CN116378677A - 一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法及隧道结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法及隧道结构，全跨充填型溶洞段的隧道修建方法包括如下步骤：包括如下步骤：S1，溶洞顶部排危；S2，清淤；S3，回填基底空腔；S4，架设波纹钢拱：将多个波纹组件板拼接形成波纹钢拱，并架设于混凝土层，在波纹钢拱内侧铺设防水层；S5，砌筑隧道二衬，在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼。本发明利用波纹组件板快速拼装成型的特性，在溶洞顶部存在安全隐患的情况下，可以迅速形成施工作业面的防护；将洞渣回填基底空腔，提高隧道底部结构的稳定性和支撑稳定性，地下墙则提高隧道拱脚处的支撑稳定性，提高基底支撑强度。

Description

一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法及隧道结构

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别地，涉及一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法及隧道结构。

背景技术

由于溶洞大小、溶洞与隧道的相对位置关系、溶洞壁围岩的稳定情况、溶洞内有无充填物等条件各不相同，所以溶洞的处理方式各不相同。有一种溶洞为充填型宽阔深底溶洞，在平面图中，隧道整体穿行于溶洞内，溶洞呈厅堂式，溶洞顶部距离隧道路面高度10~25m，溶洞底部距离路面深度10m。现有技术中没有溶洞的具体分类，没有上述特定地质条件下溶洞的处理方法。对于无充填型狭长浅底溶洞，上述《公路隧道设计规范》并未给出具体的处治措施。

且上述溶洞施工时，顶部容易落碎石，虽然会对洞顶进行人工排危，但是排危后一般会等待数天，观察是否稳定后再在溶洞内进行施工，影响施工进度，且不能保证后续不存在落石风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，能够有效避免落石伤到作业人员。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，包括如下步骤：

S1，溶洞顶部排危：清理溶洞顶部危岩体；

S2，清淤：清理溶洞软质基底，形成基底空腔；

S3，回填基底空腔：基底空腔底部在隧道延伸路径正下方对应隧道拱脚处砌筑地下墙，基底空腔底部其余位置采用洞渣回填形成洞渣层，在地下墙和洞渣层上方以及隧道结构边线外5m范围以内回填浆砌片石形成浆砌层，然后在浆砌层上方回填C15片石混凝土，形成混凝土层，隧道结构边线外5m范围以外采用洞渣回填以形成洞渣侧层；

S4，架设波纹钢拱：将多个波纹组件板拼接形成波纹钢拱，并架设于混凝土层上方，在波纹组件板内侧喷射C20混凝土形成外模层，在外模层内侧铺设防水层；

S5，砌筑隧道二衬，在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼。

进一步地，步骤S1还包括：无法清除的危岩体采用锚喷和钢支撑加固。

进一步地，所述步骤S3，还包括：

在隧道的一侧或两侧形成有护坡，所述护坡表面铺设有钢筋网，并喷射形成10cm厚的C20混凝土层。

进一步地，所述步骤S3，还包括：C15片石混凝土预埋有排水管，所述排水管上端延伸至混凝土层上表面并位于波纹钢拱架与护坡之间，下端延伸至洞渣侧层405。

进一步地，所述步骤S4，具体包括：

S41，将多个折叠的波纹组件板运输至安装位置；

S42，将需安装的波纹组件板张开，并通过底部的安装底座固定在混凝土层，且相邻波纹组件板首尾拼接，其中一波纹组件板的第二连接结构与相邻波纹组件板的所述第一连接结构内侧相贴；

