[发明专利]上软下硬地层的隧道开挖方法

权利要求书

1.一种上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括：

S1，在所述隧道的拱部施作超前支护；

S2，在所述隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护；

S3，在所述隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护；每完成一次循环进尺爆破后，施作上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环；

所述每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护，具体包括：

在所述下台阶的临时拱部喷射混凝土；

在所述下台阶的底面和侧墙施作下台阶格栅支护；

在所述下台阶的临时拱部设置工字钢，所述工字钢的两端分别与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭。

2.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭后，还包括，分别在所述下台阶的两侧侧墙处的所述下台阶格栅支护搭设锁脚锚管并进行注浆。

3.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护，具体包括：将所述工字钢与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护之间的连接螺栓割除或将所述工字钢从根部割断。

4.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述S1具体包括：

从地面在隧道拱顶的设定范围的地层内施作止水帷幕，并在所述止水帷幕所围设的区域内进行注浆加固；或者，从所述隧道内在所述隧道拱顶的设定范围的地层内施作半断面帷幕注浆加固；

沿所述隧道的开挖轮廓线施作超前中管棚支护。

5.根据权利要求1～3任一项所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述施作上台阶初期支护，包括：

在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护并与所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭。

6.根据权利要求5所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，还包括：每完成一次或多次循环进尺爆破后，在所述隧道的拱部施作超前小导管支护；

其中，在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护的同时，在所述上台阶初期支护内预埋PVC管；在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭后，在所述PVC管内钻孔，在所述孔内设置超前小导管。

7.根据权利要求5所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述上台阶格栅支护的钢拱架之间和/或所述下台阶格栅支护的钢拱架之间均采用套筒连接。

8.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述下台阶的循环进尺爆破采用电子雷管水压控制爆破方式，所述上台阶的循环进尺爆破采用电子雷管逐层剥离控制爆破方式。

9.根据权利要求4所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述中管棚侵入所述上台阶初期支护的轮廓线的部分的直径小于所述中管棚侵入地层的部分的直径。