[发明专利]一种大断面软岩隧道下台阶与仰拱同步开挖的施工方法

摘要

一种大断面软岩隧道下台阶与仰拱同步开挖的施工方法，该方法施工通过九个工序实现下台阶与仰拱的同步开挖，简化了传统三台阶法的施工工序，有效避免了下台阶与仰拱在同时开挖时产生的相互干扰问题，能使大断面软岩隧道的初期支护混凝土结构形成快速封闭成环，有利于初期支护混凝土结构的受力状态尽快趋于合理，有效控制大断面软岩隧道的施工变形，保障大断面软岩隧道开挖的施工安全，同时九个工序衔接合理，减少仰拱与掌子面开挖存在的相互干扰问题，从而有效提升施工效率，在整体上提高了大断面软岩隧道的开挖施工进度。

主权项

1.一种大断面软岩隧道下台阶与仰拱同步开挖的施工方法，将隧道开挖面自上而下分为上台阶(1)、中台阶(2)、下台阶(3)及仰拱(4)四部分，施工方法中使用到挖掘机、简易台架、拱架、钢筋网片、锚杆，所述简易台架是指采用钢管、钢筋网焊接而成的施工辅助设备，给定大断面软岩隧道的开挖总高度为H、上台阶(1)开挖长度为L1、中台阶(2)开挖长度为L2，其特征是：上台阶(1)开挖高度h1控制在0.4~0.5H，中台阶(2)开挖高度h2控制在2.5~3.5m，下台阶(3)开挖高度h3控制在H‑ h1‑ h2，其中下台阶(3)开挖高度h3中包含有仰拱(4)高度且所述仰拱(4)高度＜h3，上台阶(1)开挖长度L1控制在4m~6m，中台阶(2)开挖长度L2控制在3m~5m，下台阶(3)开挖长度≥L1+ L2，下台阶(3)开挖长度包含有仰拱长度，将上台阶(1)开挖长度L1、中台阶(2)开挖长度L2与所述下台阶(3)开挖长度的总和称其为一次开挖长度；第一步，在大断面软岩隧道的上台阶(1)、中台阶(2)、下台阶(3)及仰拱(4)的开挖面处同时配钻数个炮孔并在各炮孔内分别装填等量炸药；第二步，将下台阶(3)及仰拱(4)处装填的所述炸药同时起爆，随后利用爆破石碴铺设第一临时便道通至中台阶(2)，挖掘机经由所述第一临时便道将上台阶(1)的简易台架运出，注意在进行第二步时需对上台阶(1)和中台阶(2)上的各炮孔进行保护；第三步，将上台阶(1)及中台阶(2)处装填的所述炸药同时起爆，爆破后通风排烟；第四步，通过挖掘机对上台阶(1)处进行扒碴，同时利用爆破石碴铺设第二临时便道通至上台阶(1)，扒碴完成后将拱架、钢筋网片、锚杆施工材料运送至上台阶(1)；第五步，在上台阶(1)处开始拼装拱架、挂钢筋网片、打设锚杆并施工超前支护结构，同时对中台阶(2)、下台阶(3)及仰拱(4)处进行出碴，待所述出碴完成后随即开始拼装拱架、挂钢筋网片、打设锚杆的常规施工；第六步，按先仰拱(4)后下台阶(3)的施工顺序喷射初期支护混凝土(5)；当大断面软岩隧道穿越富水地层时，需在上述第五步仰拱(4)拼装拱架前或是第六步仰拱(4)喷射初期支护混凝土(5)前对仰拱(4)处的积水及时进行抽排；第七步，对仰拱(4)处进行回填石碴(6)以满足后续施工通车要求；第八步，再按先中台阶(2)后上台阶(1)的施工顺序喷射初期支护混凝土(5)；第九步，最后通过挖掘机将简易台架运至上台阶(1)即可完成首次开挖长度的施工，下次开挖长度的施工重复上述各步，直至数次开挖长度的施工即可完成整个大断面软岩隧道的下台阶与仰拱同步开挖施工。