水泥浆液层。

8.根据权利要求7所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述挡土保护层在沿隧道延伸方向的覆盖范围至少为3m。

9.根据权利要求1所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构，其特征在于：

所述横向通道倾斜设置，且靠近拟挖的第一隧道的一端较另一端深入。

10.一种隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：

出入口通道设置步骤：施工形成权利要求2-8任一项所述的峭壁位置双洞隧道出入口结构；

从所述第二隧洞先挖空间向外开挖形成拟挖的第二隧道的出入口段；

同时从第一隧道的出入口段和第二隧道的出入口段向内开挖，直至完成第一隧道和第二隧道的开挖；

其中，所述出入口通道设置步骤包括以下步骤：

采用第一支护结构对第一隧洞的出入口处进行支护；

从峭壁外表面向内开挖形成第一隧洞出入口通道；

从所述第一隧洞出入口通道横向向第二隧洞支护第二支护结构，并横向开挖形成横向通道；

从所述横向通道挖入第二隧洞，形成第二隧洞先挖空间；

从所述第二隧洞先挖空间向外支设第三支护结构。