專利名稱：山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶或淺埋偏壓地段的開挖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及山嶺隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法。
背景技術(shù)：
近年來，隧道工程建設(shè)日漸增多，其開挖方法越來越受到人們的重視。在山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段施工過程中，多采用側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖施工。側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖面小，對圍巖擾動小，坑道暴露時間短，施工安全。但該法作業(yè)空間狹小，施工速度較慢，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，該方法施工空間大，便于快速施工，效率高，成本低。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，包括以下步驟一)套拱及超前支護(hù)，包括以下步驟I)洞口山嶺邊仰坡開挖成型在隧道洞口的位置確定后，明挖成型作業(yè)平臺，使隧道暗洞洞口顯現(xiàn)；2)套拱施工在明洞口土石方開挖至明暗洞交界位置時，暫停土石方開挖，由測量定位放出隧道暗洞口位置，并在作業(yè)平臺上施做套拱；3)施工超前管棚；二)洞身開挖，包括以下步驟I)先行開挖隧道暗洞口上斷面環(huán)形部分，在該上斷面上形成核心土部分，并形成拱部，初噴拱部以找平封閉圍巖巖面，然后進(jìn)行出渣；2)對拱部進(jìn)行噴錨支護(hù)；3)開挖核心土部分，保持核心土部分的斷面始終滯后于環(huán)形部分，且領(lǐng)先于下斷面；4)開挖隧道暗洞口下斷面，形成左右邊墻，在該下斷面的開挖過程中保持下斷面始終滯后于核心土部分的斷面，并且下斷面采用左右斷面前后錯開施工；5)對左右邊墻進(jìn)行初噴后出渣，出渣后對左右邊墻進(jìn)行噴錨支護(hù)；6)對洞底進(jìn)行初噴，初噴后進(jìn)行仰拱的襯砌和回填；7)對左右邊墻及拱部進(jìn)行二次襯砌；三)重復(fù)步驟二)，直至環(huán)形部分的掌子面距離超前管棚9的前端面為一設(shè)定長度時，再進(jìn)行下一洞段超前管棚施工；四)重復(fù)步驟三)，直至洞身穿出山嶺的軟弱圍巖破碎帶。在所述步驟二)中采用鉆爆法進(jìn)行開挖，每次爆破的進(jìn)尺控制在0. 5 0. 7m。
在所述步驟一)的2)中，在套拱內(nèi)設(shè)管棚鋼管的導(dǎo)向管，導(dǎo)向管固定在套拱的主筋上。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是I)施工進(jìn)度快由于施工斷面大，施工可多點同時進(jìn)行，不受空間限制，使施工進(jìn)度加快；并且施工斷面大，有利于大型機(jī)械設(shè)備出渣、排險及初期支護(hù)。2)工程造價低無需進(jìn)行臨時支護(hù)，節(jié)省材料，進(jìn)度加快，施工成本降低。3)施工安全性好上部開挖在超前支護(hù)的保護(hù)下進(jìn)行，核心土及下部開挖在拱部初期支護(hù)的保護(hù)下進(jìn)行，同時采用短進(jìn)尺，強(qiáng)支護(hù)，且設(shè)備的利用使開挖進(jìn)度加快，圍巖暴露時間短，松馳變形能得到控制，預(yù)留核心土能穩(wěn)定掌子面，防止坍塌 。4)施工難度小工序簡單，各部位開挖及初期支護(hù)較容易控制，無臨時支護(hù)。綜上所述，本發(fā)明施工空間大，可以多作業(yè)面平行作業(yè)，工效較高；在地質(zhì)條件發(fā)生變化時，便于靈活、及時轉(zhuǎn)換其它施工方法；上段面上預(yù)留核心土，下斷面上保持左右斷面前后錯位開挖，有利于開挖工作面穩(wěn)定；當(dāng)圍巖變形較大時，在保證安全和滿足凈空斷面的前提下，可盡快調(diào)整閉合時間。


圖I為本發(fā)明的施工工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的施工結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的橫斷面圖；圖4為圖2的縱斷面圖。圖中1、環(huán)形部分，2、拱部，3、核心土部分，4、下斷面，5、邊墻，6、仰拱，7、二次襯
砌，8、導(dǎo)向管，9、管棚。
具體實施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下請參閱圖I 圖4，一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，包括以下步驟一)套拱及超前支護(hù)，包括以下步驟I)洞口山嶺邊仰坡開挖成型在隧道洞口的位置確定后，明挖成型作業(yè)平臺，使隧道暗洞洞口顯現(xiàn)；2)套拱施工在明洞口土石方開挖至明暗洞交界位置時，暫停土石方開挖，由測量定位放出隧道暗洞口位置，并在作業(yè)平臺上施做套拱。在套拱內(nèi)設(shè)管棚鋼管的導(dǎo)向管8，導(dǎo)向管8固定在套拱的主筋上。3)超前管棚9的施工在本實施例中，隧道進(jìn)出口為全風(fēng)化層，且屬于淺埋偏壓地形，洞口段預(yù)支護(hù)十分重要。