[發明專利]一種應用于高地應力深埋隧道破碎帶開挖施工方法

有效

• 申請號: 202111510282.6
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114183148B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李智;陳探;楊新成;趙海斌;鄧富勇;吳建;張敬弦
• 申請（專利權）人: 中交路橋華南工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 李崇章

本發明公開了一種應用于高地應力深埋隧道破碎帶開挖施工方法，沿隧道掌子面邊緣掘進方向設置加固管棚支護，并在加固管棚支護前增加減震防護，最后進行施工爆破。本發明顯著削弱了爆破活動對圍巖加固區的造成的震動損傷，既可以適當的增加炮孔裝藥量，提高循環進尺，加快施工進度，又能削弱爆破震動給圍巖加固區造成的損傷，維持圍巖的結構穩定，保障施工安全。

技術領域

本發明涉及隧道掘進技術領域，尤其涉及一種應用于高地應力深埋隧道破碎帶開挖施工方法。

背景技術

隨著國內基礎設施建設不斷向中西部推進，中西部地區地形地貌復雜，更多的高速公路、高速鐵路會穿山而建，山嶺隧道自然也越來越多。當隧道的埋深越來越大，隧道承受的地應力也隨之愈高。破碎帶是由斷層或裂隙密集帶所造成的巖石強烈破碎的地段，是工程中較為常見的不利地質現象。破碎帶的存在對保障隧道工程的施工安全、施工進度構成了嚴峻挑戰，如果無法妥善處置破碎帶問題，輕則拖慢工期、增加成本，重則導致人員傷亡，項目停工，而且現有的類似施工方案沒有很好的平衡減弱掌子面爆破活動對圍巖加固區的造成的震動損傷與加快循環進尺的方式，若要加快循環進尺就要加大爆破時炮孔裝藥量，而炮孔裝藥量增大，則爆破震動就會對圍巖加固區造成更大的損傷，從而引起圍巖墜石甚至塌方，導致停工，因此如何實現在破碎帶中既安全又快速的開展施工生產是該工程面臨的最嚴峻的技術問題。

發明內容

本發明旨在一定程度上解決上述存在的技術問題，提供一種應用于高地應力深埋隧道破碎帶開挖施工方法，削弱了爆破活動對圍巖加固區的造成的震動損傷，既安全又快速的開展施工生產，保障施工安全。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了一種應用于高地應力深埋隧道破碎帶開挖施工方法，沿隧道掌子面邊緣掘進方向設置加固管棚支護，并在加固管棚支護前增加減震防護，最后進行施工爆破，包括如下具體步驟：

S1.深埋隧道地形勘查；

S2.按圖紙要求沿掌子面輪廓線沖鉆安裝孔，鉆孔完成后采用高壓風、高壓水清洗，并在安裝內安裝導向管后，再用鉆機在導向管內頂進小導管；

S3.使用高壓泵向小導管內注入單液水泥漿，使泥漿流入破碎的圍巖后與圍巖固結在一起，從而在掘進方向上一定范圍內形成一個棚狀的破碎帶圍巖加固區；

S4.在掌子面布置炮孔和周邊眼，根據施工準備階段進行爆破試驗結果，最后確立各區域內炮孔及周邊眼的爆破參數和安全裝藥量；

S5.在掌子面位于周邊眼與小導管之間的位置標記減震空孔位置，并垂直掌子面方向沖鉆減震孔，往沖鉆后無殘渣、平直的減震孔內裝填無縫鋼管，并在無縫鋼管內裝滿阻抗材料；

S6、開挖爆破施工。

優選的，所述S2步驟中小導管安設后，用速凝膠封堵孔口間隙，并在小導管附近及工作面噴射砼做為止漿墻，待噴射砼強度達到要求時再進行注漿。

優選的，所述S2步驟中所述小導管采用φ65無縫鋼管，其壁厚4mm、長度10m，管身鉆有φ8mm的出漿孔眼，出漿孔眼的孔間距15cm，且小導管尾部0.7m不鉆孔，尾部焊上φ8鋼筋箍，其頭部5cm長成錐形。

優選的，所述S2步驟中沿掌子面輪廓線均勻布置19個安裝小導管的安裝孔，孔間距100cm，鉆孔深度10m。

優選的，所述安裝孔的鉆孔水平方向、豎直方向的外插角均為15°。

優選的，所述S5步驟中減震孔孔心之間的曲線距隧道輪廓線的距離，與超前小導管在隧道輪廓線內側的注漿加固范圍保持一致。

優選的，所述炮孔深度為0.6m，炮孔直徑為40mm。