專利名稱：一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道施工方法，具體為一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法。
背景技術：
目前，對于中部設有明洞地段的隧道，所采用的常規開挖方法是從進出口進洞展開施工，遇到暗洞采用暗挖法，遇到明洞采用明挖法。在實際施工中，對于暗洞采用暗挖法， 極易出現塌方風險，而且需要施作超前大管棚或超前小導管以及分步開挖的臨時支護，大大增加了施工成本；而對于遇到的明洞采用明挖法，則無法解決放坡大開挖及明洞混凝土施工難、回填工程量大等一系列難題。總之，對于中部設有明洞地段的隧道，采用傳統開挖方法存在工作面單一、工程量大、工期長、施工成本高等問題。
發明內容
本發明為了解決現有對于中部設有明洞地段的隧道采用常規的開挖方法存在工作面單一、工程量大、工期長、施工成本高的問題，提供一種新的對于中部設有明洞地段的隧道施工方法。本發明是采用如下技術方案實現的一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法，本發明的創新點在于從隧道中部明洞地段開展工作面，明洞、暗洞同時施工，同時向隧道進出口兩個方向展開工作面，具體施工步驟如下
(1)修建明洞上游及兩側地表排水系統；(2)排水系統完善以后，隨即開始明洞的開挖施工，開挖時預留二襯輪廓尺寸，并進行刷坡，每挖取3 細深進行一次邊坡排網噴錨防護，明暗洞交界處預留上導進洞核心土，在上導平臺處邊坡上預留平臺形成進洞施工的反向平衡力；(3)開挖至明洞段上導平臺標高后，開始進行明洞段中導拉槽施工，同時進行雙側暗洞上導進洞施工，開挖進尺控制不得大于lm，并及時施作初期支護；(4)開挖至明洞段中導平臺標高后，開始進行明洞段下導拉槽施工，同時進行雙側暗洞中導進洞施工，中導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2. Om,并及時施作初期支護；(5)明洞段下導開挖完成后，進行雙側暗洞下導進洞施工，下導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2.0m，并及時施作初期支護；(6)完成暗洞進洞施工后，立即在洞口處施工 3 細仰拱，將洞口初期支護封閉成環，之后跳槽開挖進行明洞段仰拱施工，以最快速度完成明洞仰拱及填充施工；(7)明洞二次襯砌施工；(8)明洞防水層施工；(9)待整個隧道工程施工完畢后，進行明洞封閉及回填工作。采用本發明所述的施工方法，從隧道中部明洞地段開展工作面，明暗洞同時施工， 向進出口兩個方向展開工作面，明暗洞同時施工相對暗挖法可以規避塌方風險、可以取消超前大管棚或超前小導管及分步開挖的臨時支護，從而降低施工成本，相對明挖法可以避開放坡大開挖及明洞混凝土施工難、回填工程量大等一系列難題，可在不增加成本的情況下，使工作面加倍，交叉作業，加快了工程進度，大大縮短了隧道的施工工期，節約了施工成本，取得了良好的社會效益和經濟效益，適用于中部設有明洞地段的隧道。
圖1為本發明的施工示意圖中1-明洞段上導；2-明洞段中導；3-雙側暗洞上導；4-明洞段下導；5-雙側暗洞中導；6-雙側暗洞下導；7-明洞段仰拱。
具體實施例方式一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法，如圖1所示，從隧道中部明洞地段開展工作面，明洞、暗洞同時施工，同時向隧道進出口兩個方向展開工作面，具體施工步驟如下
(1)修建明洞上游及兩側地表排水系統，在明洞上游及兩側修建Mio漿砌片石排水溝， 保證排水通暢。因隧道中部的明洞地段多位于山脈的溝谷之中，排水系統考慮該處發生百年一遇降雨時雨水不至灌入隧道。邊開挖明洞邊向進出口兩個方向進行進洞施工，具體開挖步驟如下
(2)排水系統完善以后，隨即開始明洞的開挖施工，開挖時預留二襯輪廓尺寸，并進行刷坡，并且邊坡高坡大于8m時要留平臺以保證邊坡穩定。每挖取3 細深進行一次邊坡排網噴錨防護，保證邊坡穩定；明暗洞交界處預留上導進洞核心土，在上導平臺處邊坡上預留平臺形成進洞施工的反向平衡力，以防止洞口仰坡開裂。(3)開挖至明洞段上導1平臺標高后，開始進行明洞段中導2拉槽施工，同時進行雙側暗洞上導3進洞施工，開挖進尺控制不得大于lm，并及時施作初期支護；進洞施工必須做好超前支護，并在洞內、地表設置監控量測點，密切注意拱頂沉降、拱腳收斂與地表沉降。