一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道施工技术领域，特别是涉及到一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展，能源问题日益突出，越来越多的傍山类洞库工程进入规划和施工阶段。傍山类洞库大多建于山区，或依山而建或深埋于地下，该种洞库的施工工艺与常规的地下工程的施工工艺具有很大的差异，可借鉴的成熟开挖施工经验较少。由于傍山类洞库洞室高度较高、跨径较大，开挖时容易出现顶部塌方、落块现象，不适合从下向上大面积掘进。若从上向下掘进虽保证了施工安全但由于设计为立式洞室导致洞身爆破后无法从上通道出碴，为地下大跨径傍山类洞库开挖施工带来了较大的施工风险和挑战。
[0003]因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法，用来解决傍山类洞库洞室高度较高、跨径较大，开挖时容易出现顶部塌方、落块现象，不适合从下向上大面积掘进；若从上向下掘进虽保证了施工安全但由于设计为立式洞库导致洞身爆破后无法从上通道出碴，为傍山类洞库开挖施工带来了较大的施工风险和挑战等技术问题。
[0005]—种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法，包括以下步骤，
[0006]步骤一、上通道与下通道同时开挖
[0007]以傍山类洞库的拱顶底面为上通道底面，由洞库拱顶外部，向洞库拱顶中央开挖上通道，上通道开挖至与洞库拱顶外边缘连通处停止，用于傍山类洞库控制室的出入通道，上通道开挖过程中，由人工手持风钻水平钻炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的宽度为3m，高度为2m，深度为2m?3m，上通道为全断面开挖，并且在开挖的同时采用隧道锚喷支护的方式进行断面支护。
[0008]在上通道开挖支护的同时，以傍山类洞库洞身底面为下通道底面，由洞库洞身外部向洞库内部开挖下通道，下通道开挖过程中，由人工手持风钻水平钻炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的宽度为3m，高度为2m，深度为2m?3m，下通道为全断面开挖，并且在开挖的同时采用隧道锚喷支护的方式进行断面支护；
[0009]步骤二、斜井开挖
[0010]根据傍山类洞库洞身的最大宽度和高度，计算出斜井的最大开挖角度，从下通道由下向上反向掘进斜井，掘进的同时用全站仪和水准仪跟踪测量，保证斜井的最大开挖角度，斜井横截面为长3m、宽2m的长方形，斜井掘进至拱顶底面为止，使斜井沿洞身中部，斜向贯穿傍山类洞库洞身；
[0011]步骤三、洞库拱顶扩挖
[0012]在斜井的上表面正上方设置上引洞，由上引洞直接进入拱顶，
[0013]沿拱顶的底面直径，开挖宽度为4m?5m，高度为2m?3m的通道至拱顶另一侧，通道与斜井的上表面连通，同时通道的两端在保证宽度不变的情况下，从下而上反向开挖至拱顶外周，形成两端带有拱角的隧道，
[0014]由上引洞一侧的拱角A部，从下而上反向开挖至拱顶外周，然后同样依次反向开挖拱角B部、拱角C部、拱角D部、拱角E部至拱顶顶部，再采用光面爆破继续开挖，依次开挖拱角F部、拱角G部、拱角H部、拱角I部，拱角A部、拱角B部、拱角C部、拱角D部、拱角E部、拱角F部、拱角G部、拱角H部和拱角I部的宽度与隧道一致，使洞顶中部4m?5π!宽的拱顶开挖成型，
[0015]由洞顶中间已经成型的拱顶向两侧依次平行扩挖，依次开挖拱顶A部、拱顶B部、拱顶C部、拱顶D部、拱顶E部和拱顶F部直至整个拱顶开挖成型；
[0016]步骤四、拱顶离壁式被复
[0017]以未开挖洞身柱体作为拱顶被复时的作业平台，拱顶采用满堂支架法施工，即采用钢管脚手架配合方木横梁及模板，
[0018]支架采用外径50mm、壁厚3.5mm的钢管脚手架，立杆排列呈放射状布置，径向间距为0.9m，环向间距为0.9m，立杆的步距为1.0m，脚手架间的相互连接用支架定型扣件连接，形成环形脚手架，
[0019]方木横梁置于环形脚手架顶托上，并用铁丝绑扎牢固，方木横梁的横截面尺寸为120mmX 100mm，相邻方木横梁的间距为30cm，
