专利名称：一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法。适用于复杂地质条件下，大断面地下洞室的开挖支护施工。
背景技术：
目前，大断面地下洞室一般分两层或多层进行开挖、支护，施工程序为上层开挖—上层支护一下层开挖一下层支护。常用的支护方式有锚杆、锚筋桩、喷混凝土、钢拱架
坐寸o锚杆、锚筋桩、喷混凝土属柔性支护，所能提供的支护力较小；钢拱架虽属刚性支 护，但其纵向刚度远小于横向刚度，所能提供的支护力也有限。上述支护方式对地质条件较好的地下洞室已足够，但对于地质条件很差的地下洞室，尚显不足。混凝土拱架横向刚度及纵向刚度均较大，适用于地质条件差的地下洞室的支护。对于大断面地下洞室，洞室是分两层或多层开挖的，混凝土拱架需等下层开挖完成后才能进行施工，而上、下层的开挖往往有个时间差，很多地下洞室在下层开挖过程中，由于开挖跨度的增加、爆破振动等原因，围岩就可能出现变形破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述存在的问题，提供一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法，简化施工步骤，保证洞室围堰稳定，确保工程安全。本发明所采用的技术方案是一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法，其特征在于包括以下步骤
a、大断面地下洞室分成上下两层进行开挖，首先完成上层洞室的开挖及支护施工；
b、上层洞室开挖完成后，在下层洞室两侧侧墙部位，每隔flOm开挖竖井，并在竖井内部每隔一定距离采用工字钢进行临时支撑；
C、在开挖完成的竖井位置，紧贴洞壁进行混凝土拱架的浇筑施工； d、待混凝土拱架达到一定的龄期后，进行下层洞室的开挖及支护。所述混凝土拱架内横向配置工字钢，相邻两工字钢的间距为0. 5^1. 5m，混凝土拱架的纵向配置钢筋，并与横向的工字钢焊接固定。本发明的有益效果是本发明将大断面地下洞室中混凝土拱架的施工程序进行调整，在下层洞室开挖未大面展开时，先期进行混凝土拱架的施工，使混凝土拱架成为受力的主体，达到洞室围岩稳定的目的，避免开挖跨度的增加、爆破振动等原因造成围岩变形破坏。本发明施工方便、工程成本低。
图I为本发明中混凝土拱架结构图。图2 图6为本发明的施工步骤示意图。
具体实施例方式本实施例在大断面地下洞室的开挖工程中，将混凝土拱架的施工时间进行调整，在下层洞室开挖尚未大面积展开时，先期进行混凝土拱架的施工，使混凝土拱架成为受力的主体，从而达到洞室围岩稳定的目的。如图I所示，本实施例在分上、下两层开挖支护的大断面地下洞室内采用混凝土拱架4支护，该混凝土拱架在下层洞室两侧为间隔6 10m浇筑的混凝土支柱。所述混凝土拱架4采用现浇混凝土，其内部横向配置I16I2q工字钢5，工字钢5间距O. 5^1. 5m，工字钢焊接成城门洞型，混凝土拱架4的纵向配置Φ 16、20的钢筋6，并与横向的工字钢5焊接。本实施例的具体施工步骤如下
a、完成上层洞室I的开挖及支护施工。如图2所示，大断面地下洞室分上下两层进行开挖、支护，在上层洞室I开挖完成后，在洞室周边布置必要的支护，采用锚杆、锚筋桩等； b、如图3、图4所示，在下层洞室2两侧侧墙部位，每隔6 10m，开挖成ImX3m的竖井3，并在竖井3内部每隔一定距离(由于是临时支撑，此距离可视现场情况而定)采用工字钢进行临时支撑；
C、在开挖完成的竖井3位置，进行混凝土拱架4的施工，如图5所示，混凝土拱架4紧贴洞壁浇筑，在混凝土拱架4内横向配置工字钢5，相邻两工字钢的间距为O. 5^1. 5m，工字钢焊接成城门洞型，混凝土拱架4的纵向配置Φ16、20的钢筋6，并与横向的工字钢5焊接固定；
d、待混凝土拱架4达到一定的龄期后，进行下层洞室2的开挖及支护，如图6所示，直至整个大断面地下洞室开挖完成。本发明中，混凝土拱架成为受力的主体，避免了在下层洞室开挖过程中由于开挖跨度的增加、爆破振动等原因导致围岩变形破坏。
权利要求
1.ー种大断面地下洞室开挖支护的施工方法，其特征在于包括以下步骤 a、大断面地下洞室分成上下两层进行开挖，首先完成上层洞室(I)的开挖及支护施ェ； b、上层洞室开挖完成后，在下层洞室(2)两侧侧墙部位，每隔flOm开挖竖井(3)，并在竖井(3)内部每隔一定距离采用エ字钢进行临时支撑； C、在开挖完成的竖井(3)位置，紧贴洞壁进行混凝土拱架(4)的浇筑施工； d、待混凝土拱架(4)达到一定的龄期后，进行下层洞室(2)的开挖及支护。
2.根据权利要求I所述的大断面地下洞室开挖支护的施工方法，其特征在于所述混凝土拱架(4)内横向配置エ字钢(5)，相邻两エ字钢的间距为O. 5^1. 5m，混凝土拱架(4)的纵向配置钢筋(6)，并与横向的エ字钢(5)焊接固定。
全文摘要
本发明涉及一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法。本发明的目的是提供一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法，保证洞室围堰稳定，确保工程安全。本发明的技术方案是一种大断面地下洞室开挖支护的施工方法，其特征在于包括以下步骤a、大断面地下洞室分成上下两层进行开挖，首先完成上层洞室的开挖及支护施工；b、上层洞室开挖完成后，在下层洞室两侧侧墙部位，每隔6～10m开挖竖井，并在竖井内部每隔一定距离采用工字钢进行临时支撑；c、在开挖完成的竖井位置，紧贴洞壁进行混凝土拱架的浇筑施工；d、待混凝土拱架达到一定的龄期后，进行下层洞室的开挖及支护。本发明适用于复杂地质条件下，大断面地下洞室的开挖支护施工。
文档编号E21D13/02GK102704958SQ20121019558
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者任金明, 王凤军, 贺元鑫, 钟伟斌, 陈永红, 魏芳 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院