一種隧道施工免支護(hù)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(hù)安全施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道施工是一項(xiàng)造價(jià)高，施工工期長(zhǎng)，技術(shù)復(fù)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(jī)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(jī)一次成硐施工法造價(jià)高，地質(zhì)條件復(fù)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(shí)有發(fā)生，還不時(shí)有重特大事故發(fā)生。②為了保障安全施工，又不得不加強(qiáng)支護(hù)，從而造成施工成本的不斷提高。③施工進(jìn)度慢，各環(huán)節(jié)銜接比較復(fù)雜。④可燃?xì)怏w、有害氣體不能及時(shí)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(hù)安全施工方法。
[0005]為達(dá)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(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的場(chǎng)地，在所述場(chǎng)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(jì)斷面預(yù)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(duì)獨(dú)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(hù)套，該連接護(hù)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(jì)圖預(yù)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(duì)應(yīng)的后作用力傳導(dǎo)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(dá)到一定強(qiáng)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(jìn)，在第一節(jié)推進(jìn)到所述隧道洞口開挖面時(shí)，若為石質(zhì)隧道，按隧道設(shè)計(jì)輪廓打眼、爆破并清碴后立即推動(dòng)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(dāng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)推進(jìn)至第三節(jié)后部到達(dá)所述隧道洞口的設(shè)計(jì)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(dǎo)支墩之間安裝千斤頂，利用該千斤頂推動(dòng)第一節(jié)以及第二節(jié)隨隧道開挖前進(jìn)，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(hù)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(jìn)，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(duì)于采用一端拓進(jìn)的隧道開挖方式，當(dāng)?shù)谝还?jié)由隧道一側(cè)洞口設(shè)計(jì)位置推進(jìn)至隧道另一側(cè)洞口設(shè)計(jì)位置后，在所述另一側(cè)洞口設(shè)計(jì)位置澆注洞門；對(duì)于采用兩端同時(shí)拓進(jìn)的隧道開挖方式，在沿隧道兩側(cè)開挖方向推進(jìn)并會(huì)合的兩個(gè)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(yù)留有通風(fēng)孔，在預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時(shí)預(yù)埋有與通風(fēng)孔相連通的通風(fēng)管道。
[0011]所述通風(fēng)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(hù)套，該連接護(hù)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(gè)沿鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)截面左右對(duì)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(yù)制成形的混凝土瓦片。
[0015]所述第一節(jié)的長(zhǎng)度為5?8米，第二節(jié)的長(zhǎng)度至少為10米。
[0016]當(dāng)?shù)谌?jié)后部到達(dá)所述隧道洞口設(shè)計(jì)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(dǎo)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(jìn)，在后作用力傳導(dǎo)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(dǎo)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(hù)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(shí)現(xiàn)了邊開挖邊構(gòu)筑效果，由于無需使用支護(hù)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(jìn)度，且有效地保證了施工安全。
[0020]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過設(shè)置通風(fēng)孔和通風(fēng)管道，使得開挖作業(yè)面的有毒、有害、易燃?xì)怏w以及粉塵可以及時(shí)排出隧道外，保證了施工安全。
[0021]進(jìn)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(duì)稱的若干個(gè)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(duì)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?xí)r依靠撐靴適時(shí)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(fēng)口，4為連接鋼套，5為導(dǎo)向用千斤頂，6-1為傳力千斤頂支墩，6-2為后作用力傳導(dǎo)支墩，7為第一、二節(jié)前進(jìn)千斤頂，8為傳力柱，9為滑板，10為后部推進(jìn)用千斤頂，11為頂背，12為后澆注混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0028]本發(fā)明所述隧道施工免支護(hù)安全施工方法分為以下幾個(gè)步驟:
[0029]第一步(參見圖1):在隧道一側(cè)硐口外平整場(chǎng)地，并用混凝土澆注預(yù)制鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)I的場(chǎng)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(dòng)推進(jìn)。
[0030]在隔離層上按隧道設(shè)計(jì)斷面預(yù)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(zhǎng)度主要根據(jù)隧道曲線確定，也兼顧隧道內(nèi)對(duì)于施工場(chǎng)地的要求，例如第一節(jié)長(zhǎng)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(chǎng)地，也起到防護(hù)左右，避免使用支護(hù)，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(duì)第一節(jié)的破壞。在第一節(jié)頭部?jī)?nèi)側(cè)預(yù)留通風(fēng)口 3并在所述框架結(jié)構(gòu)I內(nèi)埋設(shè)連通通風(fēng)口 3的通風(fēng)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(fēng)管道到不了作業(yè)面，特別是爆破產(chǎn)生的煙塵不能及時(shí)排出，或需要很長(zhǎng)時(shí)間才能排放完成；在采用本方案后將縮短煙塵的排放時(shí)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?xí)r將該頭部抬起。
[0031]第一節(jié)叫導(dǎo)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(hù)套。
[0032]第二節(jié)叫平衡節(jié)或傳力節(jié)，長(zhǎng)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(dǎo)向用千斤頂5 (左右對(duì)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(dǎo)支