[發(fā)明專利]一種大斷面富水極軟弱圍巖隧道九步開挖方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310183906.0
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN115949412A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊維彬;張幸;李小超;趙宋;劉奎志;任泓丞;曹昌權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 中化學(xué)交通建設(shè)集團第一工程有限公司;楊維彬
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及大斷面富水極軟弱圍巖隧道九步開挖方法，包括：根據(jù)綜合超前地質(zhì)預(yù)報手段確定超前支護方法，按照開挖示意圖對隧道進行開挖和施作臨時支護、永久支護、應(yīng)急支護。工序包括：上部弧形導(dǎo)坑開挖→上部初期支護→上部核心土開挖、施做臨時仰拱→中部側(cè)壁導(dǎo)坑開挖（單側(cè)開挖）→中部兩側(cè)初期支護→中部核心土開挖、施做臨時仰拱→下部兩側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑開挖（單側(cè)開挖）→下部兩側(cè)初期支護→下部核心土開挖→仰拱開挖→仰拱初期支護→仰拱及填充混凝土→拱墻二次襯砌。采用九步開挖法配套大型機械化作業(yè)，施工工序少、速度快、效率高、安全可靠、可實施性強、經(jīng)濟性好，便于施工組織和管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及富水極軟弱圍巖適用得三臺階九步開挖施工方法。

背景技術(shù)

目前，隧道富水極軟弱圍巖設(shè)計主導(dǎo)思想是進行分部開挖，一般為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法，充分發(fā)揮小斷面的優(yōu)勢的同時缺陷十分明顯，分塊愈多，愈不利于隧道結(jié)構(gòu)及時封閉成環(huán)、及時承載，多次開挖對圍巖的擾動量大，更不利于圍巖穩(wěn)定。本方法以在采取綜合超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)、超前加固等為基礎(chǔ)，采用九步開挖法配套大型機械化作業(yè)，施工工序少、速度快、效率高、安全可靠、可實施性強、經(jīng)濟性好，便于施工組織和管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大斷面富水極軟弱圍巖隧道的快速機械化施工方法，其工序可操作性強，施工便捷，隧道開挖后能及時臨時或永久封閉成環(huán)，及早發(fā)揮圍巖成拱效應(yīng)，且能保證掌子面整體穩(wěn)定，在圍巖發(fā)生持續(xù)變形時便于迅速補充相關(guān)措施，安全可靠，經(jīng)濟性好。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種大斷面富水極軟弱圍巖隧道九步開挖方法。包括：

工藝流程為：超前支護→上部弧形導(dǎo)坑開挖→上部初期支護→上部核心土開挖、施做臨時仰拱→中部側(cè)壁導(dǎo)坑開挖（單側(cè)開挖）→中部兩側(cè)初期支護→中部核心土開挖、施做臨時橫撐（仰拱）→下部兩側(cè)側(cè)壁導(dǎo)坑開挖（單側(cè)開挖）→下部兩側(cè)初期支護→下部核心土開挖→仰拱開挖→仰拱初期支護→仰拱及填充混凝土→拱墻二次襯砌。

前置工序：綜合超前地質(zhì)預(yù)報、地質(zhì)素描、監(jiān)控量測、掌子面觀察，判斷超前支護或加固類型并施作，分為超前洞內(nèi)管棚、超前自進式錨桿、掌子面玻璃纖維錨桿、超前預(yù)注漿加固等。

第1步、上部弧形導(dǎo)坑開挖：開挖上部弧形導(dǎo)坑，每循環(huán)進尺1榀并施作初期支護，即初噴4cm厚混凝土(確保開挖面及掌子面穩(wěn)定的關(guān)鍵)，架立初期支護鋼架，設(shè)置鎖腳錨管、鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。

第2步、上部核心土開挖：上臺階施工至4m左右后挖除2m、預(yù)留2m左右核心土(保證掌子面超前核心土穩(wěn)定和上臺階初期支護穩(wěn)定的關(guān)鍵)，隔榀架立臨時仰拱鋼架，噴射混凝土增強其剛性，如拱頂沉降超過預(yù)警值時可以增設(shè)臨時豎撐控制變形，實施便利，快捷迅速。

第3、4步、中部側(cè)導(dǎo)坑開挖：上部施工至6m左右，分側(cè)開挖中部側(cè)壁導(dǎo)坑，每循環(huán)進尺不大于2榀并施作初期支護。

第5步、中部核心土開挖：開挖中部核心土，隔榀架立臨時橫撐鋼架，鋼架采用卡槽限制垂直向上和水平向內(nèi)位移，臨時鋼架采用1m厚的洞內(nèi)黏質(zhì)土回填，減小施工擾動，這是確保采用大型機械化施工的關(guān)鍵，必要時設(shè)置臨時仰拱。

第6、7步、下部側(cè)導(dǎo)坑開挖：中部施工至20m左右，分側(cè)開挖下部側(cè)導(dǎo)坑，每循環(huán)進尺不大于2榀并施作下初期支護。

第8步、下部核心土開挖。

第9步、仰拱開挖，施工仰拱初支及仰拱。

附圖說明

圖1、發(fā)明中九步開挖方法橫斷面示意圖。

圖2、發(fā)明中九步開挖方法縱斷面示意圖。

實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。