1.本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法。

背景技術(shù)：

2.一般來(lái)說(shuō)，隧道貫通應(yīng)采用雙向開(kāi)挖貫通的方式，兩端隧洞入口處同時(shí)做好防護(hù)，同時(shí)掘進(jìn)到山體中部交匯貫通，貫通處四周圍巖堅(jiān)固穩(wěn)定，貫通時(shí)隧洞安全系數(shù)高。但是在現(xiàn)實(shí)情況中，常常受到地理?xiàng)l件的限制，導(dǎo)致一端隧道口施工困難，不具備大型建筑機(jī)械施工條件，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模掘進(jìn)施工，因此無(wú)法采用雙向開(kāi)挖掘進(jìn)的方式施工，只能采用單向掘進(jìn)，在洞口附近貫通的施工方案。

3.但是隧洞單向掘進(jìn)也有以下難點(diǎn)：由于靠近洞口處的巖體薄弱，且處于山體偏壓狀態(tài)，大型機(jī)械工作的震動(dòng)下，土體易下滑坍塌，極易發(fā)生洞口落石，山體滑坡等事故，嚴(yán)重影響洞口貫通部的施工安全。

4.查詢到關(guān)于可調(diào)模板的現(xiàn)有技術(shù)如下：關(guān)鍵詞：隧道、隧洞、單向掘進(jìn)現(xiàn)有文獻(xiàn)中，記錄了一些關(guān)于隧洞單向掘進(jìn)貫通的現(xiàn)有技術(shù)：1、淺談隧道單向掘進(jìn)出洞施工實(shí)踐；《水工隧洞技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展》，作者：張文濤、付海玉；其中描述：當(dāng)隧洞接近出口時(shí)，停止掘進(jìn)，采用從洞內(nèi)挖掘小導(dǎo)洞的方式出洞，然后對(duì)洞口處進(jìn)行防護(hù)，然后繼續(xù)從洞內(nèi)向洞外施工，直至貫通。

5.2、隧道單向掘進(jìn)出洞施工技術(shù)；《隧道與地下工程》，作者：高峰；其中描述：在隧道出口段，采用注漿小導(dǎo)管超前支護(hù)，拱頂設(shè)置小導(dǎo)洞先行貫通，貫通后進(jìn)行洞外邊仰坡防護(hù)，再由洞內(nèi)向洞外采用預(yù)留核心土環(huán)形臺(tái)階法開(kāi)挖，邊開(kāi)挖邊支護(hù)，最終達(dá)到隧道整體貫通。

6.3、一種陡峭懸崖隧道出洞工法；申請(qǐng)?zhí)枺篶n201410708082.5；申請(qǐng)人：大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司；摘要：陡峭懸崖隧道出洞工法，采用單向掘進(jìn)方案，包括：s1、洞身采用交叉中隔壁法開(kāi)挖，將洞身分為右上、左上、右下以及左下導(dǎo)洞進(jìn)行開(kāi)挖，并進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù)；s2、在掌子面距出口成洞面7-9m時(shí)，先開(kāi)挖上中小導(dǎo)洞，再安裝上中小導(dǎo)洞拱部的初期支護(hù)和兩側(cè)的臨時(shí)支護(hù)，出洞后，進(jìn)行洞口刷坡和支護(hù)；s3、拆除臨時(shí)支護(hù)，從上中小導(dǎo)洞向洞身兩側(cè)擴(kuò)挖洞身上半斷面至洞口；s4、開(kāi)挖下半斷面至洞口。本發(fā)明的陡峭懸崖隧道出洞工法為單向掘進(jìn)，并采用上中小導(dǎo)洞由內(nèi)向外出洞，能最大限度的延伸洞口，保證隧道施工安全，避免傳統(tǒng)方式中正面入洞需架設(shè)施工便橋而花費(fèi)較多時(shí)間、經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題，同時(shí)，避免正面入洞盲目刷坡，最大限度的保護(hù)了原地形地貌。

