一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法与流程

本发明涉及隧道开凿，具体是一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法。

背景技术：

1、随着我国经济的持续发展，城市交通面临着巨大的挑战；为缓解城市地面道路交通压力、促进城市交通发展，我国逐渐加大了对城市地下交通的投资及建设；受到城市既有建筑结构、山体地质环境以及日益密集的地下交通网络的影响，隧道的选线及建设空间越来越小；因此越来越多的隧道呈现出大断面、小净距的特点。

2、在超小净距隧道爆破施工过程中，如何减轻后行洞爆破对先行洞的影响以及减少对中岩柱围岩的扰动，一直是一个重点关注的问题，如何降低爆破波带来的影响，是亟待解决的。

3、目前在关于超小净距隧道的减振技术方面的研究较少；尤其是对后行洞采用掏槽爆破的改进方案以及先行洞的隔振措施研究很少。因此，亟需设计一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明为了减小后行洞爆破时对先行洞衬砌以及中岩柱围岩的振动影响，以提升隧道的整体稳定性，提供了一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：

3、一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，包括先行洞、后行洞以及位于两者之间的中岩柱；该方法采用如下步骤：

4、步骤s1：施工先行洞，在先行洞施工过程中，在先行洞的内侧紧跟先行洞初支的施工；

5、步骤s2：在先行洞靠近中岩柱的侧壁上埋设沿上下分布的若干根纵向设置的隔振管，待若干根隔振管埋设完成后在先行洞的内侧进行先行洞二衬的施工，直至先行洞出洞；在各根隔振管的其中一端共同连通进浆管、另外一端共同连通出浆管；

6、步骤s3：在后行洞的掌子面上钻设若干个减振孔，使得若干个减振孔形成一条从后行洞掌子面顶端到后行洞掌子面底端且呈弧形设置的减振孔群带；沿减振孔群带将后行洞的掌子面分为靠近中岩柱的开挖区和远离中岩柱的爆破区；

7、步骤s4：将爆破区沿上下分为上台阶爆破区、中台阶爆破区、下台阶爆破区；将开挖区沿上下分为上台阶开挖区、中台阶开挖区、下台阶开挖区；

8、步骤s5：采用水钻法和爆破法爆破上台阶爆破区并采用机械开挖上台阶开挖区，然后施作上台阶初期支护；

9、步骤s6：采用爆破法爆破中台阶爆破区并采用机械开挖中台阶开挖区，然后施作中台阶初期支护；

10、步骤s7：采用爆破法爆破下台阶爆破区并采用机械开挖下台阶开挖区，然后施作下台阶支护；最后整体模筑后行洞二衬；

11、步骤s8：重复步骤s3~步骤s7，直至后行洞超小净距段施工结束；

12、步骤s9：利用泵浆设备将水泥浆液灌注在进浆管内，直至多余的水泥浆液从出浆管的管口处溢出；待水泥浆液初凝后，拆除进浆管和出浆管。

13、进一步地，所述步骤s2中，通过沿前后分布的若干根l形钢筋将各根隔振管固定于先行洞的内侧，然后在若干根隔振管的外侧壁上喷射混凝土，直至将若干根隔振管埋设于混凝土内，此时各根隔振管的内部处于未注浆的状态。

14、进一步地，所述步骤s2中，各根隔振管与先行洞纵向轴线的夹角为3°~5°，且与进浆管连通的隔振管的一端的水平高度低于与出浆管连通的隔振管的一端的水平高度，使得水泥浆液能够从低到高逐层灌满。

15、进一步地，所述步骤s3中，所述减振孔的数量为沿左右分布的两列，且若干个减振孔呈梅花状分布。

16、进一步地，所述步骤s5、步骤s6、步骤s7中，所述机械为破碎锤；所述泵浆设备为注浆泵。

17、进一步地，所述步骤s2中，所述l形钢筋的横直部右端固定嵌设于先行洞初支内，所述隔振管搭设于l形钢筋的横直部左端和l形钢筋的竖直部之间，为隔振管提供支撑稳固作用。

