[发明专利]软弱围岩隧道短台阶开挖快速施工工法

说明书

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种针对云南地区软弱围岩隧道的安全、快速的短台阶施工工法。短台阶开挖快速施工工艺将传统施工工艺中的依次施工组织方式改为采用平行施工组织方式，即几个施工工序在同一时间、不同的空间上进行施工的组织方式，以缩短工序循环作业时间。该工法可提高掌子面稳定性，同时缩短工序循环作业时间，减弱因围岩暴露导致的围岩风化崩解及施工过程中对围岩的扰动，降低施工安全风险，节约工期成本。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种针对云南地区软弱围岩隧道的安全、快速的短台阶施工工法。

背景技术

云南省西双版纳地区由于板块运动比较活跃，褶皱、断裂等构造体系规模大、延伸性远，分布广。受地质构造影响，地质岩性以Ⅳ、Ⅴ级软岩为主，且均具有易风化剥落、遇水软化崩解、失水收缩开裂的特性。该类岩体在施工扰动及长时间暴露下易发生坍塌，施工安全风险大。传统的隧道流水作业施工工艺采用依次施工组织方式，即前一个工序完工后才开始下一工序,一个工序紧接着一个工序依次的施工下去,直至完成全部施工工序。此种工艺效率低，围岩封闭时间长，加剧了围岩风化崩解，不利于掌子面稳定，施工安全风险大。且由于循环进尺短、循环时间长等原因也导致施工工期长、工期成本高。

发明内容

为克服传统隧道流水施工工艺所存在的以上问题，本发明提供一种针对软弱围岩隧道施工的安全、快速的短台阶开挖施工工艺，该工艺可提高掌子面稳定性，同时缩短工序循环作业时间，减弱因围岩暴露为导致的围岩风化崩解及施工过程中对围岩的扰动，降低施工安全风险。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提出了一种软弱围岩隧道短台阶开挖快速施工工法，具体包括以下步骤：

（1）上台阶开挖：根据开挖断面尺寸，确定上台阶高度及长度，在开挖过程中进行喷浆支护；

（2）回弹料清理及钻孔施工准备：挖机对喷浆结束后所残留的拱脚回弹料进行清理，并挖齐台阶断面；同时开挖班到场开始准备钻孔施工所需的机具，准备进行钻孔施工；

（3）进行钻爆施工：开挖班打设炮孔，并按要求装药起爆，炮孔长度、角度、间距、装药量等均应严格按照设计确定的爆破参数进行施作；

（4）上台阶清渣及立架作业准备：响炮后，挖机到达掌子面进行排险和找顶，并将上台阶碴石扒渣至下台阶；同时立架班开始准备立拱作业所需材料，准备进行立拱作业；

（5）下台阶出渣及上台阶立架：挖机扒渣结束离开掌子面后，装载机将立拱所需材料及台架吊至上台阶；随后装载机在下台阶开始出渣，上台阶同时立架；

（6）下台阶立架及上台阶超前支护施工：上台阶立架与下台阶出渣同时结束后，下台阶立架与上台阶超前支护施工同时进行；同时，湿喷机械手达到掌子面开始接管，准备喷浆作业；

（7）喷浆施工：下台阶立架及上台阶超前支护施工完成后，立即进行喷浆作业，直至喷浆完成；

（8）重复步骤（2）～（7），直至完成软弱围岩隧道开挖。

所述上台阶高度为3～4m，长度为3～5m，下台阶左、右侧错开1.8～3m。

所述步骤（6）中下台阶立架时，挂设钢筋网与打设锁脚同时进行。

本发明的短台阶开挖快速施工工法能够充分利用隧道内的空间资源进行平行作业，将传统施工工艺中的依次施工组织方式改为采用平行施工组织方式，即采用几个施工工序在同一时间、不同的空间上进行施工的组织方式，简化施工工序，缩短工序作业循环时间，减少对围岩的扰动，提高掌子面稳定性，降低施工安全风险，同时降低工期成本。

附图说明

图1为本发明施工过程中的横断面图；

图2为本发明施工过程中的纵断面图；