[发明专利]一种复理石地层隧道开挖施工方法

说明书

本发明涉及一种复理石地层隧道开挖施工方法，采用悬臂掘进机在复理石地层进行隧道开挖。采用激光束照射在掌子面实时标识隧道设计开挖轮廓。先开挖初始洞，再进行隧道设计轮廓线的精细开挖。在上一支护循环的预留钢筋网内侧架立保护钢架。本发明的有益效果是：采用激光导向避免了盲目开挖造成的超欠挖。悬臂掘进机切割岩石方法和顺序可提高开挖轮廓质量和开挖效率，可有效避免复理石地层因氧化引起的坍塌；对上一循环预留钢筋网采取保护措施，可有效保证施工质量。可提高复理石地层隧道开挖的施工效率并节省施工成本。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种复理石地层隧道开挖施工方法。

背景技术

目前隧道主流施工方法有钻爆法和盾构法，盾构法主要用于地铁和市政隧道，公路、铁路中大断面隧道施工以钻爆法为主，常用的先进钻爆技术为光面爆破，高速公路、高速铁路隧道对爆破开挖超欠挖要求很高，《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设( 2010 )24 1 号和《公路隧道施工技术规范》（JTG-F60-2009）中均明确规定“应严格控制欠挖。拱脚、墙脚以上1m范围内断面严禁欠挖。Ⅱ～Ⅳ级围岩拱部平均线形允许超挖15cm、最大允许超挖25cm，边墙平均线形超挖10cm；Ⅴ、Ⅵ级围岩拱部平均线形允许超挖10cm、最大允许超挖15cm，边墙平均线形超挖10cm”。欧洲地区对超挖的规定主要在设计中规定施工公差和变形公差来进行限值，且超挖要分析是否承包商可避免的原因引起的，超挖后需通知监理并采取一定的措施。在复理石地层隧道开挖时，由于复理石岩性特殊，光面爆破效果将大打折扣，爆破振动、钻眼偏差、装药量偏差造成的超挖和局部坍塌将不能满足规范对超挖的要求，且额外增加施工成本、降低工程安全和质量。常规的悬臂掘进开挖方法在复理石中使用也容易因导向效果不佳和岩石特性造成超挖。

发明内容

本发明的目的是提出一种复理石地层隧道开挖施工方法的技术方案，提高在复理石地层的隧道开挖的施工质量和施工进度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种复理石地层隧道开挖施工方法，采用悬臂掘进机在复理石地层进行隧道开挖。

更进一步，采用激光发射器发射一组激光束，所述激光束照射在掌子面的激光点实时标识隧道设计开挖轮廓。

更进一步，所述激光点在隧道喷射混凝土内壁的内侧，所述激光点距隧道喷射混凝土内壁10cm，相邻两所述激光点之间的间距为：

其中，r为隧道掌子面轮廓的圆周半径。

更进一步，当隧道掘进方向为直线时，所述激光束与隧道掘进方向平行，所述激光发射器与掌子面距离为30m～200m；

当隧道掘进方向为曲线时，所述激光发射器与掌子面距离为：

其中，R为隧道的曲率半径。

更进一步，所述施工方法包括：

a. 开挖一个初始洞，所述初始洞的深度为隧道的开挖循环进尺，所述初始洞的轮廓与所述隧道设计开挖轮廓之间预留成型开挖留量；

b.开挖步骤a预留的所述成型开挖留量，按隧道设计轮廓线进行精细开挖，并整修开挖轮廓；

c. 在完成步骤b的所述精细开挖后，进行喷射混凝土施工。

更进一步，步骤a中，所述成型开挖留量不小于所述喷射混凝土厚度加50cm。

更进一步，步骤a中所述初始洞通过多次的单元开挖开挖达到所述循环进尺的深度，所述单元开挖的方法包括：

a1. 在掌子面开挖一圈周边槽，所述周边槽的外侧边沿为所述初始洞的轮廓；