[发明专利]一种狭小区域超深通道斜井反挖施工方法

说明书

技术领域

本发明属于地下建筑的附属工程施工领域，具体是一种狭小区域超深通道斜井反挖施工方法。

背景技术

城市地下空间利用已是全国乃至全世界现代化城市建设的重要内容和发展趋势，城市地下空间利用包括地下综合管线走廊、城市地下交通、城市地下商业。我国城市建设正处于高速发展阶段，随着现代化城市的飞速发展，城市人口超负荷，交通拥挤堵塞，为了缓解地面交通压力，城市公路隧道是最好的解决方案之一，而竖井斜井是城市公路隧道不可缺少的附属工程。

该类附属工程由于施工区域狭小、通道深，施工难度极大。并且由于施工地点大多位于建筑比较密集的闹市区，也给施工安全带来了极大的挑战。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种狭小区域超深通道斜井反挖施工方法，由下至上施工，使用设备简易，人员投入少，可交叉作业，缩短工期，降低成本，且施工过程中安全风险小。

技术方案：本发明所述狭小区域超深通道斜井反挖施工方法，包括如下步骤：

(1)施工放样：根据施工图纸，沿主隧道拱部开挖轮廓线；

(2)超前支护：沿步骤(1)开挖的轮廓线外的地层中已安装完成的钢拱腹部钻孔并打入导管，通过导管向周围岩层中压注起胶结作用的浆液，在隧道拱部的轮廓线外形成一个0.4～1m厚的加固圈，对岩层进行加固封堵；

(3)临空面开挖：在轮廓线的周边及轮廓线的横向中部进行水钻取芯，形成临空面，取芯直径为10～20cm，相邻孔间距为8～12cm，孔间搭接2～3cm；

(4)测量放样：参照主隧道勘察报告及主隧道拱部外围岩层的观察，确定外围岩层的地质情况，再计算静力爆孔的布置参数和爆孔内的静爆剂的装药量；

(5)静力爆破：根据步骤(4)的计算结果，在临空面钻爆孔，并向爆孔内装入适量配比的静爆剂和水混合物，进行静力爆破；

(6)破岩、渣土外运：爆破完成后，利用机械或人工破岩开挖斜井，在接近轮廓线时通过人工修整，控制超挖；斜井开挖过程中产生的渣土由主隧道运出；

(7)初期支护：斜井开挖后，在施工掌子面采用潮喷法进行喷射混凝土作为斜井的初期支护。

本发明进一步优选地技术方案为，步骤(2)的超前支护步骤中所述导管为直径50mm、长度5m，壁厚5mm的热轧无缝钢管，所述导管的一端封闭并制成尖状，插入已钻好的导管孔内，另一端的尾部采用钢筋焊一圈加强箍，防止施工时导管尾端变形；在所述导管的中部钻有直径6mm，间距100mm的梅花形布置的小孔作为注浆孔。

优选地，步骤(2)的超前支护中，利用导管压住浆液采用由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆方式，具体步骤为：

a、严格控制浆液的配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比，并测定注浆固结体的强度，选定最佳配合比；

b、在导管的尾端用水泥水玻璃胶体封堵钻孔与导管的空隙；注浆管与导管采用活接头联结进行注浆；

c、注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求，并稳压1～2min，保证浆液的渗透范围，注浆压力不得超过设定的最大压力，防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象；

d、注浆完成后，拆下活接头，用干硬性水泥封堵导管的管口，防止浆液外流，在注入的浆液达到需要强度进行临空面开挖作业。

优选地，步骤(5)中在临空面钻爆孔时，钻孔方向与临空面平行，切割岩石时同一排钻孔保持在一个平面上，钻孔作业后，将孔内余水和余渣，用高压风吹洗干净，保持孔口旁干净无土石渣。

优选地，步骤(5)中向爆孔内装填药剂的方法为：

a、向下开孔的爆孔，在静爆剂中加入重量份为22～32％左右的水，拌成流质状态后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态；在用药卷装填爆孔时，应逐条捅实；

b、水平方向和向上开孔的爆孔，采用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，放在盆中，倒入洁净水完全浸泡，30-50秒左右药卷充分湿润、完全无气泡冒出时，取出药卷从孔底开始逐条装入并捅紧，密实地装填到孔口，孔口留五厘米用黄泥封堵。

优选地，步骤(5)中静力爆破后，在岩石刚开裂时，向裂缝中加水，用于支持药剂持续反应。

优选地，向爆孔内装填药剂，从药剂加入拌合水到灌装结束，时间控制在三十分钟之内，灌装过程中，需观察确定岩石、药剂、拌和水的温度是否符合要求，已经开始发生化学反应的药剂禁止装入孔内。