CN113401586A

CN113401586A - 一种隧道开挖方法

Info

Publication number: CN113401586A
Application number: CN202110715263.0A
Authority: CN
Inventors: 张涛; 孙德林; 李保莲; 王晓声; 曹善庆; 吴鞠民; 李娜; 亓海燕; 李旭良
Original assignee: Shandong Highway & Bridge Construction Co ltd
Current assignee: Shandong Highway & Bridge Construction Co ltd
Priority date: 2021-06-26
Filing date: 2021-06-26
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2041-06-26
Also published as: CN113401586B

Abstract

本申请涉及一种隧道开挖方法,隧道的拱部施作超前支护，在隧道断面先开挖两边侧部分，随着两侧开挖前进方向安装支护梁，在支护梁上安装传送装置，而后开挖隧道断面的中间部分，随着中间部分开挖前进方向在支护梁上安装传送装置，隧道内挖出的碎石土通过传送装置传送出隧道至隧道端面处。本申请的有益效果为：在开挖隧道的边侧部分和中间部分时，通过传送装置将碎石土运送出隧道，然后再通过工程车将碎石土转运至其他地方，可避免工程车在边侧部分内的转运不便的问题，提高了隧道的施工效率。

Description

一种隧道开挖方法

技术领域

本申请涉及隧道工程的技术领域，尤其是涉及一种隧道开挖方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道。隧道在挖掘时，采用渐进式的挖掘方法，在挖掘的过程中需要不断的将挖掘出的碎石土等运送出隧道，目前的运送方法一般是采用工程车进出隧道进行运送。

然而，发明人发现相关技术中的隧道开挖方法存在以下缺陷：尤其是采用先开挖边侧的隧道开挖方式，由于隧道内空间受限，工程车不便进出隧道，造成施工效率低。

发明内容

为了提高隧道的开挖效率，本申请提供了一种隧道开挖方法。

本申请提供的一种隧道开挖方法，采用如下的技术方案：

一种隧道开挖方法，隧道的拱部施作超前支护，在隧道断面先开挖两边侧部分，随着两侧开挖前进方向安装支护梁，在支护梁上安装传送装置，而后开挖隧道断面的中间部分，随着中间部分开挖前进方向在支护梁上安装传送装置，隧道内挖出的碎石土通过传送装置传送出隧道至隧道端面处。

通过采用上述技术方案：在开挖隧道的边侧部分和中间部分时，通过传送装置将碎石土运送出隧道，然后再通过工程车将碎石土转运至其他地方，可避免工程车在边侧部分内的转运不便的问题，提高了隧道的施工效率。

可选的，包括以下步骤：S1、在隧道开挖端面锚固多跟超前支护杆并支撑模板浇筑超前支护拱墙；

S2、开挖隧道断面两边侧部分，并在边侧部分的外边侧铺设钢筋网并通过锚固杆进行锚固，之后浇筑混凝土形成边侧支护；

S3、在边侧部分的内侧间隔安装支护梁，并在支护梁上安装传送装置，边侧部分挖出的碎石土由传送装置运送出隧道；

S4、在边侧部分挖进10-20m后开挖中间部分，随着中间部分的挖进方向在中间部分的顶部铺设钢筋笼并通过锚固杆进行锚固后浇筑混凝土形成顶部支护，在支护梁的另一侧安装传送装置，中间部分挖掘的碎石土由传送装置运送出隧道。

通过采用上述技术方案：在进行边侧部分开挖时，每间隔一定距离设置一段边侧防护，在开挖中间部分时，同样每间隔一段距离设置一段顶部支护，可防止隧道坍塌，提高了施工的安全性。挖掘出的碎石土通过传送装置输送出隧道，提高了施工效率。

可选的，所述支护梁为竖直梁或弧形梁；当采用弧形梁时，弧形梁的外圆弧面朝向中间部分，所述传送装置安装在支护梁的中下部分处。

通过采用上述技术方案：支护梁用于顶接隧道的顶部，同时用于固定边侧钢筋网和中间部分顶部钢筋网，便于浇筑混凝土形成边侧防护和顶部防护。

可选的，所述传送装置包括支撑架、设置在支撑架上的滚轮以及套设在滚轮上的输送带，所述支撑架的一端安装在支护梁上，还包括安装在支撑架上驱动滚轮转动的电机。

通过采用上述技术方案：随着隧道的不断掘进，每隔一段距离安装一个电机，多个电机共同带动滚轮转动，滚轮带动输送带运转实现长距离的输送碎石土。

可选的，所述支撑架包括横梁框、连接在横梁框上的多个滚轮安装杆和连接在横梁框外侧的支撑杆，所述滚轮转动安装在所述滚轮安装杆上，横梁框外侧和支撑杆的一端呈锐角固定连接，横梁框和支撑杆的另一端卡接在支护梁上。