7.雖然現(xiàn)有文獻(xiàn)中記敘了一些單向掘進(jìn)隧道的方法過(guò)程，但是在即將出洞的貫通階段，依然存在一定的落石、坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

8.本發(fā)明的目的是提供一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，可降低單向

掘進(jìn)至出口附近，由于圍巖土體薄弱松軟造成的洞口落石，山體滑坡等事故，極大提高了洞口處施工的安全。

9.為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）按照正常掘進(jìn)方式單向掘進(jìn)至距洞口暗洞樁號(hào)30m；（2）停止掘進(jìn)，并在隧洞的山體內(nèi)側(cè)部位，改成單側(cè)壁導(dǎo)洞法，開(kāi)始沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)；（3）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，導(dǎo)洞下臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞掘進(jìn)至洞口暗洞樁號(hào)，出洞完成；（4）施工洞口截排水溝，管棚施工；（5）反向掘進(jìn)，主洞上臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)；（6）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，主洞下臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，掘進(jìn)的同時(shí)逐漸拆除臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞完全貫通；（7）澆筑隧道仰拱，鋪設(shè)土工布、防水板，采用模板臺(tái)車全斷面一次模筑二次襯砌；所述隧道掘進(jìn)按架立一環(huán)鋼拱架為一循環(huán)進(jìn)尺。

10.所述正向初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)和反向初期支護(hù)的施工順序均為：初噴混凝土-掛鋼筋網(wǎng)-架鋼拱架-復(fù)噴混凝土-打設(shè)錨桿。

11.步驟（2）中，沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖之前，使用小導(dǎo)管超前支護(hù)導(dǎo)洞上臺(tái)階的內(nèi)外側(cè)壁，并向小導(dǎo)管內(nèi)注漿填充加固。

12.本發(fā)明隧道施工結(jié)構(gòu)如下：隧洞靠近山體側(cè)為正向掘進(jìn)導(dǎo)洞，正向掘進(jìn)導(dǎo)洞上部為導(dǎo)洞上臺(tái)階，下部為導(dǎo)洞下臺(tái)階；掘進(jìn)時(shí)，導(dǎo)洞上臺(tái)階和導(dǎo)洞下臺(tái)階的內(nèi)側(cè)壁鋪設(shè)正向初期支護(hù)，外側(cè)壁鋪設(shè)臨時(shí)支護(hù)；隧洞遠(yuǎn)離山體側(cè)為反向掘進(jìn)主洞，掘進(jìn)時(shí)，主洞上臺(tái)階和主動(dòng)下臺(tái)階的外側(cè)壁鋪設(shè)反向初期支護(hù)。

13.所述正向初期支護(hù)包括：正向初期支護(hù)層a、正向初期支護(hù)層b、正向初期支護(hù)層c和正向初期支護(hù)層d，錨桿垂直穿過(guò)以上各層，端部穿入圍巖內(nèi)錨定。

14.所述臨時(shí)支護(hù)包括：臨時(shí)支護(hù)層a、臨時(shí)支護(hù)層b、臨時(shí)支護(hù)層c和臨時(shí)支護(hù)層d，錨桿垂直穿過(guò)以上各層，端部穿入巖土內(nèi)錨定。

15.所述反向初期支護(hù)包括：反向初期支護(hù)層a、反向初期支護(hù)層b、反向初期支護(hù)層c和反向初期支護(hù)層d，錨桿垂直穿過(guò)以上各層，端部穿入圍巖內(nèi)錨定。