(4)開挖至中導平臺標高后，開始進行明洞段下導4拉槽施工，同時進行雙側暗洞中導5進洞施工，中導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2. 0m，并及時施作初期支護。(5)明洞段下導開挖完成后，進行雙側暗洞下導6進洞施工，下導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2. Om,并及時施作初期支護。(6)完成暗洞進洞施工后，立即在洞口處施工3 細仰拱，將洞口初期支護封閉成環，保證洞口穩定；之后跳槽開挖進行明洞段仰拱7施工，以最快速度完成明洞仰拱及填充施工，為暗洞施工及后續安裝防水板及二襯臺車創造施工場地。(7)明洞二次襯砌施工，根據二襯臺車長度預留1 3段明洞襯砌暫不施工，作為交通要道，抓緊完成明洞其余段二襯施工，為洞口創造施工場地。(8)明洞防水層施工，明洞二襯完成后，在二襯外及時施作防水層，以避免雨水滲入，破壞襯砌機構。(9)待整個隧道工程施工完畢后，進行明洞封閉及回填工作，回填要層層壓實，修建明洞上部永久排水系統。工程實例
4申請人在京包線集寧至包頭段增建第二雙線工程姑家堡隧道成功運用了本發明所述的“從明洞開展工作面明暗洞同時施工”的方法，如圖1所示，從隧道中段的一、三號明洞進洞，明暗洞同時施工，同時向進出口兩個方向掘進，將單工作面施工長度有效縮短，節約了該隧道原工期的2/5，作為京包線集寧至包頭段增建第二雙線工程三標段最長隧而率先貫
ο效益分析
1、姑家堡隧道從進出口進洞與從一、三號明洞進洞對比見表1。表 1
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2、經濟效益比較
(1)對投入機械設備表中的設備按租賃方式計算，按照進出口進洞在合同工期內，發生機械租賃費11608500元，按從一、三號明洞進洞發生機械租賃費6292520元，節約設備租賃費 5315980 元。 (2)從運輸距離上隧道土石方棄碴及混凝土輸送車可節省Ikm運距，節省費用 605822 元。
權利要求
1. 一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法，其特征是從隧道中部明洞地段開展工作面，明洞、暗洞同時施工，同時向隧道進出口兩個方向展開工作面，具體施工步驟如下1)修建明洞上游及兩側地表排水系統；2)排水系統完善以后，隨即開始明洞的開挖施工，開挖時預留二襯輪廓尺寸，并進行刷坡，每挖取3 ^!深進行一次邊坡排網噴錨防護，明暗洞交界處預留上導進洞核心土，在上導平臺處邊坡上預留平臺形成進洞施工的反向平衡力；3)開挖至明洞段上導(1)平臺標高后，開始進行明洞段中導(2)拉槽施工，同時進行雙側暗洞上導(3)進洞施工，開挖進尺控制不得大于lm，并及時施作初期支護；4)開挖至明洞段中導平臺標高后，開始進行明洞段下導(4)拉槽施工，同時進行雙側暗洞中導(5)進洞施工，中導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2. 0m，并及時施作初期支護；5)明洞段下導開挖完成后，進行雙側暗洞下導(6)進洞施工，下導左右兩側馬口交錯開挖，先后錯開2 3m，開挖進尺根據初期支護鋼架設置間距確定，最大不超過2. Om,并及時施作初期支護；6)完成暗洞進洞施工后，立即在洞口處施工3 細仰拱，將洞口初期支護封閉成環， 之后跳槽開挖進行明洞段仰拱(7)施工，以最快速度完成明洞仰拱及填充施工；7)明洞二次襯砌施工；8)明洞防水層施工；9)待整個隧道工程施工完畢后，進行明洞封閉及回填工作。
全文摘要
本發明涉及一種隧道施工方法，具體為一種對于中部設有明洞地段的隧道施工方法，解決現有隧道開挖方法存在工作面單一、工程量大、工期長問題，(1)修建明洞上游及地表排水系統；(2)明洞開挖,并進行邊坡防護，明暗洞交界處預留上導進洞核心土；(3)明洞中導施工,同時進行雙側暗洞上導進洞施工；(4)明洞下導施工，同時進行雙側暗洞中導進洞施工；(5)雙側暗洞下導進洞施工；(6)暗洞洞口施工仰拱,之后跳槽開挖進行明洞段仰拱施工；(7)明洞二次襯砌施工；(8)明洞防水層施工；(9)明洞封閉及回填工作。在不增加成本的情況下，使工作面加倍，交叉作業，縮短了施工工期，節約了施工成本，取得了良好的社會效益和經濟效益。
文檔編號E21F16/02GK102518439SQ20111041772
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者李有兵, 田曉峰, 趙香萍 申請人:中鐵十二局集團有限公司, 中鐵十二局集團第二工程有限公司