申请/专利权人：中建市政工程有限公司;中国建筑一局(集团)有限公司;徐州地铁集团有限公司;华设设计集团股份有限公司

申请日：2024-03-11

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN118148659A

主分类号：E21D9/14

分类号：E21D9/14;E21D9/10;E21D9/12;E21D11/00;E21D11/15;E21D11/10;E21D20/02

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.07#公开

摘要：本发明属于属于一种浅埋禁爆硬岩大截面隧道潜孔钻取芯劈裂开挖施工方法，包括以下工艺流程：测量、放线，布孔，潜孔钻钻孔，取周边岩芯，钻劈裂孔，液压劈裂机分离核心岩体，初期支护，进入下一循环。本发明以留存的岩体作分界支撑隔壁，可节约大量支撑材料和成本，本发明适用于横向长度大于15m的大截面隧道、浅埋、硬岩地层、禁止爆破、距离住宅较近或者禁止产生振动干扰的施工区域，或者大型施工机械设备无法进场施工的险竣山区和狭窄地带，本发明具有其它隧道开挖方法不可比拟优势，施工过程中对临界地质状态扰动小、机械噪声小，且无作业粉尘和工作泥浆排放，对周边环境干扰小，安全文明施工易于控制，社会效益明显。

主权项：1.一种浅埋禁爆硬岩大截面隧道潜孔钻取芯劈裂开挖施工方法,其特征在于，包括如下步骤：（1）测量、放线：将大截面隧道断面以横向间隔5～6m分为若干个隔壁分界线，从左至右以各隔壁分界线为界横向分隧道断面为第1导洞、第2导洞、第3导洞、第4导洞、第n导洞，各导洞宽度5～6m，各隔壁分界线宽度为1.2～1.5m形成分界支撑隔壁，将各导洞及分界支撑隔壁在大截面隧道断面起始端断面处地面放线标注；（2）各导洞内由呈距离分布的横向两条开挖分界线分为三个施工高度区域，三个施工高度区域从上至下分为上台阶、中台阶和下台阶；（3）先开挖第1导洞上台阶，上台阶开挖高度占所在导洞内高度的46%，采用潜孔钻机沿上台阶四周边纵向水平取芯，相邻钻孔中心间距14cm，两孔搭接2cm，每循环取芯数为100个，其中上台阶拱顶部沿开挖轮廓线内侧50cm处线取芯，且上台阶距拱顶部50cm进入分界支撑隔壁侧边内28～30cm，通过连续钻孔成槽，使掌子面内中间岩体和围岩分离，根据地质情况每次钻取深度70～100cm，为掌子面内岩体劈裂提供临空面，采用液压劈裂机劈裂破碎周边钻孔围成的掌子面内中间岩体，每次开挖进尺深度0.7m；（4）上台阶拱顶部沿开挖轮廓线采用钻机钻孔，拱顶用于劈裂的钻孔孔径42mm，拱顶劈裂钻孔位沿开挖轮廓线布设且两孔位间距15cm布置，劈裂破碎拱部50cm的岩体，上台阶拱顶部每进洞2～2.5m后，对进洞的上台阶拱顶部修边清渣后，立即对上台阶拱顶部进行架立拱架喷锚支护，其中靠近上台阶拱顶部进入隔壁分界线内侧边的28～30cm的打入锚杆向相邻导洞拱顶部上端岩层倾斜夹角为350～500，形成靠近分界支撑隔壁的上台阶拱顶部一侧进入对应侧分界支撑隔壁侧边内28～30cm的拱顶部初期支护层，对隧道开挖轮廓线侧边的上台阶侧边修边清渣完成后，架立拱架喷锚支护，形成上台阶侧边初期支护层，拱顶部初期支护层的对应端与上台阶侧边初期支护层端对接，对分界支撑隔壁的上台阶侧边修边清渣完成后，进行喷浆挂网临时支护；（5）第1导洞上台阶进洞3m后，开挖第1导洞中台阶，中台阶开挖高度占所在导洞内高度的30%，采用潜孔钻机沿中台阶左、右、底侧周边纵向水平取芯，取芯同步骤3，取芯中台阶中部内掌子面岩体配合液压劈裂机竖向钻孔劈裂开挖，中台阶进洞2～2.5m后，对隧道开挖轮廓线边的中台阶的侧边，修边清渣完成后架立拱架喷锚支护，形成与上台阶侧边的初期支护层对接的中台阶侧边初期支护层，对分界支撑隔壁的中台阶侧边修边清渣完成后，进行喷浆挂网临时支护；（6）中台阶进洞1.5～2m后，开挖第1导洞下台阶，下台阶开挖高度占所在导洞内高度的24%，采用潜孔钻机沿下台阶左、右、底侧周边纵向水平取芯，取芯同步骤3，取芯下台阶中部内掌子面内岩体配合液压劈裂机竖向钻孔劈裂开挖，下台阶进洞1.8～2m后，对隧道开挖轮廓线边的下台阶的侧边，修边清渣完成后架立拱架喷锚支护，形成与中台阶侧边的初期支护层对接的下台阶侧边初期支护层和底面初期支护层,对分界支撑隔壁的中台阶侧边修边清渣完成后，进行喷浆挂网临时支护；（7）第1导洞的下台阶进洞5m后，开挖第2导洞的上台阶，第2导洞上台阶开挖高度占所在导洞内高度的46%，采用潜孔钻机沿第2导洞上台阶两侧、底边纵向水平取芯、拱顶部取芯、劈裂破碎周边钻孔围成的中间岩石、劈裂破碎拱部岩石、拱顶部初期支护层、分界支撑隔壁的喷浆挂网临时支护同步骤34；（8）第2导洞上台阶进洞3m后，开挖第2导洞中台阶，中台阶开挖高度占所在导洞内高度的30%，采用潜孔钻机沿中台阶左、右、底侧周边纵向水平取芯，劈裂破碎周边钻孔围成的中间岩石、分界支撑隔壁的喷浆挂网临时支护同步骤同步骤5；（9）第2导洞中台阶进洞1.5～2m后，开挖第2导洞下台阶，下台阶开挖高度占所在导洞内高度的24%，采用潜孔钻机沿下台阶左、右、底侧周边纵向水平取芯，劈裂破碎周边钻孔围成的中间岩石、分界支撑隔壁的喷浆挂网临时支护同步骤同步骤6；（10）第n-1导洞的施工，重复步骤7至9，相邻两导洞分别开挖，步距5m；（11）第n导洞的施工，重复步骤3至6；（12）各分界支撑隔壁拆除：当所有导洞上、中、下台阶全部开挖成型后，从两边向中间分段拆除各分界支撑隔壁，每段拆除一个分界支撑隔壁，每个各分界支撑隔壁一次拆除长度不大于6m，拆除后，搭设临时支架及时施做填补对接各分界支撑隔壁处的初期支护层,检测初支变形满足规范要求后，敷设仰拱防水层，施作仰拱处二衬，分段施工对接处注意预留二衬钢筋接头，搭设支架，敷设剩余防水层，施作拱部及直墙段二次衬砌；（13）重复步骤12至全部分界支撑隔壁拆除，使隧道开挖轮廓线边的初期支护层、仰拱防水层、仰拱处二衬、剩余防水层、拱部及直墙段二次衬砌全部封闭成环；（14）依此推进至浅埋禁爆硬岩大截面隧道完工。

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