通过采用上述技术方案：横梁框用于安装多个滚轮安装杆，每个滚轮安装杆上均转动连接一个滚轮，在多个滚轮上套设输送带用来输送碎石土，在掘进一段距离后通过卡接的方式将成段的横梁框安装在支护梁上，然后再套接输送带实现传送装置的延长，便于随着隧道的不断掘进，进一步长距离输送碎石土。

可选的，所述支护梁上设有卡接部，用于安装中间部分的传送装置的卡接部高于用于安装边侧部分的传送装置的卡接部。

通过采用上述技术方案：通过卡接的方式，便于实现单段传送装置的安装，操作便利。

可选的，所述卡接部包括用于卡接横梁框的卡接块和用于支撑支撑杆的支撑槽，所述卡接块位于支撑槽的上部。

通过采用上述技术方案：在安装时，通过将横梁框的一边侧与卡接块卡接，支撑杆的端部卡设在支撑槽内便可实现安装，操作便利。

可选的，所述卡接块上设有卡接槽，所述横梁框与支护梁连接的端部设有与卡接槽配合的卡接条，所述卡接条置于所述卡接槽内。

通过采用上述技术方案：在进行卡接时，卡接条插接在卡接槽内便可对横梁框的上部进行固定。

可选的，所述输送带的端部通过可拆卸的带卡结构连接，所述带卡结构包括分别卡设在输送带端部的连接卡以及将两个连接卡连接的销轴。

通过采用上述技术方案：通过设置带卡结构可以方便的拆卸和对接新的输送带，便于输送带的延长对接。

可选的，所述连接卡的一端部上下两侧设有齿牙，所述齿牙卡设在输送带内，所述连接卡的另一端设有用于穿设销轴的圈套，两个所述连接卡的圈套交错设置。

通过采用上述技术方案：在进行延长输送带时，将输送带端部的两个连接卡对接后，穿入销轴并将销轴的两端固定即可。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在开挖隧道的边侧部分和中间部分时，通过传送装置将碎石土运送出隧道，然后再通过工程车将碎石土转运至其他地方，可避免工程车在边侧部分内的转运不便的问题，提高了隧道的施工效率。

2.通过卡接的方式，便于实现单段传送装置的安装，操作便利，便于传送装置向隧道内部延伸，运送碎石土。

3.在进行延长输送带时，将输送带端部的两个连接卡对接后，穿入销轴并将销轴的两端固定即可，操作便利。

附图说明

图1是本申请实施例的正面结构示意图。

图2是本申请实施例的支护梁与传送装置结构示意图。

图3是本申请实施例的图2中A处放大结构示意图。

图4是本申请实施例输送带的卡带结构示意图。

附图标记说明，100、超前支护拱墙；200、边侧部分；300、支护梁；310、卡接块；311、卡接槽；320、支撑槽；400、传送装置；410、支撑架；411、横梁框；412、滚轮安装杆；413、支撑杆；414、卡接条；420、滚轮；430、输送带；500、中间部分；600、带卡结构；610、连接卡；611、齿牙；612、圈套；620、销轴。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例开了一种隧道开挖方法，采用如下的技术方案：

参照图1和图2，一种隧道开挖方法，在隧道的拱形端面内打入前支护杆并锚固形成超前支护，并铺设钢筋网浇筑混凝土形成超前支护拱墙100，在隧道开挖时可防止拱部坍塌，在开挖隧道时先开挖两边侧部分200，随着两侧开挖前进方向安装支护梁300，支护梁300一是支撑隧道顶部，二是便于固定边侧钢筋网和顶部钢筋网浇筑形成边侧防护和顶部防护，在支护梁300上安装传送装置400，用于传送边侧部分200开挖的碎石土，在开挖一端边侧部分200后开挖隧道断面的中间部分500，随着中间部分500开挖前进方向在支护梁300的另一侧安装传送装置400，在开挖隧道的边侧部分200和中间部分500时，通过传送装置400将碎石土运送出隧道，然后再通过工程车将碎石土转运至其他地方，可避免工程车在边侧部分200内的转运不便的问题，提高了隧道的施工效率。

