[發(fā)明專(zhuān)利]利用超前支護(hù)和滯后支護(hù)的隧道施工方法及適用于其的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680043512.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107849917B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐東賢;徐民圭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: HYUN工程建設(shè)株式會(huì)社;徐東賢;徐民圭
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/00
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10;E21D20/02;E21D13/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 金玲

本發(fā)明涉及隧道施工方法，涉及混合使用坑內(nèi)超前支護(hù)支架和滯后支護(hù)支架或者混合使用坑外超前支護(hù)支架和滯后支護(hù)支架來(lái)設(shè)置的隧道施工方法及適用于其的裝置。所述隧道施工方法的特征在于，包括：在所要挖掘的當(dāng)前隧道(2)內(nèi)施工導(dǎo)坑(3)的步驟；為了在所述導(dǎo)坑(3)內(nèi)的多個(gè)位置上從導(dǎo)坑(3)的挖掘面開(kāi)始到當(dāng)前隧道的超前支護(hù)支架前端為止設(shè)置坑內(nèi)超前支護(hù)支架(4)，以放射狀形成穿孔的步驟；為了在所述穿孔插入并固定坑內(nèi)超前支護(hù)支架(4)，進(jìn)行水泥灌漿及養(yǎng)生的步驟；沿著所述當(dāng)前隧道(2)的挖掘線逐步進(jìn)行縱向隧道挖掘，并在坑內(nèi)向當(dāng)前隧道的挖掘面噴敷第一次噴射混凝土的步驟；在噴敷有所述第一次噴射混凝土的當(dāng)前隧道的挖掘面將滯后支護(hù)支架(5)設(shè)置于多個(gè)坑內(nèi)超前支護(hù)支架(4)之間的步驟；使所述坑內(nèi)超前支護(hù)支架(4)和滯后支護(hù)支架(5)與板形支護(hù)支架相連接的步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工方法，更詳細(xì)地，涉及混合使用坑內(nèi)超前支護(hù)支架和滯后支護(hù)支架或坑外超前支護(hù)支架和滯后支護(hù)支架來(lái)設(shè)置的隧道施工方法及適用于其的裝置。

背景技術(shù)

通常，天然地基越脆弱或者寬度越寬，導(dǎo)致隧道的結(jié)構(gòu)更脆弱。以往，為了克服這種問(wèn)題利用多種方法進(jìn)行支護(hù)，以往的新奧地利隧洞施工法(NATM)中進(jìn)行多分割挖掘來(lái)每次分割挖掘都進(jìn)行支護(hù)。

這種工藝是因工序復(fù)雜且挖掘瞬間開(kāi)始處于無(wú)支護(hù)狀態(tài)，導(dǎo)致隧道坍塌的危險(xiǎn)性增加，而安全方面存在很大危險(xiǎn)的工藝。

為了在隧道斷面非常大的大斷面隧道中使拱形區(qū)域變大，而還混合使用由長(zhǎng)度長(zhǎng)的鋼線制成的錨栓(anchor bolt)和錨桿(rock bolt)來(lái)設(shè)置，然而不存在超前支護(hù)的概念，從而必須執(zhí)行用于克服挖掘瞬間無(wú)支護(hù)的輔助工藝。

作為克服上述問(wèn)題的方法，開(kāi)發(fā)了如下坑內(nèi)超前支護(hù)隧道相關(guān)技術(shù)，在土層薄的情況下，從地表面朝向隧道首先施工坑外超前支護(hù)后挖掘隧道的情況，在隧道內(nèi)首先挖掘?qū)Э雍螅趯?dǎo)坑內(nèi)多個(gè)位置設(shè)置坑內(nèi)超前支護(hù)支架后，挖掘至隧道的挖掘線。

這種工藝具有不存在無(wú)支護(hù)狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)和超前支護(hù)后在工作面能夠使1次掘進(jìn)長(zhǎng)變長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。然而，坑外超前支護(hù)工藝存在如下缺點(diǎn)，若土層厚則致使穿孔長(zhǎng)度變長(zhǎng)而施工費(fèi)上升，難以對(duì)基于從地表至土層厚度的地層變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。坑內(nèi)超前支護(hù)工藝中，需要在導(dǎo)坑的挖掘面中利用能夠穿設(shè)長(zhǎng)孔的鉆孔機(jī)朝向隧道的挖掘面，經(jīng)過(guò)隧道預(yù)定挖掘面，在隧道預(yù)定挖掘面穿孔隧道的穩(wěn)定所需的長(zhǎng)度的孔，并將超前支護(hù)支架推入隧道的天然地基的穿孔來(lái)固定設(shè)置。因此，超大斷面隧道中，用于在導(dǎo)坑的挖掘面設(shè)置超前支護(hù)支架的穿孔的長(zhǎng)度長(zhǎng)，穿孔的數(shù)量多，還需穿設(shè)稠密的穿孔，因此與導(dǎo)坑的挖掘面接近的導(dǎo)坑的天然地基過(guò)度受損而使導(dǎo)坑的穩(wěn)定性下降，費(fèi)用性方面也不經(jīng)濟(jì)。

為了解決如上所述的問(wèn)題而提出的方案為如下：在設(shè)置坑外超前支護(hù)支架的情況下，采用如下的方法，即，以設(shè)置最少數(shù)量的坑外超前支護(hù)，對(duì)于部分加固，在坑內(nèi)確認(rèn)挖掘面的地基后，進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)，在設(shè)置坑內(nèi)超前支護(hù)支架情況下，采用如下的方法，即，從導(dǎo)坑到隧道的穿孔長(zhǎng)度是在完成隧道后需要去除的部分，因此使坑內(nèi)超前支護(hù)最小化，并在隧道的挖掘面進(jìn)一步進(jìn)行支護(hù)，這種方法確保導(dǎo)坑的安全性并可減少工序，從而可完成經(jīng)濟(jì)性更好的隧道。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)課題

本發(fā)明的目的在于，提供如下的利用超前支護(hù)支架和滯后支護(hù)支架的隧道施工方法及適用于其的裝置，即，對(duì)當(dāng)前隧道進(jìn)行挖掘后，設(shè)置多個(gè)超前支護(hù)支架，并在多個(gè)超前支護(hù)支架之間還設(shè)置滯后支護(hù)支架，從而有效地對(duì)隨著接近隧道的挖掘面而增加的應(yīng)力進(jìn)行分配而進(jìn)行支護(hù)，由此確保結(jié)構(gòu)力學(xué)經(jīng)濟(jì)性，并且通過(guò)減少施工費(fèi)用昂貴的超前支護(hù)支架的施工數(shù)量來(lái)提供經(jīng)濟(jì)性效果。

課題解決手段