[發明專利]超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法

有效

• 申請號: 201410699387.4
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104500076B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳學智
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D19/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及一種超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法，特別是一種應用于土木工程的隧道塌方處理施工及設計技術領域的超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法。

背景技術

在不良地質地段施工交通隧道工程及其它地下洞室工程的過程中，當遇到較差圍巖時，由于設計支護參數偏弱或施工方法不當或自然災害等原因很容易出現隧道塌方及塌方冒頂，如何處理隧道塌方需要根據現場實際情況綜合研究確定。當確定了隧道塌方處理支護參數后，如何選擇對應支護參數的開挖方式對確保安全施工和有效的完成隧道塌方處理是特別關鍵的。現有技術中的處理方案為：一、先對隧道開挖輪廓線內外的松散渣體注漿后再開挖成洞。這種施工方法注漿量太大，不經濟。二、分步開挖，開挖后對臨時坡面錨噴支護，下次開挖廢棄上次的臨時支護，這種施工方法工藝繁瑣，施工周期長，不經濟。現有技術中還沒有一種施工方便，可以有效增加作業面，節約工程投資，確保了隧道開挖施工安全的超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種施工方便，可以有效增加作業面，節約工程投資，確保了隧道開挖施工安全的超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法。

為解決上述技術問題，本發明采用的超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法，包括以下幾個步驟：

a、以鋼架接頭為界，將待挖的隧道劃分成頂部、上臺階、中臺階、下臺階和仰拱五個部分；

b、開挖頂部，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

c、開挖上臺階，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

d、開挖中臺階，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

e、開挖下臺階，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

f、開挖仰拱部分，并在開挖過程中對開挖部分進行支護。

進一步的是，在b步驟中采用放坡開挖的方法。

進一步的是，在b步驟中，開挖后對靠近掌子面的臨時碎石土坡面噴砼后封閉.

進一步的是，在c步驟中，先開挖上臺階左側部分，再開挖上臺階右側部分，然后開挖上臺階核心土部分。

進一步的是，在d步驟中，先開挖中臺階左側部分，再開挖中臺階右側部分，然后開挖中臺階核心土部分。

進一步的是，在e步驟中，先開挖下臺階左側部分，再開挖下臺階右側部分，然后開挖下臺階核心土部分。

進一步的是，在開挖過程中采用放坡開挖的方法,在靠近掌子面側及上臺階右側部分設置斜坡，開挖后對靠近掌子面臨時碎石土坡面噴砼封閉。

進一步的是，在開挖過程中采用放坡開挖的方法,在靠近掌子面側及中臺階右側部分設置斜坡，開挖后對靠近掌子面臨時碎石土坡面噴砼封閉。

進一步的是，在開挖過程中采用放坡開挖的方法,在靠近掌子面側及下臺階右側部分設置斜坡，開挖后對靠近掌子面臨時碎石土坡面噴砼封閉。

進一步的是，在f步驟中，仰拱部分采用全幅開挖，開挖后及時進行仰拱砼澆筑施工。

本發明的有益效果是：本發明將隧道分成頂部、上、中、下三個臺階以及仰拱五個部分分層開挖，這樣在開挖過程中可以充分利用尚未挖除部分圍巖的自穩能力，在保證結構安全穩定的前提下減少了臨時支護。本發明利用松散碎石土及碎塊石夾巨塊石的力學性能，預留核心土反壓穩定掌子面碎石土，并開挖形成核心土臨時穩定坡比，根據隧道開挖斷面大小及塌渣體自穩能力，選擇合理的開挖方式，充分利用了塌渣體自穩能力，局部少量噴砼支護，大面積不支護，很好的解決了隧道開挖后掌子面的穩定性問題，增加了作業面，節約了工程投資，確保了隧道開挖施工安全。

附圖說明

圖1是本發明的隧道開挖橫向剖面圖；

圖2是本發明的隧道開挖縱向剖面圖；

圖3是本發明的隧道開挖俯視圖；

圖中零部件、部位及編號：頂部1、上臺階左側部分2、上臺階右側部分3、上臺階核心土部分4、中臺階左側部分、中臺階右側部分5、中臺階核心土部分6下臺階左側部分7、下臺階右側部分8、下臺階核心土部分9。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1圖2及圖3所示，為解決上述技術問題，本發明采用的超大斷面、大跨徑塌方冒頂散體隧道開挖法，包括以下幾個步驟：

a、以鋼架接頭為界，將待挖的隧道劃分成頂部1、上臺階、中臺階、下臺階和仰拱五個部分；

b、開挖頂部1，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

c、開挖上臺階，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；

d、開挖中臺階，并在開挖過程中對開挖部分進行支護；