更为具体的，本实施例的方法具体包括以下步骤：

S1、在隧道开挖端面锚固多跟超前支护杆并支撑模板浇筑混凝土形成超前支护拱墙100，用于支撑隧道开挖端面的顶部，防止开挖时出现坍塌；

S2、先开挖隧道断面的两边侧部分200，并在边侧部分200的外边侧铺设钢筋网并通过锚固杆进行锚固，之后向边侧的钢筋网处浇筑混凝土形成边侧支护，可防止边侧部分200侧面坍塌；

S3、在边侧部分200的内侧间隔安装支护梁300，并在支护梁300的外侧壁上安装传送装置400，边侧部分200挖出的碎石土由传送装置400运送出隧道；

S4、在边侧部分200挖进10-20m后开挖中间部分500，随着中间部分500的挖进方向在中间部分500的顶部铺设钢筋笼并通过锚固杆进行锚固后浇筑混凝土形成顶部支护，在支护梁300的内侧安装传送装置400，中间部分500挖掘的碎石土由传送装置400运送出隧道。

在进行边侧部分200开挖时，每间隔一定距离设置一段边侧防护，本实施例中可以在开设5m左右设置一段边侧防护，在开挖中间部分500时，同样每间隔一段距离设置一段顶部支护，也可为5m设置一段顶部防护，可防止隧道坍塌，提高了施工的安全性。挖掘出的碎石土通过传送装置400输送出隧道，提高了施工效率。

参照图1和图2，支护梁300为竖直梁或弧形梁，本实施例中采用弧形梁，弧形梁的外圆弧面朝向开挖隧道的中间部分500，传送装置400安装在支护梁300的中下部分处。支护梁300用于顶接隧道的顶部，同时用于固定边侧钢筋网和中间部分500顶部钢筋网，便于浇筑混凝土形成边侧防护和顶部防护。

参照图2和图3，为了便于传送挖掘出的碎石土，本实施例中的传送装置400包括支撑架410、设置在支撑架410上的滚轮420以及套设在滚轮420上的输送带430，支撑架410的一端安装在支护梁300上，还包括安装在支撑架410上驱动滚轮420转动的电机。其中电机的输出轴与其中一个滚轮420的轴头连接，用于带动输送带430转动，随着隧道的不断掘进，每隔一段距离安装一个电机，多个电机共同带动滚轮420转动，滚轮420带动输送带430运转实现长距离的输送碎石土。

参照图2和图3，为了便于安装成段的传送装置400，本实施例中的支撑架410包括横梁框411、连接在横梁框411上的多个滚轮安装杆412和连接在横梁框411外侧的支撑杆413，滚轮420转动安装在滚轮安装杆412上，横梁框411外侧和支撑杆413的一端呈锐角固定连接，横梁框411和支撑杆413的另一端卡接在支护梁300上。横梁框411用于安装多个滚轮安装杆412，每个滚轮安装杆412上均转动连接一个滚轮420，在多个滚轮420上套设输送带430用来输送碎石土，在掘进一段距离后通过卡接的方式将成段的横梁框411安装在支护梁300上，然后再套接输送带430实现传送装置400的延长，便于进一步长距离的输送碎石土。

参照图2和图3，为了便于横梁框411的安装，支护梁300上设有卡接部，用于安装中间部分500的传送装置400的卡接部高于用于安装边侧部分200的传送装置400的卡接部。卡接部包括用于卡接横梁框411的卡接块310和用于支撑支撑杆413的支撑槽320，卡接块310位于支撑槽320的上部。在安装时，通过将横梁框411的一边侧与卡接块310卡接，支撑杆413的端部卡设在支撑槽320内便可实现安装，操作便利。

其中，本实施的卡接块310上设有卡接槽311，横梁框411与支护梁300连接的端部设有与卡接槽311配合的卡接条414，卡接条414置于卡接槽311内。在进行卡接时，卡接条414插接在卡接槽311内便可对横梁框411的上部进行固定。

