[發(fā)明專利]巨跨洞庫跳格開挖及快速翻底方法

有效

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112240207B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 洪開榮;鄭戰(zhàn)清;張志和;高波;魏樺;張偉;劉龍衛(wèi);安博;李銳;余備軍;董榮華
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵隧道集團一處有限公司;中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00;F42D3/04
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

本發(fā)明公開了一種巨跨洞庫跳格開挖及快速翻底方法，第一步，首先將開挖斷面分為上下兩層，上層包括上中導洞、左右兩個上邊墻側(cè)導洞、左右兩個上中巖柱共五塊，下層包括下底部和左右兩個下邊墻側(cè)導洞共三塊；第二步，上中導洞和兩個上邊墻側(cè)導洞超前開挖；第三步，開挖兩個下邊墻側(cè)導洞，并進行錨桿、錨索施工；第四步，以下底部作為施工平臺，進行兩個上中巖柱的拆除；第五步，待上中巖柱拆除完成，上層錨桿、錨索施工徹底結(jié)束，再進行下底部的施工；第六步，采用潛孔鉆在下底部進行垂直鉆孔，通過下底部的一次爆破成型實現(xiàn)快速翻底。專用于巨跨洞庫的開挖，高效快速，安全可靠，且易于施工。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑工程技術領域，具體涉及一種地下巨跨洞庫的高效開挖方法。

背景技術

隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和交通運輸量的逐步提高，在新建和改擴建鐵路、公路中，超大跨隧道工程日益增多。隧道開挖跨度大于18m，屬于超大跨度隧道。超大跨度隧道具有扁平、大跨、薄拱等特點，對于超大跨度隧道，國內(nèi)外多采用CD法、CRD法、雙側(cè)壁導坑法和多導坑法等施工方法進行施工，通過設置多導坑、多道橫豎向臨時支撐，將大斷面分成多個小斷面進行施工。

對于跨度大于25m的巨跨暗挖地下車站隧道一般采用頂洞超前、分層開挖、核心預留、重點錨定的方法，按照橫豎向基本均勻的原則，將超大斷面隧道劃分為多部進行開挖，首先開挖頂層中導洞；然后自上而下、左右交替、分層開挖兩邊的各部分，每部分開挖后進行初期支護；最后逐步分層開挖核心土及仰拱，形成封閉成環(huán)的支護體系。

以上方法不僅導坑斷面多，且無法采用大型機械施工，工序交叉多，施工進度慢，而且臨時支撐多，臨時支撐拆除時圍巖變形大、安全風險高。其中下臺階或底部下層開挖，一般采用抬炮分層爆破，即使采用大型機械鉆孔爆破進尺最大約4.5m，進度相對緩慢。

同時，洞內(nèi)爆破需有效地降低爆破引起的震動強度，以減少對鄰近的襯砌結(jié)構(gòu)影響，為此，爆破需震速控制在結(jié)構(gòu)安全震動標準以內(nèi)，既要滿足工程結(jié)構(gòu)安全要求，又要讓隧道爆破安全、順利、高效進行，施工難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種專用于巨跨洞庫的高效快速開挖方法，高效快速，安全可靠，且易于施工。

為此，本發(fā)明所采用的技術方案為：一種巨跨洞庫跳格開挖及快速翻底方法，包括以下步驟：

第一步，首先將開挖斷面分為上下兩層，上層包括上中導洞、左右兩個上邊墻側(cè)導洞、左右兩個上中巖柱共五塊，所述上中巖柱位于上中導洞與上邊墻側(cè)導洞之間，下層包括下底部和左右兩個下邊墻側(cè)導洞共三塊，所述下底部位于左右兩個下邊墻側(cè)導洞之間；

第二步，上中導洞和兩個上邊墻側(cè)導洞超前開挖；

第三步，開挖兩個下邊墻側(cè)導洞，待上中導洞、上邊墻側(cè)導洞、下邊墻側(cè)導洞開挖完成后，兩個上中巖柱正好位于下底部左右兩端的正上方，并進行錨桿、錨索施工；

第四步，以下底部作為施工平臺，進行兩個上中巖柱的拆除；

第五步，待上中巖柱拆除完成，上層錨桿、錨索施工徹底結(jié)束，再進行下底部的施工；

第六步，采用潛孔鉆在下底部進行垂直鉆孔，下底部開挖深度H大于6m，鉆孔孔深超過下底部的開挖深度0.5～1m，鉆孔呈梅花形布置，鉆孔內(nèi)采用乳化炸藥進行連續(xù)裝藥，裝藥長度堵塞長度利用數(shù)碼雷管進行控制爆破,爆破振速小于5.0cm/s，通過下底部的一次爆破成型實現(xiàn)快速翻底。

作為上述方案的優(yōu)選，兩個所述上邊墻側(cè)導洞與洞庫邊墻之間留有間隔，使得兩個下邊墻側(cè)導洞分別呈“L”形，且“L”形的水平段朝向內(nèi)側(cè)。

進一步優(yōu)選為，所述上中導洞與兩個上中巖柱的寬度之和等于下底部的寬度，且上中巖柱比上中導洞大。

進一步優(yōu)選為，所述鉆孔采用孔距a為2.5m，排距b為2.0m進行布置，孔間爆破時差50ms，排間爆破時差75ms。