CN211950500U - 一种偏压进洞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及偏压进洞结构，在洞口段依山体地形开挖出隧道成洞面，隧道成洞面基本平行于洞口等高线；本实用新型包括推力墩，推力墩平行于隧道轴线浇筑；在洞口外紧贴隧道成洞面搭设多榀钢拱架，钢拱架拱脚分别固定在推力墩与洞口段山体基岩上，并在钢拱架基础上浇筑有斜向套拱，在斜向套拱中设置超前支护导向结构，在超前支护导向结构的基础上在洞口基岩设置超前预支护结构；在洞口段设立初立钢拱架。本实用新型能保证地质条件较好、浅埋偏压地形条件的隧道安全顺利的进洞，能大幅度减少山体的开挖量，充分体现了人与自然和谐发展的理念，具有方法简单实用，施工成本低，施工周期短，安全可靠，质量可控的优点。

Description

一种偏压进洞结构

技术领域

本实用新型涉及隧道建设领域，属于一种偏压进洞结构，能够采用斜交正做施工。

背景技术

在公路工程建设过程中，选线不可避免地会穿越陡斜山体，在这些位置修建隧道，洞口极可能出现偏压的情况。现有技术中，在偏压隧道进洞施工时，对于地质条件好的陡峭洞口，往往会采用斜交正做的施工方法以减小边、仰坡开挖。

目前，隧道进洞套拱的常用施工方法有两种：其一为利用将常规的套拱钢拱架采取左右错位架设的方法，即钢拱架的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，两侧钢拱架采用“外密内疏”的方法架设，将常规的正交套拱制作成与隧道进洞方向斜交套拱、洞门斜交的一种施工方法。其二为采用与洞口地质和地形条件相适应的斜交角度进洞，采用以梯形套拱超前支护作为预支护的斜交进洞、洞门正交的施工方法。

钢拱架采用“外密内疏”的方法架设时，钢拱架角度及尺寸各不相同，加工及施工难度大；采用以梯形套拱超前支护斜交进洞时，仍需进行部分开挖，且梯形套拱所用的混凝土方量较大，混凝土浇筑与养护难度大。

斜交进洞法一般仅适用于地质条件较好的陡峭洞口，对于围岩较破碎、稳定性差的Ⅴ级洞口段一般不采用斜交进洞的施工方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种偏压进洞结构，能够采用斜交正做施工，能保证偏压地形条件下的隧道安全进洞，所述斜交正做是指成洞面开挖基本平行于洞口等高线，斜交于隧道轴线，进洞开挖时结合山体走势紧贴成洞面施工斜向套拱，钢拱架垂直于隧道轴线架设，套拱外施作明洞并回填的一种进洞施工方法。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种偏压进洞结构，其特征在于，包括洞口段，在洞口段依山体地形开挖出隧道成洞面，隧道成洞面基本平行于洞口等高线，隧道成洞面的方向与隧道轴线斜向45°～60°角；所述偏压进洞结构还包括推力墩，推力墩平行于隧道轴线浇筑，基础落于稳定的基岩上；所述偏压进洞结构在洞口外紧贴隧道成洞面搭设多榀钢拱架，钢拱架的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，钢拱架拱脚分别固定在推力墩与洞口段山体基岩上，并在钢拱架基础上浇筑有斜向套拱，在斜向套拱中设置超前支护导向结构，在超前支护导向结构的基础上在洞口基岩设置超前预支护结构；在洞口段设立初立钢拱架，初立钢拱架从洞门墙背桩号一直施工至隧洞内，初立钢拱架垂直于隧道轴线。

