[發明專利]一種軟弱圍巖隧道三臺階同時起爆雙棧橋快速施工方法

有效

• 申請號: 201811392012.8
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109594989B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 羅剛;潘少康;張玉龍;賈航航;徐興國
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E01D15/133
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種軟弱圍巖條件下隧道的快速施工方法，旨在解決軟弱圍巖條件下，現行的施工工藝難以滿足安全步距的規定的問題；同時軟弱圍巖隧道變形較大，需要快速施工、快速封閉，但現實中施工效果差強人意，容易出現安全事故。因此，本發明針對上述難點，利用數碼雷管實現了微差減振爆破，降低了對圍巖的擾動，保障了后續施工的順利；雙棧橋仰拱移動模架設備的使用，兩幅棧橋創新地交替變換搭接位置，在施工過程中始終有一副棧橋用于行車，解決了臺階開挖與仰拱施工的干擾問題，使施工效率大幅提升。采取本發明中的相關設備和施工工藝，能夠滿足嚴格的安全步距規定，在提升軟弱圍巖隧道施工安全性的同時可以顯著提高隧道施工效率。

技術領域

本發明屬于隧道工程領域，具體涉及到一種軟弱圍巖條件下隧道的快速施工方法。

背景技術

軟弱圍巖作為一種常見的不良地質狀況，在隧道的修建中常常遇到。三臺階分部開挖法是 在軟弱圍巖條件下修建隧道的一種常用方法，在傳統的三臺階開挖法施工方案中是上中下三臺 階自上而下分步開挖，而且隧道仰拱一般都是滯后于臺階施工工序，單獨施做的，不可避免地 影響到開挖掌子面的人員、機械和碴料的進出，影響施工的效率。此外，在安全步距的規定之 下，二襯、仰拱距離掌子面都有嚴格要求；軟弱圍巖易受擾動，變形較大，若不及時封閉成環， 可能影響安全施工，釀成安全事故。

發明內容

本發明的目的在于提出一種軟弱圍巖隧道三臺階同時起爆雙棧橋快速施工方法，上臺階、 中臺階、下臺階帶仰拱同時起爆、同時出碴、快速封閉，減少了對圍巖不必要的擾動，以及通 過雙棧橋仰拱移動模架設備的運用，解決原有方法中掌子面施工與仰拱施工之間相互干擾的問 題，可以在安全步距下保障施工安全，提高施工進度、施工效率。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種軟弱圍巖隧道三臺階同時起爆雙棧 橋快速施工方法，掌子面開挖采用的是微差減振爆破法對上臺階、中臺階和下臺階帶仰拱同時 施工，掌子面前方的施工車輛從后方的雙棧橋通過；仰拱的施工采用雙棧橋仰拱移動模架法。

進一步的，所述微差減振爆破法的具體步驟為：

步驟1，對上臺階、中臺階、下臺階帶仰拱同時鉆孔、裝藥，并采取微差減振爆破技術同 時起爆；

步驟2，通風排煙后，對上臺階、中臺階進行排險，利用部分石碴為中臺階修筑臨時坡道， 其余石碴扒至下臺階帶仰拱；

步驟3，對上臺階和中臺階進行初噴、打錨桿、掛鋼筋網、立拱架，同時進行下臺階帶仰 拱的出碴；

步驟4，對上臺階和中臺階進行復噴，同時對下臺階進行初噴、打錨桿、掛鋼筋網、立拱 架、復噴，仰拱進行基底清理、初噴、安裝拱架、復噴和虛碴回填；

步驟5，初期支護施工完成，重復步驟1～4，至施工結束。

進一步的，所述步驟1中第一次爆破開始前進行爆破設計得到爆破參數，爆破完成后，根 據爆破效果，優化爆破參數用于下一次爆破；所述爆破參數包括孔數、孔深、孔徑、孔距、排 距、最小抵抗線、炸藥單耗量、孔間及排間延期時間。

進一步的，所述雙棧橋包括沿隧道掘進方向，平行設置的第一棧橋和第二棧橋；每幅棧橋 均為兩片分離式，形成雙車道。

進一步的，所述雙棧橋仰拱移動模架法施工的具體步驟為：

步驟a，開挖仰拱基坑，仰拱基坑的長度與棧橋的有效工作面長度相同；將雙棧橋仰拱移 動模架設備的一端置于已達到強度的仰拱填充混凝土上，另一端置于平整穩定的虛碴上；所述 雙棧橋仰拱移動模架的下方設置有端頭梁，且端頭梁位于棧橋的中間設置，端頭梁將仰拱基坑 分為前后兩個基坑，其中靠近掌子面一側為前方基坑，靠近洞口一側為后方基坑；

步驟b，澆筑設備利用第一棧橋對后方基坑進行仰拱二襯混凝土的澆筑，達到強度后，進 行仰拱填充混凝土的澆筑，澆筑過程中掌子面施工的運輸車輛從第二棧橋通過；