16.正向掘進(jìn)導(dǎo)洞的內(nèi)外側(cè)壁設(shè)置小導(dǎo)管超前支護(hù)。

17.所述隧洞的反向入口圍巖上設(shè)置管棚和套拱。

18.本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理如下：越接近隧洞入口，掘進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)越大，在掘進(jìn)至距洞口暗洞樁號(hào)30m左右時(shí)候，由正常掘進(jìn)方式改為單側(cè)壁導(dǎo)洞法進(jìn)行掘進(jìn)。在靠近山體內(nèi)側(cè)的隧洞部分掘進(jìn)導(dǎo)洞，由于內(nèi)側(cè)山體巖體厚度較大，較為穩(wěn)妥，導(dǎo)洞先從上臺(tái)階開(kāi)始分步掘進(jìn)，可以一面做好頂側(cè)部支護(hù)一面掘進(jìn)，為后進(jìn)下臺(tái)階掘進(jìn)提供良好基礎(chǔ)，同時(shí)下臺(tái)階掘進(jìn)也同時(shí)做好側(cè)部支護(hù)，整個(gè)導(dǎo)洞圍巖的應(yīng)力得到有效支撐。直至掘進(jìn)貫穿整個(gè)隧洞。

19.當(dāng)導(dǎo)洞貫穿后，并且導(dǎo)洞頂部和側(cè)部得到穩(wěn)定加固支撐，形成隧洞截面擴(kuò)大的良好條件，即可反向掘進(jìn)，對(duì)隧洞進(jìn)行擴(kuò)大掘進(jìn)，反向掘進(jìn)前，還需要管棚和套拱對(duì)隧洞截面輪廓進(jìn)行加固，進(jìn)一步穩(wěn)定隧洞洞口處上方的巖體和土層，確保主洞開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)的安全。主洞掘進(jìn)依然采用上下臺(tái)階法進(jìn)行，由于前期正向掘進(jìn)時(shí)導(dǎo)洞打下的良好支護(hù)基礎(chǔ)，主洞掘進(jìn)大大提高了安全性，在掘進(jìn)的過(guò)程中，逐漸將臨時(shí)支護(hù)拆除，直至整個(gè)隧洞貫通。

20.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明采用單側(cè)壁導(dǎo)洞法結(jié)合反向上下臺(tái)階掘進(jìn)的方法進(jìn)行隧洞單向掘進(jìn)施工，極大提高了洞口處施工的安全，降低單向掘進(jìn)至出口附近，由于圍巖土體薄弱松軟造成的洞口落石，山體滑坡等事故。本發(fā)明采用臺(tái)階法+正反向掘進(jìn)結(jié)合的方式，避免了隧洞單側(cè)掘進(jìn)出洞造成的貫通瞬間，由于處于洞口土體圍巖最薄弱階段，擾動(dòng)土體造成的碎石掉落、土體小范圍坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

21.2、本發(fā)明避免了隧道洞口通常采用雙邊掘進(jìn)在洞內(nèi)貫通的方式，雙面掘進(jìn)洞內(nèi)貫通需要增建兩端的場(chǎng)地，費(fèi)用大，采用本發(fā)明單向掘進(jìn)的方法不但有效解決了洞口的安全問(wèn)題，還可以節(jié)省基建場(chǎng)地，便道等工程費(fèi)用；據(jù)測(cè)算每處洞口能節(jié)約數(shù)百萬(wàn)萬(wàn)元。

22.附圖說(shuō)明：圖1為本發(fā)明正向掘進(jìn)導(dǎo)洞的隧洞橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明隧洞出口處橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明反向掘進(jìn)主洞的隧洞橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中的序號(hào)和部件名稱為：1、導(dǎo)洞上臺(tái)階；2、導(dǎo)洞下臺(tái)階；31、臨時(shí)支護(hù)層a；32、臨時(shí)支護(hù)層b；33、臨時(shí)支護(hù)層c；34、臨時(shí)支護(hù)層d；4、小導(dǎo)管；5、錨桿；61、正向初期支護(hù)層a；62、正向初期支護(hù)層b；63、正向初期支護(hù)層c；64、正向初期支護(hù)層d；7、管棚；8、套拱；9、主洞上臺(tái)階；12、主洞下臺(tái)階；111、反向初期支護(hù)層a；112、反向初期支護(hù)層b；113、反向初期支護(hù)層c；114、反向初期支護(hù)層d。