进一步地：在设计开挖线外3～5m范围开挖施作截水沟，将地表水截流至现状冲沟或道路排水系统。

进一步地：依山体地形开挖出的隧道成洞面设置坡面防护结构，所述坡面防护结构包括洞口边仰坡的锚杆、坡面的钢筋网、坡面的喷射混凝土。

进一步地：推力墩起始桩号始于设计洞门墙，终点桩号与现状成洞面紧贴。

进一步地：钢拱架拱脚分别采用锁脚锚杆固定在推力墩与洞口段山体基岩上。

进一步地：所述导向结构为套拱浇筑时预留的导向钢管，所述超前支护结构为在导向钢管的基础上向基岩钻孔，并在孔中顶入支护钢管，再注浆施工形成超前支护结构。

进一步地：导向钢管平行于隧道轴线。

进一步地：初立钢拱架的一部分在洞口开挖基岩之下一部分裸露在山体基岩之外，初立钢拱架的尺寸小于斜向套拱的钢拱架而能处于斜向套拱内侧。

进一步地：在洞口段的初立钢拱架一侧紧贴围岩，一侧顶牢推力墩。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型方法因地制宜，当洞口段处于围岩较好的偏压地形条件时，仅需开挖基本平行于洞口等高线的成洞面，结合山体走势紧贴成洞面施工斜向套拱，避免为创造进洞条件而造成的大开大挖，降低偏压地段的边、仰坡开挖高度，减少对山体的干扰和破坏。钢拱架垂直于隧道轴线架设可以降低因钢拱架角度及尺寸各不相同而造成的加工及施工难度，斜向套拱外施作明洞并回填则可极大的减小边、仰坡的坡度，保护洞门墙及隧道运营期的行车安全。本实用新型能保证地质条件较好、浅埋偏压地形条件的隧道安全顺利的进洞，能大幅度减少山体的开挖量，充分体现了人与自然和谐发展的理念，具有方法简单实用，施工成本低，施工周期短，安全可靠，质量可控的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图。

图2是本实用新型的隧道斜交正做进洞立面示意图。

图3是本实用新型的隧道套拱及超前支护结构示意图。

图4是本实用新型的隧道进洞后的钢拱架结构示意图。

其中，1、坡面防护；2、推力墩基础开挖线；3、推力墩；4、套拱；5、导向钢管；6、超前支护；7、围岩开挖；8、套拱钢拱架；9、初支钢拱架；10、二次衬砌；11、洞顶回填；12、纵向连接筋。

以下将结合附图进行详细的说明。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用产品未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

参照附图。本实用新型的一种偏压进洞结构，包括洞口段100，在洞口段依山体地形开挖出隧道成洞面，隧道成洞面基本平行于洞口等高线，隧道成洞面的方向与隧道轴线斜向45°～60°角；所述偏压进洞结构还包括推力墩3，推力墩平行于隧道轴线浇筑，基础落于稳定的基岩上；所述偏压进洞结构在洞口外紧贴隧道成洞面搭设多榀钢拱架8，钢拱架8的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，钢拱架拱脚分别固定在推力墩3与洞口段山体基岩上，并在钢拱架8基础上浇筑有斜向套拱4，在斜向套拱中设置超前支护导向结构，在超前支护导向结构的基础上在洞口基岩设置超前预支护结构；在洞口段100设立初立钢拱架9，初立钢拱架9从洞门墙背桩号一直施工至隧洞内，初立钢拱架9垂直于隧道轴线。

依山体地形开挖出的隧道成洞面设置坡面防护结构，所述坡面防护结构包括洞口边仰坡的锚杆、坡面的钢筋网、坡面的喷射混凝土。

推力墩起始桩号始于设计洞门墙，终点桩号与现状成洞面紧贴。

钢拱架拱脚分别采用锁脚锚杆固定在推力墩与洞口段山体基岩上。

所述导向结构为套拱浇筑时预留的导向钢管6，所述超前支护结构为在导向钢管的基础上向基岩钻孔，并在孔中顶入支护钢管，再注浆施工形成超前支护结构。导向钢管6平行于隧道轴线。

初立钢拱架9的一部分在洞口开挖基岩之下一部分裸露在山体基岩之外，初立钢拱架9的尺寸小于斜向套拱的钢拱架8而能处于斜向套拱内侧。在洞口段的初立钢拱架9一侧紧贴围岩，一侧顶牢推力墩3。

本实用新型偏压进洞结构的斜交正做施工方法，包括以下步骤：

施作截水沟→洞口段开挖防护→推力墩施工→斜交套拱施工→超前支护钻孔、安装、注浆→暗挖施工、支护→洞门墙施工→洞顶回填与景观绿化。

1)施作截水沟：在设计开挖线外3～5m范围开挖施作截水沟，疏导地表径流，并将地表水截流至现状冲沟或道路排水系统，确保洞口施工安全；

2)洞口段开挖防护：洞口段开挖前应认真实施洞口段稳定的加固措施，不得采用大面积开挖，应先清除洞口段仰坡上方松散的岩体，较大的危岩体可以采用主被动防护网进行加固。随后依地形开挖出隧道成洞面，隧道成洞面基本平行于洞口等高线，方向与隧道轴线斜向45°～60°角。开挖完成后进行坡面防护1，按锚喷工序施工洞口边仰坡的锚杆、钢筋网、喷射混凝土。

