CN108561152B - 一种公路隧道匝道分离的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公路隧道匝道分离的施工方法，该施工方法包括以下步骤：1)确定隧道的高洞和低洞的分离区域；2)在分离区域中进行测量放样，分别测定出高洞和低洞的开挖轮廓；3)按照所确定的开挖轮廓，同时按照预定循环进尺挖掘高洞和低洞，挖掘完成后施作初期支护；4)在低洞靠近高洞的内侧壁上装设多个锚索组件；5)在低洞的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙；6)循环执行步骤3)至步骤5)，直至完成高洞与低洞的分离；7)为高洞施作二次衬砌，对高洞铺设高洞混凝土底板，并对低洞铺设低洞混凝土底板。本发明提供的方法施工便捷，降低了施工难度和施工事故风险，加快了工程进度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程领域，具体地涉及一种公路隧道匝道分离的施工方法。
背景技术
目前，随着公路建设的发展和交通的需要，公路隧道的建设处于高速发展阶段，当公路隧道的主隧道需要与邻近的道路或桥梁等路段接驳时，通常情况下将主隧道通过设置匝道来分离连接到邻近道路或桥梁等路段上，在主隧道和隧道匝道的分离处形成分叉口，分叉口一般由于断面较大而增加了施工难度和施工事故风险，如何高效安全的实现主隧道与邻近的道路或桥梁等路段的接驳是现行隧道施工的一个难题。
发明内容
本发明提供的公路隧道匝道分离的施工方法能够高效安全的实现主隧道与邻近的道路或桥梁等路段的接驳，施工便捷，降低了施工难度和施工事故风险，加快了工程进度，提高了工作效率。
本发明提供的公路隧道匝道分离的施工方法包括以下步骤：1)确定隧道的高洞和低洞的分离区域；2)在所述分离区域中进行测量放样，分别测定出所述高洞和所述低洞的开挖轮廓；3)按照所确定的开挖轮廓，同时按照预定循环进尺挖掘所述高洞和所述低洞，挖掘完成后施作初期支护；4)在所述低洞靠近所述高洞的内侧壁上装设多个锚索组件；5)在所述低洞的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙；6)循环执行步骤3)至步骤5)，直至完成所述高洞与所述低洞的分离；7)为所述高洞施作二次衬砌，对所述高洞铺设高洞混凝土底板，并对所述低洞铺设低洞混凝土底板。
优选地，使用经纬仪和测距仪在所述分离区域中进行测量放样，或者使用全站仪在所述分离区域中进行测量放样。
优选地，所述多个锚索组件在所述低洞的内侧壁上的预定区域内排布。
优选地，所述锚索组件包括锚索杆体以及用于固定所述锚索杆体的垫板和螺母。
优选地，所述混凝土挡墙的厚度为70cm。
优选地，当步骤3)中所述低洞与所述高洞的高差达到3m时，此后每一循环的步骤5)还包括：在设置混凝土挡墙后，在所述混凝土挡墙的远地端架设上横撑以及在所述混凝土挡墙的近地端架设下横撑。
优选地，所述上横撑的厚度为80cm，所述下横撑的厚度为100cm。
优选地，在所述上横撑与所述下横撑之间远离所述高洞侧设置支撑墙。
优选地，所述支撑墙的厚度为70cm。
采用本发明提供的公路隧道匝道分离的施工方法，在隧道挖掘过程中，通过逐渐拉开高差形成所述高洞和所述低洞，所述低洞作为匝道与所述高洞分离，并与邻近的道路或桥梁等路段接驳，减小了主隧道和隧道匝道分离处的断面面积，降低了施工难度和施工事故风险；并通过初期支护、装设多个锚索组件和设置混凝土挡墙等方法进一步降低施工事故风险，使用循环进尺的挖掘方法加快了工程进度，提高了工作效率。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明的公路隧道匝道分离的施工方法中公路隧道匝道分离过程中高洞和低洞的断面的示意图；以及
图2是本发明的公路隧道匝道分离的施工方法的步骤流程图。
附图标记说明
1高洞 2低洞
3锚索组件 4混凝土挡墙
5二次衬砌 6高洞混凝土底板
7低洞混凝土底板 8上横撑
9下横撑 10支撑墙
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。