具體實(shí)施方式

23.實(shí)施例1一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）按照正常掘進(jìn)方式單向掘進(jìn)至距洞口暗洞樁號(hào)30m；（2）停止掘進(jìn)，并在隧洞的山體內(nèi)側(cè)部位，改成單側(cè)壁導(dǎo)洞法，開(kāi)始沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)；（3）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，導(dǎo)洞下臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞掘進(jìn)至洞口暗洞樁號(hào)，出洞完成；（4）施工洞口截排水溝，管棚施工；（5）反向掘進(jìn)，主洞上臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)；（6）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，主洞下臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，掘進(jìn)的同時(shí)逐漸拆除臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞完全貫通；（7）澆筑隧道仰拱，鋪設(shè)土工布、防水板，采用模板臺(tái)車全斷面一次模筑二次襯砌；所述隧道掘進(jìn)按架立一環(huán)鋼拱架為一循環(huán)進(jìn)尺。

24.所述正向初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)和反向初期支護(hù)的施工順序均為：初噴混凝土-掛鋼筋網(wǎng)-架鋼拱架-復(fù)噴混凝土-打設(shè)錨桿。

25.步驟（2）中，沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖之前，使用小導(dǎo)管超前支護(hù)導(dǎo)洞上臺(tái)階的內(nèi)外側(cè)壁，并向小導(dǎo)管內(nèi)注漿填充加固。技術(shù)特征：

1.一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）按照正常掘進(jìn)方式單向掘進(jìn)至距洞口暗洞樁號(hào)30m；（2）停止掘進(jìn)，并在隧洞的山體內(nèi)側(cè)部位，改成單側(cè)壁導(dǎo)洞法，開(kāi)始沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)；（3）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，導(dǎo)洞下臺(tái)階開(kāi)挖，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，并進(jìn)行內(nèi)壁的正向初期支護(hù)，同時(shí)也進(jìn)行外側(cè)洞壁的臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞掘進(jìn)至洞口暗洞樁號(hào)，出洞完成；（4）施工洞口截排水溝，管棚施工；（5）反向掘進(jìn)，主洞上臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)；（6）當(dāng)導(dǎo)洞上臺(tái)階掘進(jìn)5-10m后，主洞下臺(tái)階開(kāi)挖，在主洞上臺(tái)階的外側(cè)洞壁進(jìn)行反向初期支護(hù)，邊掘進(jìn)邊支護(hù)，掘進(jìn)的同時(shí)逐漸拆除臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞完全貫通；（7）澆筑隧道仰拱，鋪設(shè)土工布、防水板，采用模板臺(tái)車全斷面一次模筑二次襯砌。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，所述隧道掘進(jìn)按架立一環(huán)鋼拱架為一循環(huán)進(jìn)尺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，所述正向初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)和反向初期支護(hù)的施工順序均為：初噴混凝土-掛鋼筋網(wǎng)-架鋼拱架-復(fù)噴混凝土-打設(shè)錨桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，其特征在于，步驟（2）中，沿導(dǎo)洞上臺(tái)階開(kāi)挖之前，使用小導(dǎo)管超前支護(hù)導(dǎo)洞上臺(tái)階的內(nèi)外側(cè)壁，并向小導(dǎo)管內(nèi)注漿填充加固。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明具體涉及一種隧洞單向掘進(jìn)在洞口附近貫通的施工方法，經(jīng)過(guò)正常單向掘進(jìn)，單側(cè)壁導(dǎo)洞法掘進(jìn)，同時(shí)支護(hù)側(cè)壁，反向主洞掘進(jìn)，同時(shí)支護(hù)側(cè)壁和拆除臨時(shí)支護(hù)，直至隧洞貫通的施工步驟，本發(fā)明可降低單向掘進(jìn)至出口附近，由于圍巖土體薄弱松軟造成的洞口落石，山體滑坡等事故，極大提高了洞口處施工的安全。極大提高了洞口處施工的安全。極大提高了洞口處施工的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭寰宇 周祥 梁露 蔣昌盛 李曉敏 譚傢元 熊成 楊文忠 黃春龍 陳人豪 黃云 王濤 孫朋雷 周東迎

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.29

技術(shù)公布日：2022/3/25