在本實施例中，采用外徑108mm、壁厚6mm熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈圓錐狀，管壁四周鉆8mm的壓漿孔，尾部I. 5m不設(shè)壓漿孔，鋼管以1°外傾角通過導(dǎo)向管打入圍巖，環(huán)向間距40cm，共36根，相鄰鋼管上的焊接接口錯開，所有鋼管的徑向誤差不大于20cm，注漿材料為水泥砂漿。當(dāng)圍巖含水時注漿材料應(yīng)使用水玻璃漿。注漿時，將壓漿機(jī)壓力控制為0. 5-lMPa，并采用定量注漿法控制注漿量，當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計值的75%-85%，無漏注孔時方可結(jié)束注漿。二)洞身開挖，包括以下步驟I)先行開挖隧道暗洞口上斷面環(huán)形部分1，在該上斷面上形成核心土部分3，并形成拱部2，初噴拱部2以找平封閉圍巖巖面，然后進(jìn)行出渣； 2)對拱部2進(jìn)行噴錨支護(hù)；3)開挖核心土部分3，保持核心土部分3的斷面始終滯后于環(huán)形部分I 一設(shè)定距離，且領(lǐng)先于下斷面，在上斷面部分的底面上形成臺階面。在本實施例中，該設(shè)定距離為IOm ； 4)開挖隧道暗洞口下斷面4，形成左右邊墻5，在該下斷面5的開挖過程中保持下斷面5始終滯后于核心土部分3的斷面，并且下斷面5采用左右斷面前后錯開施工；5)對左右邊墻5進(jìn)行初噴后出渣，出渣后對左右邊墻5進(jìn)行噴錨支護(hù)；6)對洞底進(jìn)行初噴，初噴后進(jìn)行仰拱6的襯砌和回填；7)對左右邊墻5及拱部2進(jìn)行二次襯砌；三)重復(fù)步驟二)，直至環(huán)形部分I的掌子面距離超前管棚9的前端面為一設(shè)定長度時，再進(jìn)行下一洞段超前管棚施工，方法同步驟一)中的3);在本實施例中，該設(shè)定長度為2m ；四)重復(fù)步驟三)，直至洞身穿出山嶺的軟弱圍巖破碎帶。上述洞身開挖嚴(yán)格按照“新奧法”原理組織施工，使用氣腿式鑿巖機(jī)鉆眼，人工裝藥并連接起爆，網(wǎng)絡(luò)實施光面爆破，爆破過程中必須遵循短進(jìn)尺,弱爆破的原則,每次爆破的進(jìn)尺控制在0.5 0. 7m。裝載機(jī)裝渣，大型自卸汽車運(yùn)輸出洞。開挖采用鉆爆法進(jìn)行，裝碴全部采用機(jī)械進(jìn)行，由于施工斷面大，施工可多點同時進(jìn)行，不受空間限制，使施工進(jìn)度加快。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，其特征在于，包括以下步驟 一)套拱及超前支護(hù)，包括以下步驟 1)洞口山嶺邊仰坡開挖成型在隧道洞ロ的位置確定后，明挖成型作業(yè)平臺，使隧道暗洞洞ロ顯現(xiàn)； 2)套拱施工在明洞ロ土石方開挖至明暗洞交界位置時，暫停土石方開挖，由測量定位放出隧道暗洞ロ位置，并在作業(yè)平臺上施做套拱； 3)施工超前管棚； ニ)洞身開挖，包括以下步驟 1)先行開挖隧道暗洞口上斷面環(huán)形部分，在該上斷面上形成核心土部分，并形成拱部，初噴拱部以找平封閉圍巖巖面，然后進(jìn)行出渣； 2)對拱部進(jìn)行噴錨支護(hù)； 3)開挖核心土部分，保持核心土部分的斷面始終滯后于環(huán)形部分，且領(lǐng)先于下斷面； 4)開挖隧道暗洞口下斷面，形成左右邊墻，在該下斷面的開挖過程中保持下斷面始終滯后于核心土部分的斷面，并且下斷面采用左右斷面前后錯開施工； 5)對左右邊墻進(jìn)行初噴后出渣，出渣后對左右邊墻進(jìn)行噴錨支護(hù)； 6)對洞底進(jìn)行初噴，初噴后進(jìn)行仰拱的襯砌和回填； 7)對左右邊墻及拱部進(jìn)行_■次襯砲； 三)重復(fù)步驟ニ)，直至環(huán)形部分的掌子面距離超前管棚9的前端面為ー設(shè)定長度時，再進(jìn)行下一洞段超前管棚施工； 四)重復(fù)步驟三)，直至洞身穿出山嶺的軟弱圍巖破碎帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，其特征在于，在所述步驟ニ)中采用鉆爆法進(jìn)行開挖，每次爆破的進(jìn)尺控制在O. 5 O. 7m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，其特征在于，在所述步驟一)的2)中，在套拱內(nèi)設(shè)管棚鋼管的導(dǎo)向管，導(dǎo)向管固定在套拱的主筋上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種山嶺隧道軟弱圍巖破碎帶和淺埋偏壓地段的開挖方法，包括以下步驟一)套拱及超前支護(hù)；二)洞身開挖，包括以下步驟1)先行開挖隧道暗洞口上斷面環(huán)形部分，在該上斷面上形成核心土部分，并形成拱部；2)對拱部進(jìn)行噴錨支護(hù)；3)開挖核心土部分；4)開挖隧道暗洞口下斷面；5)對左右邊墻進(jìn)行初噴和噴錨支護(hù)；6)進(jìn)行仰拱的襯砌和回填；7)進(jìn)行二次襯砌；三)重復(fù)步驟二)，直至再進(jìn)行下一洞段超前管棚施工；四)重復(fù)步驟三)，直至洞身穿出山嶺的軟弱圍巖破碎帶。本發(fā)明施工空間大，可以多作業(yè)面平行作業(yè)，工效較高；上段面上預(yù)留核心土，下斷面上保持左右斷面前后錯位開挖，有利于開挖工作面穩(wěn)定。
文檔編號E21D11/10GK102678126SQ201210151408
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者任富芝, 鞏漢波, 徐利, 白俊濤, 魏家富 申請人:中國建筑第六工程局有限公司