[發明專利]一種小斷面長距離軟巖隧洞施工方法

有效

• 申請號: 202010444795.0
• 申請日: 2020-05-23
• 公開（公告）號: CN111550259B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王云鵬;趙喜云;朱曉軻;王偉奇;王凱
• 申請（專利權）人: 中電建十一局工程有限公司;中國水利水電第十一工程局有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D9/00;E21D9/12;E21F5/04;E21D11/10;E21D11/15;E21D20/00;E21F16/00
• 代理公司: 鄭州智多謀知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41170
• 代理人: 馬士騰

本發明屬于基礎設施工程技術的施工領域，涉及一種小斷面長距離軟巖隧洞施工方法。本發明總結針對小斷面長距離軟巖隧洞開挖技術；施工過程中通過對隧洞的通風、排煙、排水方法的研究；根據隧洞圍巖類型，設計初期支護斷面形式；通過對圍巖類型為Ⅳ類、Ⅴ類，巖石為軟巖、極軟巖，再加上受制于“小”和“長”的影響，在洞身襯砌施工中，混凝土運輸及入倉強度困難的研究，結合工程自身特點以及工程施工技術和質量要求，通過現場施工工藝改進及優化，逐步達到安全高效的施工目的。

技術領域

本發明屬于基礎設施工程技術的施工領域，涉及一種小斷面長距離軟巖隧洞施工方法。

背景技術

最近幾年國內外已建成的軟巖隧洞較多，但因線路長，斷層多，高外水、水文地質條件等較復雜，前期地勘工作難以搞清，且目前國內外設計理論尚不完善，要用多種理論和方法進行分析計算，結合經驗、工程類比等進行綜合分析研究進行預設計，施工期現場設代和施工地質編錄人員結合實際開挖地質條件和安全監測等資料進行圍巖穩定分析，修整預設計參數；

隧洞鉆爆法超前地質預報技術研究目前進展較快，但在小斷面、長距離隧洞方面超前地質預報技術尚有很多不足，有待提升和突破，針對于小斷面、長距離隧洞預報技術和設備的現狀以及存在的問題，有待繼續研究和提升；

小斷面長距離的防排水技術不成熟，尚有許多技術問題需要解決。一是防排水原則和選擇方法不統一，與國外相比，現有的防排水設計規范和標準不明確，從而防排水技術措施的實施帶來了困難；

掘進機隧洞施工的通風和除塵方式的選擇一般采用壓入式和混合式兩種，壓入式通風除塵方案的優點是能很快地排除工作面的污濁空氣，缺點是污濁空氣流經全洞，因此一般只適用于距離較短的隧洞。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種適用于小斷面長距離軟巖隧洞施工方法，總結針對小斷面長距離軟巖隧洞開挖技術；施工過程中通過對隧洞的通風、排煙、排水方法的研究；根據隧洞圍巖類型，設計初期支護斷面形式；通過對圍巖類型為Ⅳ類、Ⅴ類，巖石為軟巖、極軟巖，再加上受制于“小”和“長”的影響，在洞身襯砌施工中，混凝土運輸及入倉強度困難的研究，結合工程自身特點以及工程施工技術和質量要求，通過現場施工工藝改進及優化，逐步達到安全高效的施工目的。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種小斷面長距離軟巖隧洞施工方法，包括如下步驟：

1、隧洞內開挖及洞內除塵：

(1)掘進機開挖：

首先對懸臂式掘進機、第二運輸機、激光指向儀、通風機、場地進行表面清理；做好場平工作，保證激光指向儀定位準確、懸臂式掘進機掘進有良好的施工環境；

激光指向儀安裝固定牢固后，利用測量儀器測量激光指向儀激光中心線的位置和方向；同步實施風機額安裝與調試；然后懸臂式掘進機及第二運輸機就位、調試；

首次掘進開挖：使用懸臂式掘進機的截割頭向前截割出一個探洞，作為擴挖至設計線的凌空面，當截割時，應將鏟尖與底板壓接，用于防止機體的振動；利用截割頭上下、左右移動截割，可截割出初步斷面形狀，如此截割斷面與實際所需要的形狀和尺寸有一定的差別，可進行二次修整，以達到斷面尺寸的要求；

在后續掘進過程中，使用懸臂式掘進機的截割頭自下而上、自左至右地截割巖石，使用懸臂式掘進機的星形鏟板將截割下來的巖石運送至第一運輸機，通過第一運輸機將截割下來的巖石運至懸臂式掘進機的尾部，使截割下來的巖石進入第二運輸機，通過第二運輸機將巖石置于運輸車輛里，然后使用運輸車輛將巖石運出洞外；

鋼尺量測與開挖面修整：用鋼尺量測激光指向儀中心線與開挖設計線之間的距離，若截割斷面與開挖設計線的形狀和尺寸有差別，則進行修整，直到達到截割斷面尺寸的要求；