[發(fā)明專利]提高公路隧道有效斷面使用率的施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410007536.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN103711502A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春梅;龔彥峰;肖明清;王克金;李鳴沖;符賓賓;王利敏;童祥;張蕙蘭;彭紅君;唐曌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/14
• 分類號(hào): E21D9/14;E21F16/02
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;孫林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道斷面施工方法，具體地指一種提高公路隧道有效斷面使用率的施工方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著公路項(xiàng)目建設(shè)的蓬勃發(fā)展，隧道的斷面型式越來越多樣化。在公路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，由于受沿線地形或建構(gòu)筑物的影響，越來越多的隧道會(huì)修建在設(shè)有一定超高的曲線路段上。當(dāng)隧道內(nèi)設(shè)有超高時(shí)，隧道斷面的有效使用范圍就會(huì)隨著超高的變化而發(fā)生相應(yīng)的改變，也就是對(duì)隧道內(nèi)輪廓的要求亦發(fā)生相應(yīng)的改變。

在以往設(shè)計(jì)中，為了減少施工成本，降低模板臺(tái)車的費(fèi)用，擬定隧道內(nèi)輪廓時(shí)，通常根據(jù)不同超高的不同限界，擬定一個(gè)能滿足所有不利限界的內(nèi)輪廓作為該項(xiàng)目的隧道內(nèi)輪廓斷面。通過這種方式擬定的隧道斷面比標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面大，在一定程度上增加了土建工程造價(jià)。

因此，在設(shè)有一定超高的曲線路段上，有必要尋找出一種施工方法來提高隧道有效斷面的使用率，在不加大隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面的情況下，能滿足隧道內(nèi)設(shè)超高，使隧道斷面設(shè)計(jì)最優(yōu)化，同時(shí)可以節(jié)約工程投資。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有施工方法所存在的不足，提供一種提高公路隧道有效斷面使用率的施工方法，使其能充分利用隧道有效斷面，降低工程施工難度及成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提高公路隧道有效斷面使用率的施工方法，包括以下步驟：

1）根據(jù)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工一個(gè)適用于直線段無超高路面和隧道標(biāo)準(zhǔn)建筑限界的隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面；

2）根據(jù)超高的曲線路段，設(shè)計(jì)超高路面和相應(yīng)超高的建筑限界；

3）以道路內(nèi)側(cè)邊緣與排水溝槽交線處的路線設(shè)計(jì)標(biāo)高縱軸線為旋轉(zhuǎn)軸，將直線段無超高路面和隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面均圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，直至直線段無超高路面與超高路面重合；找出相應(yīng)超高的建筑限界與隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面之間的侵限部位；

4）將旋轉(zhuǎn)后的隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面往侵限部位方向進(jìn)行水平移動(dòng)，使相應(yīng)超高的建筑限界最不利兩點(diǎn)連線的中垂線與隧道中線相交于隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面上部圓弧的圓心，從而得到相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面；

5）根據(jù)全線各路段超高設(shè)置情況，按照上述步驟施工，可得到全線各路段所設(shè)的不同超高的隧道內(nèi)輪廓斷面。

本發(fā)明步驟4）在施工相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面時(shí)，將旋轉(zhuǎn)后的隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面往侵限部位方向進(jìn)行水平移動(dòng)，連接相應(yīng)超高的建筑限界最不利的控制點(diǎn)A、B，找到點(diǎn)A、B的連線的中點(diǎn)C，過C點(diǎn)做連線的中垂線，在隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面上部弧形的圓心D處做水平線，水平線與中垂線相交于O點(diǎn)，在隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面的基礎(chǔ)上繼續(xù)施工，直至D點(diǎn)與O點(diǎn)重合，從而得到滿足設(shè)有超高路面和相應(yīng)超高的建筑限界的相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面。

本發(fā)明的有益效果在于：先依據(jù)直線段標(biāo)準(zhǔn)限界擬定的隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面，再設(shè)計(jì)超高的建筑限界，通過一定規(guī)律旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面，使隧道有效斷面能充分利用，并能滿足設(shè)超高段隧道建筑限界對(duì)內(nèi)輪廓凈空的要求。本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面，使隧道內(nèi)設(shè)各種超高時(shí)隧道有效范圍均不發(fā)生改變，從而提高隧道有效斷面的使用率，無需因路面設(shè)超高而加高加寬斷面且并能滿足規(guī)范的要求。從而達(dá)到一個(gè)項(xiàng)目所有隧道采用一個(gè)斷面，施工時(shí)也無需制定不同的模版，只使用一種模板臺(tái)車即可。本發(fā)明節(jié)省了工程造價(jià)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，方便了施工，同時(shí)降低了工程施工難度和施工成本。

附圖說明

圖1為隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為隧道內(nèi)設(shè)有超高路面和相應(yīng)超高的建筑限界的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為在隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面內(nèi)施工的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為在施工相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面時(shí)最不利的控制點(diǎn)的位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為施工相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面時(shí)的位置狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為相應(yīng)超高的隧道內(nèi)輪廓斷面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為兩種方法施工的隧道內(nèi)輪廓斷面的對(duì)比結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例

1）如圖1所示，根據(jù)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬定并施工一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的、適用于直線段無超高路面4和隧道標(biāo)準(zhǔn)建筑限界5的隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面6；

2）如圖2所示，根據(jù)超高的曲線路段，設(shè)計(jì)超高路面7和相應(yīng)超高的建筑限界8；