当公路隧道的主隧道需要与邻近的道路或桥梁等路段接驳时，通常情况下将主隧道通过设置匝道来分离连接到邻近道路或桥梁等路段上，现有的施工方法中，主隧道和隧道匝道的分离处断面面积较大，使得施工难度大，施工事故风险高，因此需要一个高效安全的施工方法来实现主隧道与匝道的分离，从而实现主隧道和邻近的道路或桥梁等路段的顺利接驳。
本发明提供的公路隧道匝道分离的施工方法包括以下步骤：1)确定隧道的高洞1和低洞2的分离区域；2)在所述分离区域中进行测量放样，分别测定出所述高洞1和所述低洞2的开挖轮廓；3)按照所确定的开挖轮廓，同时按照预定循环进尺挖掘所述高洞1和所述低洞2，挖掘完成后施作初期支护；4)在所述低洞2靠近所述高洞1的内侧壁上装设多个锚索组件3；5)在所述低洞2的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙4；6)循环执行步骤3)至步骤5)，直至完成所述高洞1与所述低洞2的分离；7)为所述高洞1施作二次衬砌5，对所述高洞1铺设高洞混凝土底板6，并对所述低洞2铺设低洞混凝土底板7。
根据本发明的技术方案，在隧道挖掘过程中，在一个顶断面下，通过逐渐拉开高差形成所述高洞1和所述低洞2，所述低洞2作为匝道与所述高洞1分离，并与邻近的道路或桥梁等路段接驳，所述低洞2与所述高洞1分离处的断面面积较小，降低了施工难度和施工事故风险。
施工过程中，首先确定所述高洞1和所述低洞2的分离区域，在所述分离区域中进行测量放样，分别测定出所述高洞1和所述低洞2的开挖轮廓。
根据本发明的一种实施方式，优选地，使用经纬仪和测距仪在所述分离区域中进行测量放样，所述经纬仪用于测量角度，所述测距仪用来测量距离，将得到的角度数据和距离数据输入计算机，通过内置程序得出测量放样结果，使用经纬仪和测距仪测量放样的方法简单实用，易于操作。
根据本发明的另一种实施方式，优选地，使用全站仪在所述分离区域中进行测量放样，所述全站仪由光电测距仪、电子经纬仪和数据处理系统组成，能够自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器，得出测量放样结果，省去了大量的人工操作环节，提高了劳动效率，适用性强。
根据本发明的技术方案，按照所确定的开挖轮廓，同时按照预定循环进尺挖掘所述高洞1和所述低洞2，挖掘完成后施作初期支护。
循环进尺是指每完成一个掘进循环，工作面向前推进的距离，在隧道施工中，每循环进尺通常不得大于3m，当挖掘一个循环进尺后，对挖掘壁施作初期支护，所述每循环进尺的大小根据围岩的情况，以及挖掘使用的方法来进行设定，本发明不对其进行限定。
根据本发明的一种实施方式，在挖掘一个循环进尺后，为了控制围岩应力适量释放和变形，增加施工的安全性和方便施工，需要立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，成为初期支护，所述初期支护可以使用钢筋网喷射混凝土的方法，在挂钢筋网之前初喷混凝土，之后铺设钢筋网，以保证施工的安全。
喷射混凝土，是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用，能够较好的填充补强围岩，防止自由面的风化和松动，并与围岩共同工作。
所述钢筋网为工厂预制，避免了人工绑扎网遗漏、绑扎不坚固、绑扎错误的情形发生，网片刚度大、弹性好、间距均匀准确、焊接点强度高。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，钢筋保护层厚度不得小于5cm。
根据本发明的技术方案，为了对所述低洞2靠近所述高洞1的内侧壁围岩加强支撑和加固，在所述低洞2靠近所述高洞1的内侧壁上装设多个锚索组件3，所述低洞2靠近所述高洞1的内侧壁，是所述低洞2与所述高洞1逐渐分离形成的断面，易发生变形和坍塌事故，需要增强防护来降低施工事故风险，因此在所述内侧壁上装设多个锚索组件3，这种支护方法具有成本低、支护效果好、操作简便和使用灵活的特点。
根据本发明的技术方案，优选地，所述多个锚索组件3在所述低洞2的内侧壁上的预定区域内排布。所述多个锚索组件3，通常采用方格形、矩形或梅花形排列在预定区域内，每两个锚索组件3之间的距离以及多个锚索组件3的分布区域根据所承受的岩石质量、锚固目的等来确定，本发明不对其进行限定。
例如，在破碎和软弱围岩中，使用系统布置的方法，采用梅花形排列，设置每两个锚索组件3之间的间距不大于锚索组件3的长度的1/2。
