[发明专利]适用于上软下硬地层爆破开挖的CRD工法和结构

说明书

本发明公开一种适用于上软下硬地层爆破开挖的CRD工法和结构，包括架设格栅钢架、临时竖撑、临时横撑、喷射早强砼。左右导洞的临时横撑滞后上台阶掌子面架设，滞后距离不大于一倍隧道洞径；滞后的临时横撑，采用喷射早强混凝土代替；下台阶和上台阶采用微台阶法开挖，下台阶爆破开挖时破除下台阶掌子面和滞后横撑之间的喷射早强混凝土；上台阶挖出的土方需要经过下台阶掌子面与滞后横撑间的空隙运输到下台阶，再从下台阶运走，避免横撑上开孔卸土。本发明有效解决了上软下硬地层CRD法爆破开挖中横撑被破坏的问题，以及上台阶出土问题，确保了工程安全，加快了施工速度，缩短建设工期。

技术领域

本发明涉及地铁区间隧道和铁路隧道施工领域，具体来说是一种适用于上软下硬地层爆破开挖的CRD工法和结构。

背景技术

目前，CRD法普遍用于均匀的第四系地层，采用机械开挖，对临时横撑影响很小。常规的CRD法开挖首先进行上导洞开挖，开挖后立即进行临时钢架、临时竖撑和临时横撑的架设，临时支护紧跟上台阶掌子面，并且步步封闭成环，达到比较好的受力。下台阶采用机械开挖，开挖后立即架设临时钢架、临时竖撑。一般需要在临时横撑上间隔一定距离设置出土口，方便上台阶的出土。

对于一些特殊地区，隧道上部位于第四系土层，而下部处于强度较高的岩层，需要采用爆破开挖。当下部采用爆破开挖时，会对已经架设的临时横撑造成破坏，危害结构安全，同时也造成了工程材料的浪费。此外，在临时横撑上开出土孔满足上台阶需求的做法不仅出土效率比较低，而且，小型车辆在横撑上行走，增加了横撑的荷载，增大了风险。

综上所述，目前CRD法不能很好的满足上软下硬地层爆破开挖需要，需要我们提出新方案加以解决。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一种适用于上软下硬地层爆破开挖的CRD工法和结构，能有效解决上述问题。

本发明的技术方案具体如下：

一种适用于上软下硬地层爆破开挖的CRD工法，包括如下步骤：

左右导洞的临时横撑滞后上台阶掌子面架设，滞后距离不大于一倍隧道洞径；滞后的临时横撑，采用喷射早强混凝土代替；

喷射的早强混凝土与上台阶的钢架和临时竖撑封闭成环，喷射的早强混凝土应紧跟上台阶掌子面；

下台阶和上台阶采用微台阶法开挖，下台阶爆破开挖时破除下台阶掌子面和滞后横撑之间的喷射早强混凝土；

上台阶挖出的土方需要经过下台阶掌子面与滞后横撑间的空隙运输到下台阶，再从下台阶运走，避免横撑上开孔卸土。

进一步地，采用喷射早强混凝土代替，混凝土的强度不宜低于C25。

进一步地，下台阶掌子面与滞后的横撑距离2~3m。

本发明还涉及适用于上述工法的支护结构，包括若干格栅钢架、临时竖撑、临时横撑和早强砼；临时竖撑、临时横撑支撑若干格栅钢架；左右导洞撑子面间距＞15m。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

通常情况CRD主要是适用于均匀第四系土层，采用机械进行开挖，在横撑上局部开孔满足出土需求。对于一些特殊地区，隧道上部位于第四系土层，而下部处于强度较高的岩层，需要采用爆破开挖。当下部采用爆破开挖时，会对临时横撑造成破坏，危害结构安全。

本发明提出一种横撑滞后掌子面架设，采用临时喷射早强仰拱混凝土的开挖方法，既可以保证初期支护步步成环，又避免横撑因架设过早，被爆破开挖破坏情况。此外，横撑滞后还能解决上台阶出土问题，不需要在横撑上开出土孔。具体的：