S43，将加强门架移动至所述第二连接结构内侧；

S44，将第一连接结构、第二连接结构和加强门架的安装孔对齐并安装紧固件，以将第一连接结构、第二连接结构和加强门架固定连接。

进一步地，所述加强门架包括顶架和设于顶架底部两侧的竖架；步骤S43，具体包括：将顶架和竖架外侧壁与第二连接结构内侧相贴。

进一步地，所述紧固件包括螺栓和螺母，所述螺栓和螺母，所述螺栓一端设有条形螺栓头，所述安装孔设有供条形螺栓头穿过的条形过孔；

安装紧固件，具体包括：

S441，将条形螺栓头依次从加强门架、第二连接结构和第一连接结构的条形过孔穿过；

S442，旋转螺栓和条形螺栓头，使条形螺栓头与条形过孔错位；

S443，旋拧螺母，直至条形螺栓头与第一连接结构的外壁紧抵。

进一步地，所述第一连接结构外壁在安装孔边缘设有两个间隔设置的周向限位凸起，其中一周向限位凸起高于另一周向限位凸起；步骤S442具体包括：旋转螺栓和条形螺栓头，使其与较高的周向限位凸起相抵后，往内拉动螺栓，使条形螺栓头嵌入两个周向限位凸起之间，使条形螺栓头与条形过孔错位。

进一步地，步骤S44之后，还包括步骤:

S45，将拼接固定块嵌入所述顶架与竖架拼接处的凹槽内，并通过焊接，将所述拼接固定块与顶架、竖架固定相连。

本发明还提供了一种全跨充填型溶洞段的隧道结构，包括：采用洞渣回填形成的洞渣层；在洞渣层上方回填浆砌片石形成的浆砌层；在浆砌层上方回填C15片石混凝土形成的混凝土层；在混凝土层上架设的波纹钢拱；在波纹钢拱内侧铺设的防水层；在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼。

本发明具有以下有益效果：

利用波纹组件板快速拼装成型的特性，在溶洞顶部存在安全隐患的情况下，可以迅速形成施工作业面的防护；将洞渣回填基底空腔，提高隧道底部结构的稳定性和支撑稳定性，地下墙则提高隧道拱脚处的支撑稳定性，提高基底支撑强度，针对载荷集中位置设置地下墙，有效提高材料利用率，保证结构强度的情况下，节约成本，提高施工效率。浆砌层和混凝土层则进一步形成稳定基底，给隧道提供牢固的支撑结构；防水层则提高隧道防水性能，C30钢筋砼则使加固隧道顶部结构。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法的流程示意图；

图2是步骤S4的流程示意图；

图3是步骤S44的流程示意图；

图4是本发明的全跨充填型溶洞段的隧道结构的结构示意图；

图5是波纹钢拱的轴测图；

图6是图5的分解状态结构示意图；

图7是波纹组件板的结构示意图；

图8是图6的A处放大视图；

图9是图6的B处放大视图；

图10是波纹钢拱的张开状态结构示意图；

图11是波纹组件板的折叠状态结构示意图；

图12是本发明的波纹侧板、竖架的连接结构示意图；

图13是图12的C处放大视图；

图14是第一连接结构、第二连接结构、加强门架的连接结构示意图。

图例说明：

波纹组件板100、第一连接结构101、第二连接结构102、安装孔103、条形过孔104、周向限位凸起105、波纹顶板110、第一铰接件111、第一连接板112、第三连接板113、波纹侧板120、第二铰接件121、安装底座122、第二连接板123、第四连接板124；

加强门架200、凹槽201、顶架210、竖架220、拼接固定块230；

螺栓300、条形螺栓头301、螺母310

钢筋砼400、地下墙401、洞渣层402、浆砌层403、混凝土层404、洞渣侧层405、护坡406、排水管407、砼基座408、药卷锚杆409。

具体实施方式

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。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参考图1，本发明提供的一个优选实施例中的一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，包括步骤S1、S2、S3、S4和S5。

