[发明专利]一种公路隧道的洞口结构及隧道的单向出洞方法

权利要求书

1.一种公路隧道单向出洞方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在隧道掌子面距离隧道出洞预定距离时，采用台阶施工法沿隧道掌子面至洞口方向进行施工；

步骤2、分段开挖上部台阶，在上台阶待开挖段的顶部施工超前支护；

步骤3、沿隧道掘进方向开挖超前支护对应段的上台阶部分，并对开挖的上台阶部分施工上台阶初期支护；

步骤4、重复步骤2至步骤3，直至隧道的上台阶贯通；

步骤5、按照挖掘进度分段拆除上台阶初期支护的仰拱，每拆除一段上台阶初期支护的仰拱，然后开挖该拆除段对应的下层台阶；

步骤6、对开挖后的下层台阶段进行下层台阶初期支护，使下层台阶初期支护和对应位置的上台阶初期支护环向封闭，形成初期支护；

步骤7、重复步骤5和步骤6，直至隧道的挖掘长度满足二次衬砌施做条件时，在初期支护的表面进行隧道的二次衬砌(10)的施工；

步骤8、重复步骤5至步骤7，直至隧道的下层台阶贯通出洞。

2.根据权利要求1所述公路隧道单向出洞方法，其特征在于，所述步骤1中隧道掌子面采用三台阶法进行施工，自上而下分别为上台阶、中台阶和下台阶。

3.根据权利要求2所述公路隧道单向出洞方法，其特征在于，所述步骤3中上台阶初期支护(3)包括拱顶和上台阶临时仰拱(5)，拱顶设置在隧道的顶部，上台阶临时仰拱(5)设置在下层台阶的顶面，使拱顶和上台阶临时仰拱(5)封闭成环。

4.根据权利要求3所述公路隧道单向出洞方法，其特征在于，所述中台阶和下台阶的掘进方法具体如下：

按照掘进进度拆除对应长度的上台阶临时仰拱(5)，然后对该部分对应位置的中台阶(6)进行开挖，并对开挖后的中台阶部分做中台阶初期支护，并使中台阶初期支护与上台阶初期支护环形封闭，中台阶初期支护包括设置在隧道供腰上的边墙和下台阶顶面的中台阶临时仰拱(7)；

开挖下台阶前，按照掘进进度拆除对应长度的中台阶临时仰拱(7)，开挖拆除的中台阶临时仰拱(7)对应位置的下台阶(8)部分，开挖结束后，在下台阶开挖段的表面进行仰拱施工，使仰拱、边墙和拱顶封闭成环，完成该段的初期支护。

5.根据权利要求1所述公路隧道单向出洞方法，其特征在于，所述步骤2的超前支护的施工方法具体为，采用多个超前小导管(2)倾斜插入隧道拱顶的围岩中。

6.根据权利要求1所述公路隧道单向出洞方法，其特征在于，步骤7所述当初期支护的长度大于9m时，进行二次衬砌(10)的施工。

7.一种公路隧道洞口结构，其特征在于，该隧道的横断面为环形封闭结构，隧道由内而外包括二次衬砌、初期支护以及设置在初期支护拱顶顶部围岩中的超前支护层。

8.根据权利要求7所述公路隧道洞口结构，其特征在于，初期支护包括自上而下设置的拱顶、两个边墙和仰拱；拱顶设置在隧道的顶部，两个边墙分别设置在拱顶的两端，且位于隧道的供腰位置，仰拱设置在隧道的底部，仰拱的两端分别与两个边墙连接。

9.根据权利要求7所述公路隧道洞口结构，其特征在于，超前支护层为多个超前小导管，多个超前小导管等间距倾斜向上插入围岩中。

10.根据权利要求9所述公路隧道洞口结构，其特征在于，所述超前小导管的直径为50mm，其壁厚5mm。