3)推力墩3施工：推力墩3应平行于隧道轴线浇筑，基础需落于稳定的基岩上；附图标号2位推力墩基础开挖线线。

4)斜交套拱4施工：紧贴隧道成洞面搭设3榀套拱钢拱架8，套拱钢拱架8的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，套拱钢拱架8拱脚分别采用锁脚锚杆固定在推力墩3与洞口段山体基岩上，套拱钢拱架8施作完成后浇筑斜向套拱4，套拱4浇筑时预留导向钢管5，导向钢管5平行于隧道轴线；

5)超前支护施工：套拱4浇筑完成后在导向钢管5的基础上进行钻孔并安装超前支护结构，超前支护结构采用支护钢管6，顶入所有支护钢管6后，采用液压注浆机进行注浆施工；超前支护钢管6平行于隧道轴线，超前支护钢管6长度由于斜向套拱4而有所不同，超前支护钢管6布设角度范围可根据隧道断面进行调整；

6)暗挖施工：依次开挖山体侧围岩及喷射混凝土，附图标号7为山体侧围岩的开挖部分；施作系统锚杆；从斜向套拱4处向隧洞内架立初支钢拱架9，开始阶段采用“半明半暗”的方法架立初支钢拱架9，初支钢拱架9垂直于隧道轴线，初支钢拱架9一侧紧贴围岩开挖成洞面，一侧顶牢推力墩3，每榀初支钢拱架9之间采用纵向连接筋12焊接，确保初支钢拱架9的稳定；然后，向外侧施作初支钢拱架9至洞门墙背桩号，并及时施作二次衬砌10；初支钢拱架9的尺寸小于套拱钢拱架8而能处在其内侧；

7)洞门墙施工：隧道进洞后及时施作隧道洞门墙，洞门墙与侧面推力墩3应设置插筋以保证连接牢靠；

8)洞顶回填与景观绿化：结构达到一定强度后，对成洞面与推力墩3之间的区域进行回填，附图标号11为回填区域，回填料宜选用水泥稳定土或洞渣等透水性良好的材料，不得含泥草、腐殖质等。回填区域11以上需回填种植土并进行绿化防护。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于本实用新型保护的范围。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种偏压进洞结构，其特征在于，包括洞口段，在洞口段依山体地形开挖出隧道成洞面，隧道成洞面基本平行于洞口等高线，隧道成洞面的方向与隧道轴线斜向45°～60°角；所述偏压进洞结构还包括推力墩，推力墩平行于隧道轴线浇筑，基础落于稳定的基岩上；所述偏压进洞结构在洞口外紧贴隧道成洞面搭设多榀钢拱架，钢拱架的架设方向与隧道行车轴心线斜向45°～60°角安装，钢拱架拱脚分别固定在推力墩与洞口段山体基岩上，并在钢拱架基础上浇筑有斜向套拱，在斜向套拱中设置超前支护导向结构，在超前支护导向结构的基础上在洞口基岩设置超前预支护结构；在洞口段设立初立钢拱架，初立钢拱架从洞门墙背桩号一直施工至隧洞内，初立钢拱架垂直于隧道轴线。

2.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：在设计开挖线外3～5m范围开挖施作截水沟，将地表水截流至现状冲沟或道路排水系统。

3.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：依山体地形开挖出的隧道成洞面设置坡面防护结构，所述坡面防护结构包括洞口边仰坡的锚杆、坡面的钢筋网、坡面的喷射混凝土。

4.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：推力墩起始桩号始于设计洞门墙，终点桩号与现状成洞面紧贴。

5.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：钢拱架拱脚分别采用锁脚锚杆固定在推力墩与洞口段山体基岩上。

6.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：所述导向结构为套拱浇筑时预留的导向钢管，所述超前支护结构为在导向钢管的基础上向基岩钻孔，并在孔中顶入支护钢管，再注浆施工形成超前支护结构。

7.根据权利要求6所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：导向钢管平行于隧道轴线。

8.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：初立钢拱架的一部分在洞口开挖基岩之下一部分裸露在山体基岩之外，初立钢拱架的尺寸小于斜向套拱的钢拱架而能处于斜向套拱内侧。

9.根据权利要求1所述的一种偏压进洞结构，其特征在于：在洞口段的初立钢拱架一侧紧贴围岩，一侧顶牢推力墩。

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