[发明专利]超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法，特别是一种应用于土木工程的隧道塌方处理施工及设计技术领域的超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法。

背景技术

在不良地质地段施工交通隧道工程及其它地下洞室工程的过程中，当遇到较差围岩时，由于设计支护参数偏弱或施工方法不当或自然灾害等原因很容易出现隧道塌方及塌方冒顶，如何处理隧道塌方需要根据现场实际情况综合研究确定。当确定了隧道塌方处理支护参数后，如何选择对应支护参数的开挖方式对确保安全施工和有效的完成隧道塌方处理是特别关键的。现有技术中的处理方案为：一、先对隧道开挖轮廓线内外的松散渣体注浆后再开挖成洞。这种施工方法注浆量太大，不经济。二、分步开挖，开挖后对临时坡面锚喷支护，下次开挖废弃上次的临时支护，这种施工方法工艺繁琐，施工周期长，不经济。现有技术中还没有一种施工方便，可以有效增加作业面，节约工程投资，确保了隧道开挖施工安全的超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种施工方便，可以有效增加作业面，节约工程投资，确保了隧道开挖施工安全的超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法。

为解决上述技术问题，本发明采用的超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法，包括以下几个步骤：

a、以钢架接头为界，将待挖的隧道划分成顶部、上台阶、中台阶、下台阶和仰拱五个部分；

b、开挖顶部，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

c、开挖上台阶，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

d、开挖中台阶，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

e、开挖下台阶，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

f、开挖仰拱部分，并在开挖过程中对开挖部分进行支护。

进一步的是，在b步骤中采用放坡开挖的方法。

进一步的是，在b步骤中，开挖后对靠近掌子面的临时碎石土坡面喷砼后封闭.

进一步的是，在c步骤中，先开挖上台阶左侧部分，再开挖上台阶右侧部分，然后开挖上台阶核心土部分。

进一步的是，在d步骤中，先开挖中台阶左侧部分，再开挖中台阶右侧部分，然后开挖中台阶核心土部分。

进一步的是，在e步骤中，先开挖下台阶左侧部分，再开挖下台阶右侧部分，然后开挖下台阶核心土部分。

进一步的是，在开挖过程中采用放坡开挖的方法,在靠近掌子面侧及上台阶右侧部分设置斜坡，开挖后对靠近掌子面临时碎石土坡面喷砼封闭。

进一步的是，在开挖过程中采用放坡开挖的方法,在靠近掌子面侧及中台阶右侧部分设置斜坡，开挖后对靠近掌子面临时碎石土坡面喷砼封闭。

进一步的是，在开挖过程中采用放坡开挖的方法,在靠近掌子面侧及下台阶右侧部分设置斜坡，开挖后对靠近掌子面临时碎石土坡面喷砼封闭。

进一步的是，在f步骤中，仰拱部分采用全幅开挖，开挖后及时进行仰拱砼浇筑施工。

本发明的有益效果是：本发明将隧道分成顶部、上、中、下三个台阶以及仰拱五个部分分层开挖，这样在开挖过程中可以充分利用尚未挖除部分围岩的自稳能力，在保证结构安全稳定的前提下减少了临时支护。本发明利用松散碎石土及碎块石夹巨块石的力学性能，预留核心土反压稳定掌子面碎石土，并开挖形成核心土临时稳定坡比，根据隧道开挖断面大小及塌渣体自稳能力，选择合理的开挖方式，充分利用了塌渣体自稳能力，局部少量喷砼支护，大面积不支护，很好的解决了隧道开挖后掌子面的稳定性问题，增加了作业面，节约了工程投资，确保了隧道开挖施工安全。

附图说明

图1是本发明的隧道开挖横向剖面图；

图2是本发明的隧道开挖纵向剖面图；

图3是本发明的隧道开挖俯视图；

图中零部件、部位及编号：顶部1、上台阶左侧部分2、上台阶右侧部分3、上台阶核心土部分4、中台阶左侧部分、中台阶右侧部分5、中台阶核心土部分6下台阶左侧部分7、下台阶右侧部分8、下台阶核心土部分9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1图2及图3所示，为解决上述技术问题，本发明采用的超大断面、大跨径塌方冒顶散体隧道开挖法，包括以下几个步骤：

a、以钢架接头为界，将待挖的隧道划分成顶部1、上台阶、中台阶、下台阶和仰拱五个部分；

b、开挖顶部1，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

c、开挖上台阶，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；

d、开挖中台阶，并在开挖过程中对开挖部分进行支护；