[发明专利]公路隧道开挖方法

说明书

技术领域

本发明属于公路山岭隧道领域的施工方法。

背景技术

我国目前公路山岭隧道开挖的基本方法有7种：全断面法、台阶法、台阶分部法、上下导坑法、上导坑法、单侧壁导坑法(中壁墙法)及双侧壁导坑法，其中台阶法、台阶分部法、上下导坑法及上导坑法是公路山岭隧道开挖的四种基本方法，台阶法见图1，其步骤是：①上半部开挖；②拱部锚喷支护；③拱部衬砌；④中核开挖；⑤下部开挖；⑥边墙锚喷支护及衬砌。台阶分部法见图2，其步骤是：①上弧形导坑开挖；②拱部锚喷支护；③拱部衬砌；④下半部中央部开挖；⑤边墙部开挖；⑥边墙锚喷支护及衬砌；⑦灌筑仰拱。上下导坑法见图3，其步骤是：①下导坑开挖；②上弧形导坑开挖；③拱部锚喷支护；④拱部衬砌；⑤设漏斗，随着推进开挖中核；⑥下半部中央部开挖；⑦边墙部开挖；⑧边墙锚喷支护及衬砌。上导坑法施工工序见图4，其步骤是：①上导坑开挖；②上半部其它部分开挖；③拱部锚喷支护；④下半部中央部开挖；⑤拱部衬砌；⑥边墙部开挖；⑦边墙锚喷支护及衬砌。

上述四种公路山岭隧道开挖方法，都需要进行两次衬砌施工，两次衬砌施工随着台阶或导坑的开挖分部分开进行。这些方法具有以下缺点：①需多搭一次以上的模板或支架，施工难度加大，施工环节增多，过程成本增大，隧道工程投资总额增大；②由于二次衬砌分部分开进行，二次衬砌混凝土表面有接茬，从而影响外观效果和施工质量；③由于二次衬砌施工分部进行，势必影响二次衬砌受力结构，降低隧道安全系数；④施工时间较长，减缓施工进度。因此，为了提高施工质量，加快施工进度，节约工程投资，对上述四法进行改进和完善势在必行。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有台阶法、台阶分部法、上下导坑法及上导坑法的工艺流程存在的缺陷，提供一种公路隧道开挖方法，以提高施工质量，加快施工进度，节约工程投资。

本发明的技术方案是：公路隧道开挖方法，包括开挖、支护及衬砌步骤，在所述开挖步骤和支护步骤完成后，进行一次性的全断面衬砌。

上述开挖步骤和支护步骤，对于台阶法是：①上半部开挖；②拱部初期支护；③下半部中央部开挖；④边墙部开挖；⑤边墙部初期支护。

上述开挖步骤和支护步骤，对于台阶分部法是：①上弧形导坑开挖；②拱部初期支护；③中核开挖；④下部开挖；⑤边墙部初期支护。

上述开挖步骤和支护步骤，对于上下导坑法是：①下导坑开挖；②上弧形导坑开挖；③拱部初期支护；④设漏斗，随着推进开挖中核；⑤下半部中部开挖；⑥边墙部开挖；⑦边墙部初期支护。

上述开挖步骤和支护步骤，对于上导坑法是：①上导坑开挖；②上半部其它部位开挖；③拱部初期支护；④下半部中部开挖；⑤边墙部开挖；⑥边墙部初期支护。

上述方案中将原有工法的“锚喷支护”环节全部改为“初期支护”环节，扩大了工艺环节的内涵，完善了工序结构。

作为本发明的进一步改进，在隧底围岩条件较差的环境下，上述开挖步骤和支护步骤后可能还包括下列步骤：仰拱浇筑，根据隧底围岩情况对隧底进行加固，完善了工序结构。

本发明的有益效果在于，跟旧工艺方法相比，衬砌全断面一次成型的工艺有以下优点：①降低了施工难度，减少了施工环节和过程成本，从而节约工程投资；②衬砌混凝土表面更加平顺，从而提高外观效果，改善施工质量；③衬砌施工由分部实施该为整体进行，势必改善二衬受力结构，提高隧道安全系数；④节约时间，加快施工进度；⑤与其他施工工序能更好配合，工艺流程结构更加合理完善，更能适应现代隧道施工。

附图说明

图1为台阶法现有技术工艺流程示意图

图2为台阶分部法现有技术工艺流程示意图

图3为上下导坑法现有技术工艺流程示意图

图4上导坑法现有技术工艺流程示意图

图5为本发明实施例1台阶法工艺流程示意图

图6为本发明实施例1台阶法工艺流程图

图7为本发明实施例2台阶分部法工艺流程示意图

图8为本发明实施例2台阶分部法工艺流程图

图9为本发明实施例3上下导坑法工艺流程示意图

图10为本发明实施例3上下导坑法工艺流程图

图11为本发明实施例4上导坑法工艺流程示意图

图12为本发明实施例4上导坑法工艺流程图

具体实施方式

下面结合附图做进一步说明。

实施例1

如图5和图6所示，公路隧道开挖方法，按照台阶法的工艺流程进行，步骤如下：

第一步：上半部开挖；