CN111119908A - 一种半明挖半暗挖的连拱隧道结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于隧道工程技术领域，提供了一种半明挖半暗挖的连拱隧道结构及其施工方法，该连拱隧道结构包括暗挖隧道、明挖隧道；暗挖隧道位于覆土厚的一侧，明挖隧道位于覆土薄的一侧，两者共用一中墙。暗挖隧道横断面呈“C”形，沿暗挖隧道纵向延伸的“C”形开口朝向明挖隧道；开口的顶壁、底壁分别与中墙的顶部、底部固定连接。本发明提供的半幅明挖半幅暗挖的连拱隧道结构及其施工方法，其暗挖隧道位于覆土厚的一侧，明挖隧道位于覆土薄的一侧；两者共用一中墙。解决了现有技术中在陡坡坡脚处修建连拱隧道时存在的工程造价高、施工速度慢的问题，与常规做法相比，本发明的工程造价可降低20％以上，工期缩短40％以上，值得大范围推广。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域，尤其涉及一种半明挖半暗挖的连拱隧道结构及其施工方法。
背景技术
对于位于陡坡坡脚处的连拱隧道，由于偏压严重，隧道一侧顶部覆土厚，而另一侧覆土薄，此时修建连拱隧道需在覆土薄的一侧回填覆土，并对其进行压实、注浆等处理后采用三导洞法施工，工程造价高且施工速度慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种半幅明挖半幅暗挖的连拱隧道结构及其施工方法，解决现有技术中在陡坡坡脚处修建连拱隧道时存在的工程造价高、施工速度慢的问题。
本发明是这样实现的，一种半明挖半暗挖的连拱隧道结构，位于陡坡坡脚处，其包括暗挖隧道、明挖隧道；所述暗挖隧道位于覆土厚的一侧，所述明挖隧道位于覆土薄的一侧，所述暗挖隧道、明挖隧道共用一中墙；所述暗挖隧道靠近所述明挖隧道的一侧具有沿所述暗挖隧道纵向延伸的开口；所述开口的顶壁、底壁分别与所述中墙的顶部、底部固定连接。
进一步的，所述暗挖隧道的横断面的形状呈“C”形。
进一步的，所述暗挖隧道包括由外至内设置的初期支护、防水层以及二次衬砌；所述初期支护包括系统锚杆、喷射混凝土以及型钢拱架，所述型钢拱架在所述开口的顶壁以及底壁处分别设有钢垫板，所述型钢拱架与钢垫板焊接；所述二次衬砌采用钢筋混凝土结构。
进一步的，所述明挖隧道采用钢筋混凝土矩形框架结构，其靠近所述暗挖隧道侧的墙体为所述中墙，所述中墙预留两个分别与所述暗挖隧道开口的顶壁以及底壁连接的第一连接面以及第二连接面，所述第一连接面垂直于所述暗挖隧道开口顶壁的轴线，所述第二连接面垂直于所述暗挖隧道开口底壁的轴线；所述第一连接面以及第二连接面的宽度为所述暗挖隧道初期支护与所述暗挖隧道二次衬砌的厚度之和。
进一步的，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述暗挖隧道开口处初期支护的连接位置处均埋置有预埋钢板，所述预埋钢板在所述中墙内与钢板锚固钢筋焊接，所述预埋钢板的纵向间距与所述暗挖隧道开口处初期支护的纵向间距相同，所述预埋钢板的尺寸略大于所述钢垫板的尺寸，所述预埋钢板与钢垫板焊接。
进一步的，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述暗挖隧道开口处二次衬砌的连接处埋置有钢筋接驳器，所述钢筋接驳器的型号与所述暗挖隧道开口处二次衬砌内的主筋型号相匹配，所述钢筋接驳器的纵向间距与所述主筋的纵向间距相同，所述钢筋接驳器的一侧连接所述主筋，另一侧连接埋置在所述中墙内的接驳器锚固钢筋。
进一步的，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述暗挖隧道开口处二次衬砌的连接位置分别处设有止水钢板以及遇水膨胀止水条。
进一步的，所述止水钢板采用不锈钢板或镀锌钢板。
本发明为解决上述技术问题，还提供了上述半明挖半暗挖的连拱隧道结构的施工方法，其包括以下步骤：
S1、在明挖隧道外侧从上往下开挖临时边坡至中墙底，并同步施做坡面防护结构；
S2、施工明挖隧道，埋置中墙第一连接面、第二连接面处的预埋钢板、钢筋接驳器以及止水钢板；
S3、明挖隧道范围回填覆土至原地面标高；
S4、施工暗挖隧道的超前支护结构；
S5、暗挖隧道开挖；
S6、施工暗挖隧道的初期支护，将型钢拱架在暗挖隧道开口的顶壁以及底壁处的钢垫板与中墙对应位置处的预埋钢板焊接；
S7、施工暗挖隧道的防水层；
S8、将中墙与暗挖隧道连接面处的混凝土凿毛，并涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料并安装设置在连接面处的遇水膨胀止水条；