S1，溶洞顶部排危：清理溶洞顶部危岩体；将容易掉落的危岩体清除，从而减少落石风险。

S2，清淤：清理溶洞软质基底，形成基底空腔，软质基底通常为较软的土质或者淤泥，其承载能力差，不能作为隧道的良好基底。

S3，回填基底空腔：基底空腔底部在隧道延伸路径正下方对应隧道拱脚处砌筑地下墙401，基底空腔底部其余位置采用洞渣回填形成洞渣层402，在地下墙401和洞渣层402上方以及隧道结构边线外5m范围以内回填浆砌片石形成浆砌层403，然后在浆砌层403上方回填C15片石混凝土，形成混凝土层404，隧道结构边线外5m范围以外采用洞渣回填以形成洞渣侧层405；即浆砌层403的宽度覆盖两条隧道结构边线之间以及隧道结构边线往外扩宽5米的区域，从而对隧道结构起到较好的支撑作用，洞渣侧层405则对基底空腔其余位置进行填充，洞渣侧层405基本不需要承载隧道结构的重量载荷，故采用洞渣填充，符合要求且成本低，也避免基底空腔出现深坑，对隧道两侧起到一定的稳定作用。地下墙提高隧道拱脚处的支撑稳定性，提高基底支撑强度，针对载荷集中位置设置地下墙401，有效提高材料利用率，保证结构强度的情况下，节约成本，提高施工效率。洞渣层402和地下墙401上端面平齐。具体的，地下墙401采用M7.5浆砌片石沿隧道拱脚位置纵向砌筑，其高度为1m至2m的范围。浆砌层403深度为3m，采用M7.5浆砌片石回填，即用强度为7.5Mpa的砂浆来砌筑片状石材，混凝土层404深度为3m，采用C15片石混凝土回填。地下墙401和浆砌层403均为底层结构，主要起到回填效果即可，不需要太高强度的砂浆，用强度为7.5Mpa的砂浆即可。由于混凝土层404位于浆砌层403上方，需要起到对隧道直接支撑的效果，起到基础支撑的作用，故强度需高于7.5Mpa，但也不必使用太高标号混凝土材料，使用C15片石混凝土即可，保证结构安全，且成本得到有效控制。

S4，架设波纹钢拱：将多个波纹组件板100拼接形成波纹钢拱，并架设于混凝土层404上方，在波纹组件板100内侧喷射C20混凝土形成外模层，在外模层内侧铺设防水层，喷射C20混凝土形成外模层以为后续浇筑混凝土提供稳定的外模结构。具体的，待混凝土层404基底稳定后，开始架设波纹钢拱，波纹组件板100通常采用7mm的钢板制造，提供较强的结构强度。为了方便安装，通常会在混凝土层404对应拱脚位置浇筑形成C20砼基座408，砼基座408上可预埋连接件，以供波纹组件板100底部连接，从而方便波纹组件板100与混凝土层404固定连接，同时也提高连接强度。由于外模层和砼基座408需要有一定的强度来保证结构稳定，故选择C20混凝土材质，可达到要求，且成本也能有效控制。

S5，砌筑隧道二衬，在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼400。通常是在防水层内侧间隔设置模板，并往模板与防水层之间的间隙中浇筑C30混凝土，待成型后，脱去模板，形成C30钢筋砼400，在本实施例中，C30钢筋砼400厚度为600mm。由于隧道二衬是用于形成隧道的主体结构，且隧道的主体结构中部悬空，需要采用强度高的混凝土材质才能满足要求，故需采用C30混凝土和钢筋形成的C30钢筋砼400来满足强度要求。

本发明利用波纹组件板100快速拼装成型的特性，在溶洞顶部存在安全隐患的情况下，可以迅速形成施工作业面的防护；将洞渣回填基底空腔，提高隧道底部结构的稳定性和支撑稳定性，浆砌层403和混凝土层404则进一步形成稳定基底，给隧道提供牢固的支撑结构；防水层则提高隧道防水性能，C30钢筋砼400则使加固隧道顶部结构。

可以理解的是，为了提高安全性，在步骤S1，清理危岩体后，还可以在溶洞内布点监控溶洞顶部岩体稳定性，若监测到岩体出现掉落风险，则停止作业，疏散工作人员，待岩体危机解除后再进行后续施工步骤。

在本发明的一些实施例中，步骤S1还包括：无法清除的危岩体采用锚喷和钢支撑加固。如图4所示，在溶洞顶部插入药卷锚杆409，呈梅花型布置，以加固溶洞顶部结构，减少落石危险。