参照图3和图4，为了便于输送带430的对接，输送带430的端部通过可拆卸的带卡结构600连接，带卡结构600包括分别卡设在输送带430端部的连接卡610以及将两个连接卡610连接的销轴620。通过设置带卡结构600可以方便的对接新的输送带430，便于输送带430的延长对接。

具体的，连接卡610的一端部上下两侧设有齿牙611，齿牙611卡设在输送带430内，连接卡610的另一端设有用于穿设销轴620的圈套612，卡接在输送带430端部的连接卡610的圈套612交错设置。在进行延长输送带430时，将输送带430端部的两个连接卡610交错对接后，穿入销轴620并将销轴620的两端固定即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种隧道开挖方法，其特征在于，隧道的端面拱部施作超前支护拱墙（100），在隧道断面先开挖两边侧部分（200），随着两侧开挖前进方向安装支护梁（300），在支护梁（300）上安装传送装置（400），而后开挖隧道断面的中间部分（500），随着中间部分（500）开挖前进方向在支护梁（300）上安装传送装置（400），隧道内挖出的碎石土通过传送装置（400）传送出隧道至隧道端面处。

2.根据权利要求1所述的隧道开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在隧道开挖端面锚固多跟超前支护杆并支撑模板浇筑混凝土形成超前支护拱墙（100）；

S2、开挖隧道断面两边侧部分（200），并在边侧部分（200）的外边侧铺设钢筋网并通过锚固杆进行锚固，之后浇筑混凝土形成边侧支护；

S3、在边侧部分（200）的内侧间隔安装支护梁（300），并在支护梁（300）上安装传送装置（400），边侧部分（200）挖出的碎石土由传送装置（400）运送出隧道；

S4、在边侧部分（200）挖进10-20m后开挖中间部分（500），随着中间部分（500）的挖进方向在中间部分（500）的顶部铺设钢筋笼并通过锚固杆进行锚固后浇筑混凝土形成顶部支护，在支护梁（300）的另一侧安装传送装置（400），中间部分（500）挖掘的碎石土由传送装置（400）运送出隧道。

3.根据权利要求2所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述支护梁（300）为竖直梁或弧形梁；当采用弧形梁时，弧形梁的外圆弧面朝向中间部分（500），所述传送装置（400）安装在支护梁（300）的中下部分处。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述传送装置（400）包括支撑架（410）、设置在支撑架（410）上的滚轮（420）以及套设在滚轮（420）上的输送带（430），所述支撑架（410）的一端安装在支护梁（300）上，还包括安装在支撑架（410）上驱动滚轮（420）转动的电机。

5.根据权利要求4所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述支撑架（410）包括横梁框（411）、连接在横梁框（411）上的多个滚轮安装杆（412）和连接在横梁框（411）外侧的支撑杆（413），所述滚轮（420）转动安装在所述滚轮安装杆（412）上，横梁框（411）外侧和支撑杆（413）的一端呈锐角固定连接，横梁框（411）和支撑杆（413）的另一端卡接在支护梁（300）上。

6.根据权利要求5所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述支护梁（300）上设有卡接部，用于安装中间部分（500）的传送装置（400）的卡接部高于用于安装边侧部分（200）的传送装置（400）的卡接部。

7.根据权利要求6所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述卡接部包括用于卡接横梁框（411）的卡接块（310）和用于支撑支撑杆（413）的支撑槽（320），所述卡接块（310）位于支撑槽（320）的上部。

8.根据权利要求7所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述卡接块（310）上设有卡接槽（311），所述横梁框（411）与支护梁（300）连接的端部设有与卡接槽（311）配合的卡接条（414），所述卡接条（414）置于所述卡接槽（311）内。

9.根据权利要求4所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述输送带（430）的端部通过可拆卸的带卡结构（600）连接，所述带卡结构（600）包括分别卡设在输送带（430）两端部的连接卡（610）以及将两个连接卡（610）连接的销轴（620）。

10.根据权利要求9所述的隧道开挖方法，其特征在于：所述连接卡（610）的一端部上下两侧设有齿牙（611），所述齿牙（611）卡设在输送带（430）内，所述连接卡（610）的另一端设有用于穿设销轴（620）的圈套（612），两个所述连接卡（610）的圈套（612）交错设置。