18、一种多管同步注浆装置，该装置应用于一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，包括在先行洞靠近中岩柱的侧壁上埋设沿上下分布的若干根纵向设置的隔振管，各根隔振管的其中一端共同连通有进浆管、另外一端共同连通有出浆管；各根隔振管与先行洞纵向轴线的夹角为3°~5°，且与进浆管连通的隔振管的一端的水平高度低于与出浆管连通的隔振管的一端的水平高度。

19、进一步地，各根隔振管均通过沿前后分布的若干根l形钢筋固定于先行洞的内侧，且l形钢筋的横直部右端固定嵌设于先行洞初支内，所述隔振管搭设于l形钢筋的横直部左端和l形钢筋的竖直部之间。

20、本发明结构设计合理可靠，采用三台阶六部分部开挖的方式对后行洞的超小净距段进行施工，减小了对中岩柱的扰动，且后行洞的掌子面上设有减振孔群带，能够起到隔振减振的作用；同时由水钻钻孔开挖的方法代替了原掏槽眼爆破方法，从而减少了爆破用药量，降低了爆破振动对先行洞的影响；进一步地，先行洞中未注浆的隔振管能够起到隔振减振作用，待后行洞爆破施工完成后，注浆后的隔振管能够提高先行洞中先行洞初支和先行洞二衬的衬砌刚度，限制中岩柱的围岩变形，具有可实施性强的优点。

技术特征：

1.一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，包括先行洞（1）、后行洞（2）以及位于两者之间的中岩柱（3）；其特征在于：该方法采用如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，其特征在于：所述步骤s2中，通过沿前后分布的若干根l形钢筋（16）将各根隔振管（5）固定于先行洞（1）的内侧，然后在若干根隔振管（5）的外侧壁上喷射混凝土，直至将若干根隔振管（5）埋设于混凝土内，此时各根隔振管（5）的内部处于未注浆的状态。

3.根据权利要求2所述的一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，其特征在于：所述步骤s2中，各根隔振管（5）与先行洞（1）纵向轴线的夹角为3°~5°，且与进浆管（7）连通的隔振管（5）的一端的水平高度低于与出浆管（8）连通的隔振管（5）的一端的水平高度，使得水泥浆液能够从低到高逐层灌满。

4.根据权利要求1所述的一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述减振孔的数量为沿左右分布的两列，且若干个减振孔呈梅花状分布。

5.根据权利要求1所述的一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，其特征在于：所述步骤s5、步骤s6、步骤s7中，所述机械为破碎锤；所述泵浆设备为注浆泵。

6.根据权利要求2所述的一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述l形钢筋（16）的横直部右端固定嵌设于先行洞初支（4）内，所述隔振管（5）搭设于l形钢筋（16）的横直部左端和l形钢筋（16）的竖直部之间，为隔振管（5）提供支撑稳固作用。

技术总结
本发明涉及隧道开凿技术领域，具体是一种超小净距隧道分部差异化爆破减振隔振施工方法，该方法包括S1：施工先行洞和先行洞初支；S2：在先行洞侧壁上埋设隔振管，进行先行洞二衬的施工；S3：在后行洞上钻设减振孔，减振孔形成减振孔群带；沿减振孔群带将后行洞分为开挖区和爆破区；S4：将爆破区分为上台阶爆破区、中台阶爆破区、下台阶爆破区；将开挖区分为上台阶开挖区、中台阶开挖区、下台阶开挖区；S5：爆破上台阶爆破区并开挖上台阶开挖区；S6：爆破中台阶爆破区并开挖中台阶开挖区；S7：爆破下台阶爆破区并开挖下台阶开挖区；S9：将水泥浆液灌注在进浆管内；减小了后行洞爆破时对先行洞衬砌以及中岩柱围岩的振动影响。

技术研发人员：韩圆圆,吴振忠,居国防,于进泉,朱立昌,张学民,汪梨园,魏强,董琪,王云鹏,张燕勇,王永彪,王晓强,张卫国,赵吉周
受保护的技术使用者：中铁十七局集团第五工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14