S9、施工暗挖隧道的二次衬砌，其主筋在开口的顶壁以及底壁的位置处分别与中墙连接面对应位置处的钢筋接驳器连接。
进一步的，所述步骤S1中施做的坡面防护结构采用土层锚杆加钢筋网喷设混凝土护面。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明提供的半幅明挖半幅暗挖的连拱隧道结构及其施工方法，其暗挖隧道位于覆土厚的一侧，明挖隧道位于覆土薄的一侧；两者共用一中墙。解决了现有技术中在陡坡坡脚处修建连拱隧道时存在的工程造价高、施工速度慢的问题，与常规做法相比，本发明的工程造价可降低20％以上，工期缩短40％以上，值得大范围推广。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种幅明挖半幅暗挖的连拱隧道结构的横断面示意图；
图2是图1所示连拱隧道结构的中墙与暗挖隧道连接面处的预埋件布置示意图；
图3是本发明实施例提供的施工明挖隧道时的横断面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参见图1及图2，示出了本发明的一较佳实施例，一种位于陡坡坡脚处的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其包括暗挖隧道1以及明挖隧道2；暗挖隧道1位于覆土厚的一侧，明挖隧道2位于覆土薄的一侧，暗挖隧道1、明挖隧道2共用一中墙3。
暗挖隧道1靠近明挖隧道2的一侧具有沿暗挖隧道1纵向延伸的开口，该开口的顶壁11、底壁12分别与中墙3的顶部、底部固定连接。于本实施例中，暗挖隧道1的横断面的形状呈“C”形。
暗挖隧道1包括由外至内设置的初期支护、防水层13以及二次衬砌。初期支护包括系统锚杆、喷射混凝土以及型钢拱架14，型钢拱架14在开口的顶壁11以及底壁12处分别设有钢垫板15，型钢拱架14与钢垫板15焊接；二次衬砌采用钢筋混凝土结构。
明挖隧道2采用钢筋混凝土矩形框架结构，其靠近暗挖隧道1侧的墙体为中墙3，中墙3预留两个分别与暗挖隧道1开口的顶壁11以及底壁12连接的第一连接面31以及第二连接面32。第一连接面31垂直于暗挖隧道1开口顶壁11的轴线，第二连接面32垂直于暗挖隧道1开口底壁12的轴线。并且，第一连接面31以及第二连接面32的宽度为暗挖隧道1初期支护与暗挖隧道1二次衬砌的厚度之和。
中墙3的第一连接面31以及第二连接面32在与暗挖隧道1开口处初期支护的连接位置处均埋置有预埋钢板4，预埋钢板4在中墙3内与钢板锚固钢筋5焊接，预埋钢板4的纵向间距与暗挖隧道1开口处初期支护的纵向间距相同，预埋钢板4的尺寸略大于钢垫板15的尺寸，预埋钢板4与钢垫板15焊接。
中墙3的第一连接面31以及第二连接面32在与暗挖隧道1开口处二次衬砌的连接处埋置有钢筋接驳器6，钢筋接驳器6的型号与暗挖隧道1开口处二次衬砌内的主筋16型号相匹配。钢筋接驳器6的纵向间距与暗挖隧道1开口处的主筋16的纵向间距相同，钢筋接驳器6的一侧连接暗挖隧道1开口处的主筋16，另一侧连接埋置在中墙3内的接驳器锚固钢筋33。
进一步的，中墙3的第一连接面31以及第二连接面32在与暗挖隧道1开口处二次衬砌的连接位置分别处设有止水钢板7以及遇水膨胀止水条8。于本实施例中，止水钢板7采用不锈钢板或镀锌钢板。
本实施例还提供了上述半明挖半暗挖的连拱隧道结构的施工方法，其包括以下步骤：
S1、请参见图3，在明挖隧道2外侧从上往下开挖临时边坡至中墙3底，并同步施做坡面防护结构；优选的，坡面防护结构采用土层锚杆a加钢筋网喷设混凝土护面b；
S2、施工明挖隧道2，埋置明挖隧道2与中墙3连接面处的预埋钢板4、钢筋接驳器6以及止水钢板7；
S3、明挖隧道2范围回填覆土c至原地面标高；
S4、施工暗挖隧道1的超前支护结构；
S5、暗挖隧道1开挖；
S6、施工暗挖隧道1的初期支护，将型钢拱架14在暗挖隧道1开口的顶壁11以及底壁12处的钢垫板15与中墙3对应位置处的预埋钢板4焊接；
S7、施工暗挖隧道1的防水层13；
S8、将中墙3与暗挖隧道1连接面处的混凝土凿毛，并涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料9，厚度不小于0.8mm，并安装设置在连接面处的遇水膨胀止水条8；
S9、施工暗挖隧道1的二次衬砌，其主筋16在开口的顶壁31以及底壁32的位置处分别与中墙3对应位置处的钢筋接驳器6连接。