参照图4，在本发明的一些实施例中，步骤S3还包括：在隧道的一侧或两侧形成有护坡406，护坡406表面铺设有钢筋网，并喷射形成10cm厚的C20混凝土层，通常当隧道一侧是倚靠溶洞侧壁结构时，需要设置护坡406对隧道侧部进行防护。如图4所示，隧道左侧下方设置洞渣侧层405，隧道右侧则靠近溶洞本身岩石壁，故隧道右侧设置护坡。护坡406表面铺设有钢筋网，并喷射形成10cm厚的C20混凝土层。如图4所示，洞渣侧层405设于隧道底部左侧位置，护坡406设于隧道右侧。由于洞渣侧层405不需要对隧道主体结构进行支撑，故采用洞渣回填也不会造成结构隐患，反而减少施工成本和提高施工效率，也有效处理洞渣，可就地消耗。护坡406则提高隧道侧边的安全稳定性，利用钢筋网和C20混凝土层，对护坡406进行加固处理，提高坡体的稳定性。

在本发明的进一步实施例中，步骤S3，还包括：C15片石混凝土预埋有排水管407，排水管407上端延伸至混凝土层404上表面并位于波纹钢拱架与护坡406之间，下端延伸至洞渣侧层405；由于护坡406这一侧，底部是混凝土层404，不具有透水性，溶洞的水部分会蓄积在隧道、混凝土层404和护坡406围设的空间内，造成水长时间蓄积，影响隧道防水和结构强度，利用排水管407则可将该空间的水引至洞渣侧层405，并利用洞渣侧层405的空隙排水，最终将水通过溶洞自身的排水系统排出。

参照图2，在本发明的进一步实施例中，步骤S4，具体包括步骤S41、S42、S43和S44。

S41，将多个折叠的波纹组件板100运输至安装位置；波纹组件板100可折叠设置，方便运输，也使得搬运至施工现场时，减少尺寸和空间占用，避免在狭窄的隧道内搬运而与其他设备或人员造成干扰。

S42，将需安装的波纹组件板100张开，使得折叠的波纹组件板100张开以形成隧道的基本轮廓。波纹组件板100通过底部的安装底座122固定在混凝土层404，且相邻波纹组件板100首尾拼接，相邻两个波纹组件板100中的一个波纹组件板100的第二连接结构102与另一波纹组件板（100的第一连接结构101内侧相贴；具体的，第一连接结构101和第二连接结构102分别设于波纹组件板100的前端和后端，即前方波纹组件板100的第二连接结构102与后方相邻波纹组件板100的第一连接结构101内侧相贴。波纹侧板120底部设有安装底座122，安装底座122设有连接孔，砼基座408上预埋有螺纹筒以供安装底座122与螺纹筒通过螺钉连接固定，或者砼基座408上预埋有钢板，安装底座122与钢板通过焊接或紧固件连接固定。

S43，将加强门架200移动至第二连接结构102内侧。具体的，加强门架200包括顶架210和设于顶架210底部两侧的竖架220，两个竖架220设于顶架210底部左右两侧，步骤S43，具体包括：将顶架210和竖架220外侧壁与第二连接结构102内侧相贴。

S44，将第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200的安装孔103对齐并安装紧固件，以将第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200固定连接。具体的，第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200均设置有对应的安装孔103，顶架210和竖架220均与第一连接结构101、第二连接结构102对应位置通过紧固件连接固定，从而使得顶架210和竖架220组成门架的形状。通常是先将安装顶架210与第一连接结构101、第二连接结构102固定连接后，再将固定安装两个竖架220。避免先安装竖架220后对顶架210的安装造成干扰。

架设波纹钢拱时，先安装两个波纹组件板100和加强门架200，随后再逐步往前并每次往前拼接一个波纹组件板100和加强门架200，即将波纹组件板100移动至已经安装固定好的波纹组件板100前方并使其第二连接结构102与后方相邻波纹组件板100的第一连接结构101内侧相贴后再安装加强门架200，使三者连接固定，完成拼接，重复上述动作，即可逐步往前延长波纹钢拱。

参照图2，在本发明的一些实施例中，步骤S44之后，还包括步骤:

S45，将拼接固定块230嵌入顶架210与竖架220拼接处的凹槽201内，并通过焊接，将拼接固定块230与顶架210、竖架220固定相连，从而形成连成一体的加强门架200，为波纹组件板100提供稳定支撑。

