一種隧道施工免支護安全施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道施工方法，具體涉及一種隧道施工免支護安全施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道施工是一項造價高，施工工期長，技術(shù)復雜的工程。在現(xiàn)在的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、公路、鐵路以及城市地鐵的建設(shè)中起到不可缺少的作用。
[0003]在現(xiàn)在的隧道施工中，主要采用以下幾種施工方法:盾構(gòu)機一次成硐(洞)施工法，傳統(tǒng)的礦山施工法、新奧法施工。以上施工方法中存在一些問題，如盾構(gòu)機一次成硐施工法造價高，地質(zhì)條件復雜、中短隧道及施工道路條件不好的情況下不適用；傳統(tǒng)礦山施工法及新奧法施工中又出現(xiàn)一些不利因素:①在施工中安全事故時有發(fā)生，還不時有重特大事故發(fā)生。②為了保障安全施工，又不得不加強支護，從而造成施工成本的不斷提高。③施工進度慢，各環(huán)節(jié)銜接比較復雜。④可燃氣體、有害氣體不能及時從硐內(nèi)排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種隧道施工免支護安全施工方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]第一步:將隧道洞口外地面平整后用混凝土在地面澆注用于預制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的場地，在所述場地的混凝土面層上施作作為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)滑移面的隔離層；在所述隔離層上按隧道設(shè)計斷面預制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)分為相對獨立的三節(jié)，三節(jié)中第一節(jié)頭部設(shè)置為刃角形，第二節(jié)后部設(shè)置有第二節(jié)和第三節(jié)間連接護套，該連接護套將第二節(jié)與第三節(jié)的間隙包裹在內(nèi)，第三節(jié)后部按所述隧道洞口設(shè)計圖預制，第二節(jié)底板處設(shè)置有傳力千斤頂支墩，第三節(jié)底板處設(shè)置有與傳力千斤頂支墩位置對應(yīng)的后作用力傳導支墩，在第三節(jié)后部外設(shè)置有頂背；
[0007]第二步:在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)達到一定強度后，在頂背與第三節(jié)后部之間安裝千斤頂，利用該千斤頂將鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體向前推進，在第一節(jié)推進到所述隧道洞口開挖面時，若為石質(zhì)隧道，按隧道設(shè)計輪廓打眼、爆破并清碴后立即推動鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)前行，若為土質(zhì)隧道，則直接使第一節(jié)頭部吃入開挖面內(nèi)后再在第一節(jié)頭部范圍內(nèi)開挖土方；當鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)推進至第三節(jié)后部到達所述隧道洞口的設(shè)計位置后將第三節(jié)固定;
[0008]第三步:第三節(jié)固定好后，在傳力千斤頂支墩與后作用力傳導支墩之間安裝千斤頂，利用該千斤頂推動第一節(jié)以及第二節(jié)隨隧道開挖前進，并在第二節(jié)和第三節(jié)間形成的由所述第二節(jié)和第三節(jié)間連接護套包圍的間隔空間內(nèi)構(gòu)筑新的隧道結(jié)構(gòu)段，隨著第一節(jié)以及第二節(jié)的不斷前進，由第三節(jié)頭部開始不斷沿隧道開挖方向持續(xù)構(gòu)筑由隧道結(jié)構(gòu)段構(gòu)成的隧道結(jié)構(gòu)。
[0009]所述施工方法還包括以下步驟:對于采用一端拓進的隧道開挖方式，當?shù)谝还?jié)由隧道一側(cè)洞口設(shè)計位置推進至隧道另一側(cè)洞口設(shè)計位置后，在所述另一側(cè)洞口設(shè)計位置澆注洞門；對于采用兩端同時拓進的隧道開挖方式，在沿隧道兩側(cè)開挖方向推進并會合的兩個鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的第一節(jié)之間澆注混凝土，使兩側(cè)隧道結(jié)構(gòu)合攏。
[0010]所述鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)內(nèi)壁預留有通風孔，在預制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時預埋有與通風孔相連通的通風管道。
[0011]所述通風孔分布在第一節(jié)頭部。
[0012]所述第一節(jié)后部設(shè)置有第一節(jié)和第二節(jié)間連接護套，該連接護套將第一節(jié)與第二節(jié)的間隙包裹在內(nèi)，第一節(jié)與第二節(jié)的間隙處設(shè)置有若干個沿鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)截面左右對稱分布的千斤頂，第一節(jié)的底板處設(shè)置有撐靴。
