[发明专利]大型隧道施工与围岩内部环形支架施工同步连续推进方法

说明书

本发明公开了一种大型隧道施工与围岩内部环形支架施工同步连续推进方法，安装钻机一布置在掘进设备正后方隧道的一侧，安装钻机一启动施工，沿隧道掘进方向打环状钻杆；掘进设备施工至一定距离后，通过安装钻机二配合安装钻机一交替循环施工；隧道施工至一定进度后，通过接钻钻机一配合安装钻机一进行隧道围岩环形支架安装施工；隧道施工至一定进度后，通过接钻钻机二配合安装钻机二进行隧道围岩环形支架安装施工；通过安装钻机和接钻钻机在地下隧道内交替轮流施工，使隧道围岩内的钻杆始终领先于掘进设备掘进工作面，在钻进施工完毕之后，将弹性环形支架回拖至隧道围岩内，进而在隧道围岩内形成永久性的弹性环形支架。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，适用于软岩地层或海底隧道，满足在大型隧道围岩内部以未掘先支的方式铺设弹性环形支架与隧道掘进施工的同步连续推进问题。

背景技术

软岩条件下，隧道围岩不易支护，传统的技术方法及其经验是采取高密度、高刚度的联合支护技术方案，但这类方法支护存在成本高、支护工序繁杂、施工时间长、支护劳动强度高等问题，而且传统支护都是先施工后支护的施工方式，根据近年来新提出的先支护后掘进施工的布置在岩体内的环形弹性支架的支护技术和施工方法，但是掘进施工和环形弹性相关的钻机钻进施工存在时间和空间上的矛盾，不能同时同步进行。

针对这一工程设备的技术问题，在分析大型隧道掘进设备(盾构机)施工的施工布置流程的基础上，提出了一种简单可行的掘进设备(盾构机)和环形弹性支架钻机的组合施工方式，目的是通过新型掘进设备(盾构机)和环形弹性支架钻机的组合施工方式，经济高效的实现大型隧道施工与隧道围岩内部环形支架施工同步连续推进，提高施工效率，增大经济效益，降低掘进设备(盾构机)停机所产生的一系列不确定问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大型隧道施工与围岩内部环形支架施工同步连续推进方法，旨在解决大型隧道施工与隧道围岩内部环形支架施工在时间与空间上相互矛盾，不能同步连续施工的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型隧道施工与围岩内部环形支架施工同步连续推进方法，具体包括以下步骤：

S1、掘进设备通过地面竖井运抵地下，布置在地下掘进工作面隧道内，朝向地下空间预定方向；在掘进设备后部布置相应的配套系统；所述配套系统包括通风设备、运输设备和电力通讯设备；

S2、安装钻机一通过地面竖井运抵地下，布置在掘进设备正后方隧道的一侧，隧道另外一侧布置运输道路，安装钻机一前端朝向掘进设备尾部，安装钻机一启动施工，沿隧道掘进方向打环状钻杆；

S3、掘进设备施工至一定距离后，通过地面竖井将安装钻机二运抵至地下进行安装施工，通过安装钻机二配合安装钻机一交替循环施工；

S4、隧道施工至一定进度后，通过地面竖井将接钻钻机一运抵地下，通过接钻钻机一配合安装钻机一进行隧道围岩环形支架安装施工；

S5、隧道施工至一定进度后，通过地面竖井将接钻钻机二运抵地下进行安装，通过接钻钻机二配合安装钻机二进行隧道围岩环形支架安装施工；

S6、通过安装钻机一、安装钻机二、接钻钻机一、接钻钻机二在地下隧道内交替轮流施工，使隧道围岩内的钻杆始终领先于掘进设备掘进工作面，在单独钻进施工完毕之后，将弹性环形支架回拖至隧道围岩内，进而在隧道围岩内形成永久性的弹性环形支架。

本发明提供的大型隧道施工与围岩内部环形支架施工同步连续推进方法可详细分为以下步骤：

A、掘进设备及其配套系统通过竖井运抵隧道工作面，置于盾构机位置一；在掘进设备正后方隧道一侧布置安装钻机施工平台，将安装钻机一通过地面竖井运抵至安装钻机施工平台的钻机位置一；启动安装钻机，沿着掘进设备方向，在隧道围岩内，按照半径R₁进行环形钻施工。