下面通过图5至图14，对波纹钢拱的结构进行介绍。

波纹钢拱包括波纹组件板100、加强门架200。波纹组件板100呈拱形，具体的，波纹组件板100的截面呈波浪形，并沿拱形延伸。波纹组件板100采用钢材制造，能有效阻挡溶洞顶的落石危险。波纹组件板100设有多个，且沿前后方向首尾相连而成。波纹组件板100前端设有第一连接结构101，后端设有第二连接结构102。相邻波纹组件板100的第一连接结构101层叠于第二连接结构102外壁，第一连接结构101和第二连接结构102均呈拱形，第一连接结构101内壁与第二连接结构102外壁贴合，起到一定的定位效果。加强门架200呈拱形，加强门架200设于第二连接结构102的内侧，加强门架200与第二连接结构102内壁相贴，从而对波纹组件板100进行内部加固定型支撑；其中第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200设有对应的孔位，以通过紧固件连接固定。

本发明实施例提供的一种隧道波纹板结构，通过第一连接结构101和第二连接结构102的设计，实现波纹组件板100的首尾拼接，再利用加强门架200与第二连接结构102内壁的相贴，实现对波纹组件板100的支撑，从而对隧道进行加固，提高整体的结构强度；最后再利用第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200通过紧固件连接固定，从而实现波纹组件板100拼接的安装和加固结构（加强门架200）的连接，使得波纹组件板100拼接的安装和加固结构（加强门架200）的连接一起完成，减少了安装步骤，简化了操作。

参照图6和图10，在本发明的一些实施例中，波纹组件板100包括波纹顶板110和设于波纹顶板110底部两侧的波纹侧板120，波纹侧板120上端与波纹顶板110底部的对应侧铰接，通过波纹侧板120与波纹顶板110的铰接，使得运输和搬运时，可先将波纹侧板120折叠起来，减少运输占用的空间，方便安装运输和安装时进场。具体的，第一连接结构101包括设于波纹顶板110后端的第一连接板112和设有波纹侧板120后端的第二连接板123，第二连接结构102包括设于波纹顶板110前端的第三连接板113和设有波纹侧板120前端的第四连接板124。

参照图10，在本发明的进一步实施例中，波纹顶板110底部内侧固定有第一铰接件111，波纹侧板120上端内侧设有第二铰接件121，第一铰接件111和第二铰接件121通过铰接轴铰接，通过第一铰接件111和第二铰接件121的铰接，实现波纹顶板110和波纹侧板120的铰接，从而使得波纹顶板110和波纹侧板120的铰接连接和安装更方便，具体的，第一铰接件111具有波纹顶板110内侧面适配的波浪曲面，从而使得与波纹顶板110内侧面贴合，从而起到一定的定位效果，第一铰接件111与波纹顶板110通过焊接连接固定；同理第二铰接件121具有与波纹侧板120适配的波浪曲面，从而与波纹侧板120内侧面贴合，并通过焊接与波纹侧板120连接固定。另外，当波纹组件板100安装定型后，第一铰接件111、第二铰接件121和铰接轴可对波纹顶板110起到横向加固的作用，起到类似横向加固杆的作用，不仅作为铰接连接结构，本身还可以起到加固作用。

具体的，顶架210与波纹顶板110通过紧固件固定相连，竖架220与对应侧的波纹侧板120通过紧固件固定相连，以此实现加强门架200与波纹组件板100连接，从而实现对波纹组件板100的加固支撑。具体的，第一连接板112、第三连接板113与顶架210均设有对应的孔位并通过紧固件连接固定，第二连接板123、第四连接板124与竖架220均设有对应的孔位并通过紧固件连接固定。

参照图9，在本发明的进一步实施例中，顶架210和竖架220的内侧均形成有凹槽201，顶架210两侧与竖架220上端的凹槽201内嵌入有拼接固定块230，拼接固定块230与顶架210、竖架220均固定相连。即顶架210与竖架220通过紧固件与波纹组件板100连接固定后，为了保证顶架210与竖架220之间的连接强度和结构强度，利用拼接固定块230同时嵌入顶架210与竖架220的凹槽201实现定位连接固定，起到加强结构强度的效果。具体的，安装时，拼接固定块230嵌入顶架210与竖架220的凹槽201后通过焊接与顶架210、竖架220固定相连，以加强顶架210与竖架220拼接处的连接强度。