综上所述，本实施例提供的半幅明挖半幅暗挖的连拱隧道结构，其暗挖隧道1位于覆土厚的一侧，明挖隧道2位于覆土薄的一侧；两者共用一中墙3。解决了现有技术中在陡坡坡脚处修建连拱隧道时存在的工程造价高、施工速度慢的问题。本实施例的施工方法与常规做法相比，工程造价可降低20％以上，工期缩短40％以上，值得大范围推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半明挖半暗挖的连拱隧道结构，位于陡坡坡脚处，其特征在于，所述连拱隧道结构包括暗挖隧道、明挖隧道；所述暗挖隧道位于覆土厚的一侧，所述明挖隧道位于覆土薄的一侧，所述暗挖隧道、明挖隧道共用一中墙；所述暗挖隧道靠近所述明挖隧道的一侧具有沿所述暗挖隧道纵向延伸的开口；所述开口的顶壁、底壁分别与所述中墙的顶部、底部固定连接。
2.如权利要求1所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述暗挖隧道的横断面的形状呈“C”形。
3.如权利要求1或2所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述暗挖隧道包括由外至内设置的初期支护、防水层以及二次衬砌；所述初期支护包括系统锚杆、喷射混凝土以及型钢拱架，所述型钢拱架在所述开口的顶壁以及底壁处分别设有钢垫板，所述型钢拱架与钢垫板焊接；所述二次衬砌采用钢筋混凝土结构。
4.如权利要求3所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述明挖隧道采用钢筋混凝土矩形框架结构，其靠近所述暗挖隧道侧的墙体为所述中墙，所述中墙预留两个分别与所述暗挖隧道开口的顶壁以及底壁连接的第一连接面以及第二连接面，所述第一连接面垂直于所述暗挖隧道开口顶壁的轴线，所述第二连接面垂直于所述暗挖隧道开口底壁的轴线；所述第一连接面以及第二连接面的宽度为所述暗挖隧道初期支护与所述暗挖隧道二次衬砌的厚度之和。
5.如权利要求4所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述暗挖隧道开口处初期支护的连接位置处均埋置有预埋钢板，所述预埋钢板在所述中墙内与钢板锚固钢筋焊接，所述预埋钢板的纵向间距与所述暗挖隧道开口处初期支护的纵向间距相同，所述预埋钢板的尺寸略大于所述钢垫板的尺寸，所述预埋钢板与钢垫板焊接。
6.如权利要求5所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述暗挖隧道开口处二次衬砌的连接处埋置有钢筋接驳器，所述钢筋接驳器的型号与所述暗挖隧道开口处二次衬砌内的主筋型号相匹配，所述钢筋接驳器的纵向间距与所述主筋的纵向间距相同，所述钢筋接驳器的一侧连接所述主筋，另一侧连接埋置在所述中墙内的接驳器锚固钢筋。
7.如权利要求6所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述中墙的第一连接面以及第二连接面在与所述二次衬砌的连接位置分别处设有止水钢板以及遇水膨胀止水条。
8.如权利要求7所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构，其特征在于，所述止水钢板采用不锈钢板或镀锌钢板。
9.一种如权利要求7所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在明挖隧道外侧从上往下开挖临时边坡至中墙底，并同步施做坡面防护结构；
S2、施工明挖隧道，埋置中墙第一连接面、第二连接面处的预埋钢板、钢筋接驳器以及止水钢板；
S3、明挖隧道范围回填覆土至原地面标高；
S4、施工暗挖隧道的超前支护结构；
S5、暗挖隧道开挖；
S6、施工暗挖隧道的初期支护，将型钢拱架在暗挖隧道开口的顶壁以及底壁处的钢垫板与中墙对应位置处的预埋钢板焊接；
S7、施工暗挖隧道的防水层；
S8、将中墙与暗挖隧道连接面处的混凝土凿毛，并涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料并安装设置在连接面处的遇水膨胀止水条；
S9、施工暗挖隧道的二次衬砌，其主筋在开口的顶壁以及底壁的位置处分别与中墙连接面对应位置处的钢筋接驳器连接。
10.一种如权利要求9所述的半明挖半暗挖的连拱隧道结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S1中施做的坡面防护结构采用土层锚杆加钢筋网喷设混凝土护面。
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