[發(fā)明專利]隧道開挖方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010601083.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111779488A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李駿;李國良;王新東;張旭珍;楊木高;何衛(wèi);李輝;瞿曉巍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10
• 代理公司: 北京開陽星知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 楊中鶴

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道開挖方法。該隧道開挖方法包括：檢測掌子面處的巖體強度；監(jiān)測掌子面前方的地應(yīng)力量值和方向，以預(yù)判巖爆的發(fā)生條件和發(fā)生部位；在掌子面上進行鉆孔以形成預(yù)鉆孔，并且預(yù)鉆孔位于掌子面的開挖輪廓線處；向預(yù)鉆孔中填裝炸藥，并對預(yù)鉆孔進行局部爆破，以使預(yù)鉆孔周圍形成多條延伸到開挖輪廓線外的裂隙；對預(yù)鉆孔進行注水，并且根據(jù)掌子面處的圍巖強度調(diào)整注水的壓力，以使水進入到裂隙中并使裂隙擴大；向前開挖一段隧道。本發(fā)明的目的在于降低發(fā)生巖爆的風(fēng)險和降低巖爆的烈度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道開挖方法。

背景技術(shù)

巖爆是地下工程在施工過程中常見的動力破壞現(xiàn)象。當(dāng)巖體中聚集的高彈射性應(yīng)變能大于巖石破壞所消耗的能量時，破壞了巖體結(jié)構(gòu)的平衡，多余的能量導(dǎo)致巖石爆裂，使巖石碎片從巖體中崩出。巖爆往往造成開挖工作面的嚴(yán)重破壞、設(shè)備損壞和人員傷亡。因此在必須對巖爆的烈度進行降低甚至將巖爆消除，以避免巖爆對施工造成的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種隧道開挖方法，本發(fā)明的目的在于降低發(fā)生巖爆的風(fēng)險和降低巖爆的烈度。

本發(fā)明提供了一種隧道開挖方法，其包括：檢測掌子面處的巖體強度；監(jiān)測掌子面前方的地應(yīng)力量值和方向，以預(yù)判巖爆的發(fā)生條件和發(fā)生部位；在掌子面上進行鉆孔以形成預(yù)鉆孔，并且預(yù)鉆孔位于掌子面的開挖輪廓線處；向預(yù)鉆孔中填裝炸藥，并對預(yù)鉆孔進行局部爆破，以使預(yù)鉆孔周圍形成多條延伸到開挖輪廓線外的裂隙；對預(yù)鉆孔進行注水，并且根據(jù)掌子面處的圍巖強度調(diào)整注水的壓力，以使水進入到裂隙中并使裂隙擴大；向前開挖一段隧道。

可選的，預(yù)鉆孔的數(shù)量為多個，且多個預(yù)鉆孔沿掌子面的開挖輪廓線處分布。

可選的，預(yù)鉆孔的深度大于2m。

可選的，預(yù)鉆孔的直徑大于40mm。

可選的，在向前開挖一段隧道的步驟中，所采用的方式為光面爆破或者全斷面開挖。

可選的，當(dāng)向前開挖一段隧道的步驟完成后，將鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)在隧道表面。

可選的，鋼絲網(wǎng)通過多個錨桿固定在在隧道表面。

可選的，鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)完成后，在隧道表面進行錨噴支護和建造襯砌。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

預(yù)鉆孔設(shè)置在掌子面的開挖輪廓線處，可以使局部爆破形成的多條裂隙向開挖輪廓線外的巖體延伸。這些裂隙會使掌子面周圍的圍巖松動，提前釋放應(yīng)力，從而降低發(fā)生巖爆的風(fēng)險和減小應(yīng)力爆發(fā)強度，并且還降低了巖體剛性。對預(yù)鉆孔進行高壓注水，高壓水會進入到這些裂隙中，一方面可以浸潤巖體，使巖體軟化；另一方面還可以使縫隙進一步延伸，使得巖體的應(yīng)力進一步釋放，從而可以進一步降低發(fā)生巖爆的風(fēng)險和降低巖爆的烈度。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實施方式中隧道開挖方法的流程圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面將對本發(fā)明的方案進行進一步描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實施例及實施例中的特征可以相互組合。