根据本发明的技术方案，优选地，所述锚索组件3包括锚索杆体以及用于固定所述锚索杆体的垫板和螺母。所述锚索杆体是用金属或其他高抗拉性能材料制作的一种杆状构件，所述锚索杆体可以深入围岩一定深度加固围岩，形成承载圈，所述锚索杆体通常还与所述钢筋网固定安装。
例如，安装所述锚索组件3的施工工艺如下，在施工面上采用双臂钻孔台车钻孔，钻进至设计深度后，使用高压风清孔；检查锚索孔中是否有异物堵塞，若有异物，应清除干净后再将锚索杆体插入孔内注浆封闭，锚索杆体外露孔口长度应满足设计要求，锚索杆体预先在洞外钢结构厂按设计要求加工制作，锚索杆体要除去油污、铁锈和杂质，锚索杆体插入孔内不小于设计长度的95％，锚索杆体插入完成之后安装垫板和螺母固定。
根据本发明的一种实施方式，在所述多个锚索组件3安装完成后，喷射预定厚度的混凝土层，使用机械手喷混凝土和湿式补喷施工，可减少回弹量，降低粉尘，提高了工作效率和施工质量。喷射顺序：喷射应先墙后拱，从下至上，以S曲线移动进行喷射。隧道从两侧边墙底部开始喷射，喷射到拱顶中心线位置闭合，完成一环喷射混凝土的一次喷射。喷射角度：喷射时，喷头应保持与受喷面垂直。如果喷射交角过小将增加混凝土的回弹率，降低密实度；垂直于岩面喷射，可以降低回弹率，增加一次喷射厚度，因此喷射方向应尽量与受喷面垂直。喷射距离：由于湿喷要求的风压较大，如果喷头距受喷面太近，高压风会将刚附着在受喷面上的混凝土吹掉，使混凝土的回弹量增大，因此喷头与受喷面的距离通常为1.5-2.0m。喷射厚度：一次喷射厚度不宜超过6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而脱落，或拱顶处与围岩面间形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易回弹，后一层与前一层喷射时间间隔通常在12-20分钟，影响喷层厚度的主要原因是混凝土坍落度、速凝剂的作用效果和气温。
根据本发明的技术方案，在所述低洞2的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙4，进一步对所述低洞2的侧壁进行加固。
根据本发明的技术方案，优选地，所述混凝土挡墙4的厚度为70cm。
根据本发明的技术方案，挖掘一个循环进尺后，施作初期支护，之后在所述低洞2靠近所述高洞1的内侧壁上装设多个锚索组件3，在所述低洞2的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙4，之后进行下个循环进尺的挖掘，循环执行步骤3)-5)，直至完成所述高洞1与所述低洞2的分离。
优选地，当步骤3)中所述低洞2与所述高洞1的高差达到3m时，此后每一循环的步骤5)还包括：在设置混凝土挡墙4后，在所述混凝土挡墙4的远地端架设上横撑8以及在所述混凝土挡墙4的近地端架设下横撑9。
当所述低洞2与所述高洞1的高差达到3m时，所述低洞2的两个内侧壁开挖面的围岩容易产生较大变形，围岩的变形量过大容易造成开挖面坍塌，存在安全隐患。所述混凝土挡墙4可以有效的控制开挖面的围岩变形量，在施工过程中首先要控制所述混凝土挡墙4的变形，因此当所述低洞2与所述高洞1的高差达到3m时，此后每一挖掘循环在设置混凝土挡墙4后均在所述混凝土挡墙4的远地端架设上横撑8以及在所述混凝土挡墙4的近地端架设下横撑9，从而提高了所述混凝土挡墙4的承载能力。
优选地，所述上横撑8的厚度为80cm，所述下横撑9的厚度为100cm。
为了保证在大跨度区间中所述上横撑8与所述下横撑9，尤其是所述上横撑8不发生变形，根据本发明的技术方案，优选地，在所述上横撑8与所述下横撑9之间远离所述高洞1侧设置支撑墙10。有效的防止了所述上横撑8与所述下横撑9的变形，增加了承载能力。
优选地，所述支撑墙10的厚度为70cm。
根据本发明的技术方案，为所述高洞1施作二次衬砌5，对所述高洞1铺设高洞混凝土底板6，并对所述低洞2铺设低洞混凝土底板7。
二次衬砌是指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。
