[發明專利]長距離小斷面隧道施工工藝

有效

• 申請號: 202010983684.7
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112302661B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 高靜;吳熙棟;沈強強;張宇浩
• 申請（專利權）人: 浙江錢塘江水利建筑工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/14;E21D11/15;E21D20/00;E21D19/00;E21D11/10;F42D3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及長距離小斷面隧道施工工藝，其包括以下步驟：S1：在隧道兩側底部位置且在掌子面前方預埋混凝土塊，在隧道掌子面開設周邊孔、分隔孔、減震孔；S2：在掌子面開設爆孔，向爆孔內裝填炸藥并起爆，清理分隔孔上方部位進行清渣，并對隧道在分隔孔上方部位做初期支護，初期支護底部位于混凝土塊上；S3：重復步驟S1?S2，之后拆除遠離掌子面的初期支護，并在拆除初期支護的位置施作仰拱和混凝土填充，同時開挖分隔孔下方部位并清除棄渣，然后將分隔孔下方位置進行初期支護；S4：重復上述S1?S3步驟，直到整個隧道施工完成，再進行二次襯砌最后開挖隧底、清碴、并澆筑混凝土形成隧道底層。本申請具有提高隧道圍巖的穩定性的效果。

技術領域

本申請涉及隧道施工的領域，尤其是涉及一種長距離小斷面隧道施工工藝。

背景技術

目前公路、鐵路正在飛速發展，其中隧道工程是公路、鐵路建設中重要的組成部分，隧道開挖是由多個工序分步進行的，主要包括隧道爆破開挖、土石方運輸、鋼架架設、掛網、噴錨、鋪防水層、二次襯砌施作等多個工序，而在小斷面隧道施工一直制約著隧道施工進度甚至制約整個工程的開通運營。

國內現修建小斷面隧道時主要采用全斷面法或上下臺階法。全斷面法是隧道斷面一次開挖成形，然后再支護襯砌，其的主要工序是：使用移動式鉆孔臺車全斷面一次鉆孔，并進行裝藥連線，然后將鉆孔臺車后退再引爆，一次爆破成型，出渣后鉆孔臺車再推移開挖面就位，開始下一個鉆爆作業循環，同時進行錨噴支護或先墻拱后襯砌；全斷面法對圍巖爆破震動大，穩定性稍差的地質條件易影響圍巖穩定性。上下臺階法是指先開挖隧道上部斷面(上臺階)，上臺階超前一定距離后開始開挖下部斷面(下臺階)，上下臺階同時并進的施工方法，對圍巖的擾動較多，影響隧道圍巖的穩定性。

發明內容

為了提高隧道圍巖的穩定性，本申請提供一種長距離小斷面隧道施工工藝。

本申請提供的一種長距離小斷面隧道施工工藝采用如下的技術方案：

一種長距離小斷面隧道施工工藝，包括以下步驟：

S1：在隧道兩側底部位置且在掌子面前方預埋混凝土塊，在隧道掌子面的邊緣位置開設一圈周邊孔，在掌子面中部開設水平分布的多個分隔孔，并在分隔孔上方開設多個減震孔，減震孔位于周邊孔下方，多個減震孔形成曲線的弧度與其正對位置周邊孔形成曲線的弧度相同，且減震孔形成的曲線與周邊孔形成曲線之間距離為15-50cm；

S2：然后在掌子面開設爆孔，爆孔位于分隔孔與減震孔之間，向爆孔內裝填炸藥并起爆，之后清理分隔孔上方部位進行清渣，并對隧道在分隔孔上方部位做初期支護，初期支護底部位于混凝土塊上，開挖分隔孔下方部位并進行清渣；

S3：重復步驟S1-S2，之后拆除遠離掌子面的初期支護，并在拆除初期支護的位置施作拱和混凝土填充，同時開挖分隔孔下方部位并清除棄渣，然后將分隔孔下方位置進行初期支護；

S4：重復上述S1-S3步驟，直到整個隧道施工完成，再進行二次襯砌最后開挖隧底、清碴、并澆筑混凝土形成隧道底層。

通過采用上述技術方案，爆孔內炸藥起爆時，減震孔和周邊孔對隧道的邊緣位置起到雙層緩沖作用，使得爆破震動難以較多的傳遞到圍巖在周邊孔外部的位置，使得隧道圍巖的穩定性較高；同時分隔孔將掌子面分為上部斷面和下部斷面，使得爆破時使用小面積爆破掉上部斷面部分即可，而分隔孔也減小了爆破對下部斷面處圍巖的震動，進而減少了下部斷面處圍巖對隧道邊緣處圍巖的擾動，也作為上部斷面施工的邊界線，使上部斷面和下部斷面之間的施工節點明確；當上部斷面處開挖完畢后，對隧道分隔孔上方位置進行初期支護，然后開挖下部斷面，周邊孔有利于減少開挖下部斷面過程中對圍巖的擾動；之后繼續在隧道掌子面開設周邊孔、分隔孔、減震孔、爆孔，以及進行爆破，然后挖上部斷面，對隧道在分隔孔上方部位做初期支護，拆除前邊的初期支護，同時進行拱和混凝土填充、下部斷面的開挖，使得施工進度較快；