引水隧洞极软弱围岩段施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108222976A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201711452507.0E21D21/00(2006.01)(22)申请日2017.12.28E21D11/10(2006.01)(71)申请人中铁六局集团天津铁路建设有限公司地址300140天津市河北区昆纬路34号申请人中铁六局集团有限公司(72)发明人马陆民高俊兰波贺龙孙全张才文孙强王瑞侯超郭晓军(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人庞学欣(51)Int.Cl.E21D11/18(2006.01)E21D11/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称引水隧洞极软弱围岩段施工方法(57)摘要一种引水隧洞极软弱围岩段施工方法。其包括超前地质预报；围岩超前支护；爆破开挖；初期支护；仰拱封闭；监控量测等步骤。本发明提供的引水隧洞极软弱围岩段施工方法具有如下有益效果：可避免盲目无序施工，上道工序可为下一道工序提供依据，各工序紧密结合，同时减少了对围岩的扰动次数，加快了施工进度，与其他施工方法相比每天施工进尺平均增加了1.5m，取得了好的经济效益，且确保了施工安全，顺利通过了极软弱围岩段洞室开挖，取得了安全效益，可为今后类似围岩施工提供借鉴。CN108222976ACN108222976A权利要求书1/1页1.一种引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法包括按顺序进行的下列步骤：1)超前地质预报：每循环开挖施工前先由地质人员到掌子面进行围岩勘察，并进行地质素描，沿掌子面处围岩每12m进行一次短期地质预报，根据掌子面围岩节理裂隙发育程度确定开挖、支护施工参数；2)围岩超前支护：根据掌子面处围岩勘察情况采用超前锚杆(1)对掌子面上起拱线以上拱顶155°范围内开挖轮廓线以外的区域进行超前支护，至少沿拱部的周向设置两排呈弧形的超前锚杆(1)，并且超前锚杆(1)的内端与位于掌子面内侧且上一循环已设置好的型钢支撑进行焊接；3)爆破开挖：采用循环方式进行洞室开挖，由操作人员采用风钻在开挖轮廓线向内收缩10cm处进行钻孔而形成间隔设置的爆破孔，在爆破孔内装入炸药，弱爆破，爆破后对存在的局部欠挖位置采用挖掘机进行处理；4)初期支护：将多个拱形门式型钢支撑(2)沿洞室长度方向设置在新开挖出的洞室围岩上，型钢支撑2间采用钢筋连接，两个型钢支撑(2)和其间的钢筋构成一榀钢架支撑，每榀钢架支撑下端四个角部分别设置一根锁脚锚杆(3)，之后在洞室边墙和拱部范围内铺设钢筋网，然后在边墙和拱部范围内的围岩中呈梅花状设置多根锁定锚杆(4)，最后在外部喷射混凝土而形成混凝土层；5)仰拱封闭:采用型钢横向连接在初期支护下端之间，然后在其上浇筑混凝土而形成仰拱；6)监控量测：在施工过程中沿洞室长度方向间隔设置多个监控量测点，并按照规定频次进行围岩数据测量。2.根据权利要求1所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的超前锚杆(1)的排距为200cm，相邻两排中的超前锚杆(1)纵向搭接长度为100cm，每排超前锚杆(1)中相邻两根超前锚杆(1)的间距为30cm，超前锚杆(1)采用Φ32mm，L＝3m的钢管，外插角为10°～15°。3.根据权利要求1所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：在步骤3)中，所述的洞室开挖的进尺控制在1.0m。4.根据权利要求1所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：在步骤4)中，所述的型钢支撑(2)采用I12型钢；相邻型钢支撑(2)间的纵向间距为0.5－0.6m，型钢支撑(2)间采用C22钢筋连接，锁脚锚杆(3)的直径为Φ22mm，置入角度60°，钢筋网采用Φ8mm直径的钢筋，锁定锚杆(4)的直径为Φ22mm，L＝2.5m，混凝土层厚度为15cm。5.根据权利要求1所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的仰拱中的型钢采用I12型钢。6.根据权利要求1所述的引水隧洞极软弱围岩段施工方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的监控量测点的间隔距离为5m。2CN108222976A说明书1/4页引水隧洞极软弱围岩段施工方法技术领域[0001]本发明属于隧道施工方法技术领域，特别是涉及一种引水隧洞极软弱围岩段施工方法。背景技术[0002]围岩是指受隧洞开挖影响而发生应力状态改变的周围岩土体。根据岩土体的强度，可将围岩分为坚硬围岩和软弱围岩两大类。隧洞不同于钢筋、水泥等一般的材料体，它是地质体的一部分，其中存在断层、节理、层面等各种不连续面和充填物，围岩在这些不连续面的切割下，形成一定的岩体结构并赋存予一定的地质环境之中，因此围岩在力学作用下的变形和强度特征