采用本发明提供的公路隧道匝道分离的施工方法，在隧道挖掘过程中，通过逐渐拉开高差形成所述高洞和所述低洞，所述低洞作为匝道与所述高洞分离，并与邻近的道路或桥梁等路段接驳，减小了主隧道和隧道匝道分离处的断面面积，降低了施工难度和施工事故风险；并通过初期支护、装设多个锚索组件3和设置混凝土挡墙4等方法进一步降低施工事故风险；在所述混凝土挡墙4的远地端架设上横撑8以及在所述混凝土挡墙4的近地端架设下横撑9，进一步加强了施工的安全性；使用循环进尺的挖掘方法加快了工程进度，提高了工作效率。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (7)
1.一种公路隧道匝道分离的施工方法，其特征在于，该施工方法包括以下步骤：
1)确定隧道的高洞(1)和低洞(2)的分离区域；
2)在所述分离区域中进行测量放样，分别测定出所述高洞(1)和所述低洞(2)的开挖轮廓；
3)按照所确定的开挖轮廓，同时按照预定循环进尺挖掘所述高洞(1)和所述低洞(2)，挖掘完成后施作初期支护；
4)在所述低洞(2)靠近所述高洞(1)的内侧壁上装设多个锚索组件(3)；
5)在所述低洞(2)的两个内侧壁上均设置混凝土挡墙(4)，在所述低洞(2)与所述高洞(1)的高差≥3m时，在两个所述混凝土挡墙(4)的远地端架设上横撑(8)以及在两个所述混凝土挡墙(4)的近地端架设下横撑(9)，在所述上横撑(8)与所述下横撑(9)之间远离所述高洞(1)侧设置支撑墙(10)；
6)循环执行步骤3)至步骤5)，直至完成所述高洞(1)与所述低洞(2)的分离；
7)为所述高洞(1)施作二次衬砌(5)，对所述高洞(1)铺设高洞混凝土底板(6)，并对所述低洞(2)铺设低洞混凝土底板(7)。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，使用经纬仪和测距仪在所述分离区域中进行测量放样，或者使用全站仪在所述分离区域中进行测量放样。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在步骤4)中，所述多个锚索组件(3)在所述低洞(2)的内侧壁上的预定区域内排布。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述锚索组件(3)包括锚索杆体以及用于固定所述锚索杆体的垫板和螺母。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述混凝土挡墙(4)的厚度为70cm。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述上横撑(8)的厚度为80cm，所述下横撑(9)的厚度为100cm。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述支撑墙(10)的厚度为70cm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH08135396A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Ohbayashi Corp | クレーンガーダーの岩盤支持工法 |
| JP2003119807A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | Nippon Zenith Pipe Co Ltd | 中空構造物 |
| CN201100129Y (zh) * | 2007-07-13 | 2008-08-13 | 铁道第二勘察设计院 | 单洞双层重叠隧道结构 |
| CN204140086U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-02-04 | 铁道第三勘察设计院集团有限公司 | 高速铁路分离式隧桥串接洞门 |
-
2018
- 2018-04-09 CN CN201810311082.XA patent/CN108561152B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08135396A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Ohbayashi Corp | クレーンガーダーの岩盤支持工法 |
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