[發明專利]上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法

在審

• 申請號: 202210217518.5
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114483054A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李現朋;王阿龍;李恩雷;張強;婁志豪;張萬洲;何列;梁廣勝;馬瑞升;董鋒利;桂斌;袁慶典
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道股份有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/14
• 代理公司: 鄭州盈派知識產權代理事務所(普通合伙) 41196
• 代理人: 張曉輝;樊羿

1.一種上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1,在開挖前對掘進范圍內的不良地質段進行勘測，確定上軟下硬地層的具體位置區域；

S2，開挖至臨近上軟下硬區域時，對導洞拱部施做管棚支護，防止施工時拱頂出現掉塊；

S3，以巖土層界面為基準面，利用小型挖機對上臺階土層部分進行開挖，在開挖完成后安裝上臺階異形拱架，然后施做鎖腳錨桿、掛設鋼筋網片，并噴射混凝土漿；

S4，在掌子面周邊采用淺孔鉆機增設控制孔，根據循環進尺，模擬計算鉆孔角度，沿開挖輪廓線長短交錯布置；

S5，下臺階巖層部分采用懸臂掘進機掘進開挖；

S6，在掌子面開挖一段距離后開始利用懸臂掘進機開挖仰拱；

S7，重復上述S3～S6開挖下一循環。

2.根據權利要求1所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于， 所述管棚支護采用加密大管棚，管棚間距為15～20cm，直徑為Φ108mm。

3.根據權利要求2所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，所述管棚的斷面采用拱部外擴的方式，將拱部開挖輪廓線整體向上外擴80～100cm，邊墻輪廓線不變。

4.根據權利要求1所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，在所述步驟S3中，開挖進尺控制在0.5～1m之間，上臺階與下臺階布局控制在3m以內。

5.根據權利要求4所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，所述異形拱架安裝包括以下步驟：

1）首先根據上臺階尺寸提前加工異形鋼架，異形鋼架分節時，拱腳短節鋼架間隔10～15cm ；

2）異形鋼架安裝前，先測量待支護上臺階端面尺寸，以上臺階拱腳落在巖層為基準，選擇拱腳短節鋼架；

3）若存在少量欠挖，采用炮機鑿除處理；若存在超挖，采用方木或型鋼墊實。

6.根據權利要求1所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述控制孔的鉆孔直徑在70～80mm之間，控制孔凈間距在20～30cm之間。

7.根據權利要求1所述上軟下硬地層導洞非爆開挖施工方法，其特征在于，所述步驟S5包括：

1）懸臂掘進機就位后，從掌子面底部沿水平方向切割一條槽,并預留0.8～1m的開挖面；

2）懸臂掘進機的切割頭采取自上而下、左右循環切削；

3）懸臂掘進機每循環進尺1～2榀，先支護兩側格柵鋼架，仰拱滯后懸臂掘進機尾部3～5m；

4）懸臂掘進機的鏟板部耙爪將切削的渣土裝入運輸車，并轉運至豎井臨時渣土坑，由橋吊吊運出洞。