[0020]模板为长2.4m、宽1.2m、厚度14mm的竹胶板，模板拼装时各块板间的空隙采用三角形板嵌补，
[0021]模板安装完成后绑扎钢筋浇筑砼；
[0022]步骤五、洞身开挖
[0023]拱顶被复完成且混凝土达到28天强度后，开始洞身柱体开挖，利用斜井为光面爆破临空面，垂直于斜井打炮眼，逐层从斜井向四周辐射开挖，从上到下逐层剥落，直至整个洞身开挖完成。
[0024]所述步骤三和步骤四中的拱顶为球冠状或η形。
[0025]所述步骤三中开挖产生的碴体通过斜井运送到下通道，由下通道出碴，由装载机和挖掘机配合装碴，由自卸载重农用车运出施工现场。
[0026]所述步骤五中产生的碴体从斜井中自由下滑至底下通道，由装载机和挖掘机配合装碴，由自卸载重农用车运出施工现场。
[0027]通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果:
[0028]1、本发明设计了斜井反向开挖方法，通过斜井自上而下开挖洞身，节省了开挖施工脚手架投入，施工简便，对周边围岩扰动小。
[0029]2、本发明利用未开挖的洞身柱体作为拱顶被复时作业平台，节省了拱顶被复施工脚手架投入量，同时解决了洞库高、空间大、立模困难等技术难题，施工人员更安全，有效保证洞库施工进度。
[0030]3、本发明能够保证施工作业时人员及设备安全，同时可有效解决傍山类洞库的成型等质量难题。
[0031]4、本发明爆破后的石碴通过斜井自由下落到下通道出碴，可以连续爆破施工，最大限度减少了劳动力的投入，充分利用了机械化作业，保证了施工安全。
[0032]5、本发明爆破开挖全部在洞库内施工，节能环保、施工效率高、成本低、经济效益显著。
【附图说明】
[0033]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明:
[0034]图1为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中上通道与下通道同时开挖示意图。
[0035]图2为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中斜井开挖示意图。
[0036]图3为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中拱顶扩挖方法示意图。
[0037]图4为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中拱顶扩挖B— B方向的剖视示意图。
[0038]图5为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中拱顶扩挖C一 C方向的剖视示意图。
[0039]图6为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法中拱顶被复模架剖面示意图。
[0040]图7为本发明一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法的工艺流程框图。
[0041]图中，1-上通道、2-下通道、3-斜井、4-隧道、5-拱角A部、6_拱角B部、7-拱角C部、8-拱角D部、9-拱角E部、10-拱角F部、11-拱角G部、12-拱角H部、13-拱角I部、14-拱顶A部、15-拱顶B部、16-拱顶C部、17-拱顶D部、18-拱顶E部、19-拱顶F部、20-钢管脚手架、21-立杆、22-方木横梁、23-模板。
【具体实施方式】
[0042]如图所示，一种傍山类洞库斜井反向开挖施工方法，包括以下步骤，
[0043]步骤一、上通道I与下通道2同时开挖
[0044]以傍山类洞库的拱顶底面为上通道I底面，由洞库拱顶外部，向洞库拱顶中央开挖上通道1，上通道I开挖至与洞库拱顶外边缘连通处停止，用于傍山类洞库控制室的出入通道，上通道I开挖过程中，由人工手持风钻水平钻炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的宽度为3m，高度为2m，深度为2m?3m，上通道I为全断面开挖，并且在开挖的同时采用隧道锚喷支护的方式进行断面支