[0013]所述第一節(jié)的內(nèi)壁設(shè)置有鋼板。
[0014]所述隧道結(jié)構(gòu)段的構(gòu)筑方法為:綁扎鋼筋、立內(nèi)模后澆注混凝土，或者，拼裝預制成形的混凝土瓦片。
[0015]所述第一節(jié)的長度為5?8米，第二節(jié)的長度至少為10米。
[0016]當?shù)谌?jié)后部到達所述隧道洞口設(shè)計位置后，將安裝在頂背與第三節(jié)后部之間的千斤頂移至傳力千斤頂支墩與后作用力傳導支墩之間，然后在第三節(jié)底板與頂背之間填充混凝土，然后在第三節(jié)周圍縫隙處壓注水泥漿液或水泥砂漿。
[0017]隨著第一節(jié)以及第二節(jié)的不斷前進，在后作用力傳導支墩與千斤頂后部之間設(shè)置傳力柱，或者，在所述隧道結(jié)構(gòu)段底板上設(shè)置新的支墩，以代替后作用力傳導支墩。
[0018]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0019]本發(fā)明利用所述鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的第一節(jié)代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工方法中的支護結(jié)構(gòu)，并利用第二與第三節(jié)之間的空間完成隧道結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑，實現(xiàn)了邊開挖邊構(gòu)筑效果，由于無需使用支護結(jié)構(gòu)，使工程成本大幅降低，且工程作業(yè)環(huán)節(jié)銜接緊密，有利于提高施工進度，且有效地保證了施工安全。
[0020]進一步的，本發(fā)明通過設(shè)置通風孔和通風管道，使得開挖作業(yè)面的有毒、有害、易燃氣體以及粉塵可以及時排出隧道外，保證了施工安全。
[0021]進一步的，本發(fā)明通過在第一以及第二節(jié)之間設(shè)置左右對稱的若干個千斤頂，以及在第一節(jié)底板處設(shè)置撐靴，可以通過控制對應(yīng)側(cè)千斤頂使第一節(jié)在水平方向調(diào)整左右角度，以及在第一節(jié)頭部下沉時依靠撐靴適時抬起。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的施工流程圖之一；
[0023]圖2為本發(fā)明的施工流程圖之二 ；
[0024]圖3為本發(fā)明的施工流程圖之三；
[0025]圖4為本發(fā)明的施工流程圖之四；
[0026]圖中:1為框架結(jié)構(gòu)，2為撐靴，3為通風口，4為連接鋼套，5為導向用千斤頂，6-1為傳力千斤頂支墩，6-2為后作用力傳導支墩，7為第一、二節(jié)前進千斤頂，8為傳力柱，9為滑板，10為后部推進用千斤頂，11為頂背，12為后澆注混凝土。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做詳細說明。
[0028]本發(fā)明所述隧道施工免支護安全施工方法分為以下幾個步驟:
[0029]第一步(參見圖1):在隧道一側(cè)硐口外平整場地，并用混凝土澆注預制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)I的場地，在混凝土面層上施作石蠟隔離層，形成滑板9，使得所述框架結(jié)構(gòu)I更容易滑動推進。
[0030]在隔離層上按隧道設(shè)計斷面預制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)1，所述框架結(jié)構(gòu)I分為三節(jié)，第一節(jié)長度主要根據(jù)隧道曲線確定，也兼顧隧道內(nèi)對于施工場地的要求，例如第一節(jié)長度可選為5?8米。第一節(jié)頭部端洋(墻)設(shè)置為刃角形(刃角坡度根據(jù)地質(zhì)條件確定)，第一節(jié)頭部下方為開挖提供作業(yè)場地，也起到防護左右，避免使用支護，如開挖石質(zhì)隧道，第一節(jié)內(nèi)洋應(yīng)全部包裹鋼板，防止開挖過程中，由爆破等引發(fā)的對第一節(jié)的破壞。在第一節(jié)頭部內(nèi)側(cè)預留通風口 3并在所述框架結(jié)構(gòu)I內(nèi)埋設(shè)連通通風口 3的通風管道(在施工作業(yè)中可不間斷向作業(yè)面輸送新鮮空氣，排出廢氣，增加空氣循環(huán)流通。在以往的施工中因不斷爆破，通風管道到不了作業(yè)面，特別是爆破產(chǎn)生的煙塵不能及時排出，或需要很長時間才能排放完成；在采用本方案后將縮短煙塵的排放時間，提高作業(yè)效率)，并在第一節(jié)頭部底板處設(shè)置撐靴2，撐靴2的設(shè)置可在第一節(jié)頭部下沉時將該頭部抬起。
[0031]第一節(jié)叫導向節(jié)或盾構(gòu)節(jié)，在第一節(jié)后部設(shè)置第一節(jié)和第二節(jié)間連接鋼套4，該連接鋼套作為第一節(jié)和第二節(jié)之間空間的護套。
[0032]第二節(jié)叫平衡節(jié)或傳力節(jié)，長度不低于10米，在第二節(jié)前部墻體上(即第一節(jié)和第二節(jié)之間間隙處)設(shè)置導向用千斤頂5 (左右對稱設(shè)置)，在第二節(jié)后部設(shè)置第二節(jié)和第三節(jié)間連接鋼套4(作用與第一節(jié)和第二節(jié)間連接鋼套相同)，在第二節(jié)底板處設(shè)置傳力千斤頂支墩6-1。
[0033]第三節(jié)叫硐口節(jié)，在第三節(jié)底板處設(shè)置后作用力傳導支