参照图8、图12、图13和图14，紧固件包括螺栓300和螺母310，螺栓300和螺母310，螺栓300一端设有条形螺栓头301，安装孔103设有供条形螺栓头301穿过的条形过孔104。

步骤S44中的安装紧固件，具体包括步骤S441、S442和S443。

S441，将条形螺栓头301依次从加强门架200、第二连接结构102和第一连接结构101的条形过孔104穿过；

S442，旋转螺栓300和条形螺栓头301，使条形螺栓头301与条形过孔104错位；

S443，旋拧螺母310，直至条形螺栓头301与第一连接结构101的外壁紧抵。

具体的，对应的第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200上的安装孔103对齐后，螺栓300穿过三个对齐的安装孔103并与螺母310连接，从而实现第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200的连接固定；具体的，第一连接板112、第三连接板113与顶架210均设有对应的安装孔103，第二连接板123、第四连接板124与竖架220均设有对应的安装孔103，从而实现各自对应连接固定。条形过孔104则可使得安装时，条形螺栓头301可从内侧穿过条形过孔104至第一连接结构101外侧，随后可旋转螺栓300，使得条形螺栓头301与条形过孔104错位后，旋拧安装螺母310，条形螺栓头301与第一连接结构101的外壁相抵，以配合螺母310将第一连接结构101、第二连接结构102和加强门架200夹紧固定在一起。条形过孔104使得安装时不必，将螺栓从第一连接结构101外侧朝内插入实现安装，人可在加强门架200和波纹组件板100内侧的保护下，从内侧安装螺栓，提高安全性，也方便安装操作，人可不必在内外侧来回走动，可一个人完成快速安装。

进一步地，第一连接结构101外壁在安装孔103边缘设有两个间隔设置的周向限位凸起105，其中一周向限位凸起105高于另一周向限位凸起105；

步骤S442，具体包括：旋转螺栓300和条形螺栓头301，使其与较高的周向限位凸起105相抵后，往内拉动螺栓300，使条形螺栓头301嵌入两个周向限位凸起105之间，使条形螺栓头301与条形过孔104错位。条形螺栓头301嵌入两个周向限位凸起105之间并与条形过孔104错位设置，使得条形螺栓头301被两个周向限位凸起105限位，使得其不能随意旋转，方便快速安装螺母310，提高安装效率。可以理解的是，每个安装孔103边缘设有两个间隔设置的周向限位凸起105。

具体的，如图8所示，上方的周向限位凸起105高于下方的周向限位凸起105，当操作条形螺栓头301穿过条形过孔104后，可继续朝内插入，直至手指不方便将螺栓300继续插入，此时条形螺栓头301会高于高度较低的周向限位凸起105，低于高度较高的周向限位凸起105，随后顺时针旋转使得条形螺栓头301与高度较高的周向限位凸起105，此时条形螺栓头301位于两个周向限位凸起105之间，最后再将螺栓300和条形螺栓头301往内拉，往内拉后可顺时针和逆时针旋转螺栓300，当螺栓300活动角度小于45度时，即判断条形螺栓头301嵌入了两个周向限位凸起105之间，方便后续旋拧螺母，提高安装准确性和方便判断条形螺栓头301安装到位。

本发明还提供了一种全跨充填型溶洞段的隧道结构，包括：采用洞渣回填形成的洞渣层402；在洞渣层402上方回填浆砌片石形成的浆砌层403；在浆砌层403上方回填C15片石混凝土形成的混凝土层404；在混凝土层404上架设的波纹钢拱；在波纹钢拱内侧铺设的防水层；在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼400。具体的，为了浇筑形状稳定，会在波纹钢拱和防水层之间先喷射形成外模层，以作为C30钢筋砼400浇筑的外模结构。

以上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)

1.一种全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，溶洞顶部排危：清理溶洞顶部危岩体；

S2，清淤：清理溶洞软质基底，形成基底空腔；

S3，回填基底空腔：基底空腔底部在隧道延伸路径正下方对应隧道拱脚处砌筑地下墙（401），基底空腔底部其余位置采用洞渣回填形成洞渣层（402），在地下墙（401）和洞渣层（402）上方以及隧道结构边线外5m范围以内回填浆砌片石形成浆砌层（403），然后在浆砌层（403）上方回填C15片石混凝土，形成混凝土层（404），隧道结构边线外5m范围以外采用洞渣回填以形成洞渣侧层（405）；

