预留光爆层隧道分块同步施工全断面开挖方法与流程

本发明涉及一种预留光爆层隧道分块同步施工全断面开挖方法。

背景技术：

长大隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩段全断面法开挖时，为加快施工进度，提高工作效率，通常采用三臂或四臂凿岩台车施工。凿岩台车钻孔速度快、效率高，循环进尺大，一般可达4.0～4.5m，因此，施工进度快。但因开挖循环进尺大，隧道超挖值也较大。由于过大的超挖，使得喷射混凝土数量与衬砌混凝土数量明显增大，大幅增加了隧道施工成本。因此，需找到一种方法，即要能有较快的开挖进度，又能将隧道开挖超挖值控制在一定范围之内。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种预留光爆层隧道分块同步施工全断面开挖方法，即可以保证有较快的开挖进度，又能将隧道爆破开挖超挖值控制在一定范围之内，提高隧道施工综合效益。

本发明的技术方案为：一种预留光爆层隧道分块同步施工全断面开挖方法，将隧道开挖断面分成中间部分与周边部分两部分同步施工，预留一层光爆层，周边部分紧跟中间部分施工。先全断面大进尺开挖中间部分并施作临时支护作为第一步循环，接着小进尺开挖周边部分并施作初期支护作为第二步循环；然后继续施工第二个第一步循环，接着连续施工两个第二步循环。重复上述步骤进行施工。

预留光爆层即周边部分的厚度根据围岩性质及爆破设计确定，中硬岩为50～70cm。

第一步循环开挖工作量大，采用凿岩台车大进尺开挖，以满足开挖进度要求，开挖进尺4.0～4.5m；第二步循环开挖工作量小，采用凿岩台车小进尺开挖，以控制超挖值过大，开挖进尺2.5～3.0m。

在第一步循环中，中间部分开挖后，对中间部分拱墙进行喷射混凝土临时支护，以确保施工安全。

在第二步循环中，周边眼间距根据围岩性质及爆破设计确定，中硬岩取40～55cm。

在第二步循环中，周边部分开挖后，先用铣挖机处理欠挖，再对周边部分拱墙按设计要求施作Φ22锚杆和喷射混凝土等初期支护。

每进行一次第一步循环后进行一次或两次第二步循环，使周边部分开挖面与中间部分掌子面之间的距离小于2.5m，以确保施工安全及便于施工。

本发明的有益效果：

将隧道开挖面分成中间部分与周边部分两部分同步施工，中间部分开挖工作量大，采用大进尺开挖，能满足开挖进度要求；周边部分开挖工作量小，采用小进尺开挖，能较好地控制超挖值过大的问题。周边部分紧跟中间部分开挖，有利于两部分均采用凿岩台车施工，可减少工序转换及施工投入。本发明既可满足隧道快速施工的进度要求，又可避免隧道开挖超挖值过大，成功解决了凿岩台车开挖进尺大造成超挖值也较大的技术难题，适用于长大隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩采用凿岩台车全断面法钻爆开挖施工。

附图说明

图1为本发明的隧道分块同步施工全断面开挖横断面图。

图2为图1的A—A截面图，即隧道分块同步施工全断面开挖纵断面图。

具体实施方式

本发明的实施例：铁路双线隧道Ⅱ级围岩段采用三臂凿岩台车全断面钻爆开挖，将开挖断面分成中间部分1与周边部分2两部分同步施工，钻爆开挖时预留一层光爆层，即周边部分2，厚度为60cm，周边部分2紧跟中间部分1施工。

先用三臂凿岩台车全断面大进尺钻爆开挖中间部分1进行第一步循环，进尺4.5m，出碴后，对中间部分拱墙1-1进行临时支护，施作3cm厚喷射混凝土。接着继续用三臂凿岩台车小进尺钻爆开挖周边部分2进行第二步循环，周边眼间距50cm，钻孔深度3.0m。周边部分2开挖后，先用一台铣挖机处理欠挖，然后拱部局部施作Φ22锚杆3，间距1.5×1.5m，单根长2.5m；周边部分拱墙2-1施作5cm厚喷射混凝土。按设计要求施作初期支护后，继续全断面大进尺钻爆开挖、临时支护中间部分1的第二个第一步循环，进尺4.5m；接着连续小进尺开挖、支护周边部分2两个第二步循环，每循环进尺3.0m。重复上述步骤进行施工。

施工中周边部分2紧跟中间部分1施工，严格控制周边部分开挖面2-2与中间部分掌子面1-2之间的距离在2.5m以内，以确保施工安全及便于施工。