[发明专利]一种隧道施工免支护安全施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工方法，具体涉及一种隧道施工免支护安全施工方法。

背景技术

隧道施工是一项造价高，施工工期长，技术复杂的工程。在现在的基础设施建设、公路、铁路以及城市地铁的建设中起到不可缺少的作用。

在现在的隧道施工中，主要采用以下几种施工方法：盾构机一次成硐(洞)施工法，传统的矿山施工法、新奥法施工。以上施工方法中存在一些问题，如盾构机一次成硐施工法造价高，地质条件复杂、中短隧道及施工道路条件不好的情况下不适用；传统矿山施工法及新奥法施工中又出现一些不利因素：①在施工中安全事故时有发生，还不时有重特大事故发生。②为了保障安全施工，又不得不加强支护，从而造成施工成本的不断提高。③施工进度慢，各环节衔接比较复杂。④可燃气体、有害气体不能及时从硐内排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工免支护安全施工方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

第一步：将隧道洞口外地面平整后用混凝土在地面浇注用于预制钢筋混凝土框架结构的场地，在所述场地的混凝土面层上施作作为钢筋混凝土框架结构滑移面的隔离层；在所述隔离层上按隧道设计断面预制钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土框架结构分为相对独立的三节，三节中第一节头部设置为刃角形，第二节后部设置有第二节和第三节间连接护套，该连接护套将第二节与第三节的间隙包裹在内，第三节后部按所述隧道洞口设计图预制，第二节底板处设置有传力千斤顶支墩，第三节底板处设置有与传力千斤顶支墩位置对应的后作用力传导支墩，在第三节后部外设置有顶背；

第二步：在钢筋混凝土框架结构达到一定强度后，在顶背与第三节后部之间安装千斤顶，利用该千斤顶将钢筋混凝土框架结构整体向前推进，在第一节推进到所述隧道洞口开挖面时，若为石质隧道，按隧道设计轮廓打眼、爆破并清碴后立即推动钢筋混凝土框架结构前行，若为土质隧道，则直接使第一节头部吃入开挖面内后再在第一节头部范围内开挖土方；当钢筋混凝土框架结构推进至第三节后部到达所述隧道洞口的设计位置后将第三节固定；

第三步：第三节固定好后，在传力千斤顶支墩与后作用力传导支墩之间安装千斤顶，利用该千斤顶推动第一节以及第二节随隧道开挖前进，并在第二节和第三节间形成的由所述第二节和第三节间连接护套包围的间隔空间内构筑新的隧道结构段，随着第一节以及第二节的不断前进，由第三节头部开始不断沿隧道开挖方向持续构筑由隧道结构段构成的隧道结构。

所述施工方法还包括以下步骤：对于采用一端拓进的隧道开挖方式，当第一节由隧道一侧洞口设计位置推进至隧道另一侧洞口设计位置后，在所述另一侧洞口设计位置浇注洞门；对于采用两端同时拓进的隧道开挖方式，在沿隧道两侧开挖方向推进并会合的两个钢筋混凝土框架结构的第一节之间浇注混凝土，使两侧隧道结构合拢。

所述钢筋混凝土框架结构内壁预留有通风孔，在预制钢筋混凝土框架结构时预埋有与通风孔相连通的通风管道。

所述通风孔分布在第一节头部。

所述第一节后部设置有第一节和第二节间连接护套，该连接护套将第一节与第二节的间隙包裹在内，第一节与第二节的间隙处设置有若干个沿钢筋混凝土框架结构截面左右对称分布的千斤顶，第一节的底板处设置有撑靴。

所述第一节的内壁设置有钢板。

所述隧道结构段的构筑方法为：绑扎钢筋、立内模后浇注混凝土，或者，拼装预制成形的混凝土瓦片。

所述第一节的长度为5～8米，第二节的长度至少为10米。

当第三节后部到达所述隧道洞口设计位置后，将安装在顶背与第三节后部之间的千斤顶移至传力千斤顶支墩与后作用力传导支墩之间，然后在第三节底板与顶背之间填充混凝土，然后在第三节周围缝隙处压注水泥浆液或水泥砂浆。

随着第一节以及第二节的不断前进，在后作用力传导支墩与千斤顶后部之间设置传力柱，或者，在所述隧道结构段底板上设置新的支墩，以代替后作用力传导支墩。

本发明的有益效果体现在：

本发明利用所述钢筋混凝土框架结构的第一节代替传统施工方法中的支护结构，并利用第二与第三节之间的空间完成隧道结构的构筑，实现了边开挖边构筑效果，由于无需使用支护结构，使工程成本大幅降低，且工程作业环节衔接紧密，有利于提高施工进度，且有效地保证了施工安全。

进一步的，本发明通过设置通风孔和通风管道，使得开挖作业面的有毒、有害、易燃气体以及粉尘可以及时排出隧道外，保证了施工安全。