S4，架设波纹钢拱：将多个波纹组件板（100）拼接形成波纹钢拱，并架设于混凝土层（404）上方，在波纹组件板（100）内侧喷射C20混凝土形成外模层，在外模层内侧铺设防水层；

S5，砌筑隧道二衬，在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼（400）。

2.根据权利要求1所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，步骤S1还包括：无法清除的危岩体采用锚喷和钢支撑加固。

3.根据权利要求1所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，步骤S3，还包括：

在隧道的一侧或两侧形成有护坡（406），所述护坡（406）表面铺设有钢筋网，并喷射形成10cm厚的C20混凝土层。

4.根据权利要求3所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，步骤S3，还包括：C15片石混凝土预埋有排水管（407），所述排水管（407）上端延伸至混凝土层（404）上表面并位于波纹钢拱架与护坡（406）之间，下端延伸至洞渣侧层（405）。

5.根据权利要求1所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，步骤S4，具体包括：

S41，将多个折叠的波纹组件板（100）运输至安装位置；

S42，将需安装的波纹组件板（100）张开，并通过底部的安装底座（122）固定在混凝土层（404），且相邻波纹组件板（100）首尾拼接，相邻两个波纹组件板（100）中的一个波纹组件板（100）的第二连接结构（102）与另一波纹组件板（100）的第一连接结构（101）内侧相贴；

S43，将加强门架（200）移动至所述第二连接结构（102）内侧；

S44，将第一连接结构（101）、第二连接结构（102）和加强门架（200）的安装孔（103）对齐并安装紧固件，以将第一连接结构（101）、第二连接结构（102）和加强门架（200）固定连接。

6.根据权利要求5所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，所述加强门架（200）包括顶架（210）和设于顶架（210）底部两侧的竖架（220）；

步骤S43，具体包括：

将顶架（210）和竖架（220）外侧壁与第二连接结构（102）内侧相贴。

7.根据权利要求5所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，所述紧固件包括螺栓（300）和螺母（310），所述螺栓（300）和螺母（310），所述螺栓（300）一端设有条形螺栓头（301），所述安装孔（103）设有供条形螺栓头（301）穿过的条形过孔（104）；

安装紧固件，具体包括：

S441，将条形螺栓头（301）依次从加强门架（200）、第二连接结构（102）和第一连接结构（101）的条形过孔（104）穿过；

S442，旋转螺栓（300）和条形螺栓头（301），使条形螺栓头（301）与条形过孔（104）错位；

S443，旋拧螺母（310），直至条形螺栓头（301）与第一连接结构（101）的外壁紧抵。

8.根据权利要求7所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，所述第一连接结构（101）外壁在安装孔（103）边缘设有两个间隔设置的周向限位凸起（105），其中一周向限位凸起（105）高于另一周向限位凸起（105）；

步骤S442，具体包括：

旋转螺栓（300）和条形螺栓头（301），使其与较高的周向限位凸起（105）相抵后，往内拉动螺栓（300），使条形螺栓头（301）嵌入两个周向限位凸起（105）之间，使条形螺栓头（301）与条形过孔（104）错位。

9.根据权利要求6所述的全跨充填型溶洞段的隧道修建方法，其特征在于，步骤S44之后，还包括步骤:

S45，将拼接固定块（230）嵌入所述顶架（210）与竖架（220）拼接处的凹槽（201）内，并通过焊接，将拼接固定块（230）与顶架（210）、竖架（220）固定相连。

10.一种全跨充填型溶洞段的隧道结构，其特征在于，包括：

采用洞渣回填形成的洞渣层（402）；

在洞渣层（402）上方回填浆砌片石形成的浆砌层（403）；

在浆砌层（403）上方回填C15片石混凝土形成的混凝土层（404）；

在混凝土层（404）上架设的波纹钢拱；

在波纹钢拱内侧铺设的防水层；

在防水层内用模板浇筑形成C30钢筋砼（400）。

Images