[发明专利]一种软岩隧道施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软岩隧道施工方法，属于机械技术领域。

背景技术

目前我国大多数水利工程隧洞都是在坚硬或较坚硬的岩体中建成的,由于岩体强度较高,开挖后围岩的自稳能力较强,只要在施工过程中严格遵循施工规程和规范,施工期一般不会出现安全问题。而软岩隧洞洞室一经开挖，边顶沙石随即塌落，在砂层透镜体分布地段，塌落严重，所以常规岩石隧洞施工方法即边顶拱喷砼，超前锚杆及超前管棚预注浆，随机锚杆加钢筋网等支护方式已不能适应软岩隧洞的施工。而软岩隧洞施工许多关键技术问题目前尚无可供借鉴的规程规范，只能在施工中不断去探索。

发明内容

本发明提供一种软岩隧道施工方法，可提高软岩隧洞的施工效率，确保施工安全和降低施工成本。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：施工方法包括的步骤如下：

①格栅拱架密排进洞法：洞底起坡处1m的距离，先立一榀导向钢拱架，钢拱架应伸入建基面以下50㎝，并浇筑30㎝宽C25条状砼，然后立拱架依次连接。从导向钢拱架向洞口方向每0.5m～1.0m立一榀钢拱架

 ②格栅拱架安装固定、挂网：每两榀钢拱架支立完成后，立即进行联系筋焊接（φ22,间距1m）和挂网(φ8,15×15㎝)施工,并对钢拱架后有软岩部位采用喷C25砼厚20㎝进行加固处理（钢拱架固定采用起拱处增设2根L50×5角钢（L=60cm）伸至岩体内，喷护C25砼固定，并与钢拱架焊接牢固）。

 ③待钢拱架、网片安装完成经过验收后，进行顶拱和边墙的喷护，喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚）使砼不密实，造成失稳。以上属于一次支护施工

 ④钢模台车操作方法：隧洞边顶拱衬砌采用钢模台车进行立模浇筑，钢模台车总长10.3m，为整体式钢架结构，台车顶部平整上设2排共计6个千斤顶6个垂直丝杆用于支撑顶拱模板，侧面起拱处各设一排（每排5个）水平丝杆，下部砼侧压力最大处各设一排油压千斤顶（自动调节），用于调整及加固模板。钢模左右两侧对称分布有2排共计12个窗口，用于砼入仓及作为进人孔便于仓面平仓振捣，顶拱设两个垂直封拱孔。钢模表面布有12台附着式平板振动器，用于砼振捣。

 ⑤边墙砼浇筑：边墙砼由钢模台车各窗口入仓，人工进行平仓，仓内采用插入式振捣器进行振捣。仓外采用附着式振捣器振捣。振捣时，振动棒每30cm一层进行分层插入振捣，振动棒应插入下层砼10cm，快插慢提，使气泡充分排出，振捣止水部位时，要防止止水移位或翻卷，同时要注意止水两侧砼是否填充密实。边墙砼浇筑时，各窗口应依次入仓，两侧墙砼均匀水平上升，分层厚度不得大于30cm。砼浇筑至各窗口下平面时，仓内人员由窗口退出，将截断的钢筋焊接好后，窗口即关闭平整，以免砼出现错台。

 ⑥顶拱砼浇筑：顶拱砼入仓时，必须先从已浇筑好的砼接缝处向堵头方向浇筑顶拱砼，通过钢模台车顶部的冲天尾管及端头的预留孔入仓。砼振捣通过钢模台车上的附着式振捣器进行振捣，确保砼密实。端头最高处应预留观察孔，便于观测顶拱砼是否浇满，避免顶部托空。如顶部端头模板最高处已漏浆，说明砼已浇满，即可停止砼泵送，封拱采用活塞式封拱装置，将冲天尾管处砼压平，砼即浇筑结束。以上属于二次支护施工。

 ⑦养护时间：砼浇筑完强度达到设计强度后，经质检人员同意后，可进行脱模。脱模后喷养护剂或洒水养护，养护时间不得少于28天。

本发明的目的是这样实现的：在隧洞施工中严格遵守砂砾石隧洞施工规则即“短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的方法进行施工。在隧洞进洞施工时采用格栅拱架密排进洞技术，钢拱架强支护取代传统的弧型导坑砼外衬的方法，确保了施工安全、进度和效益。在隧洞掘进时，由于围岩结构松散，边顶拱分布有多层砂层透镜体等原因，顶拱塌落严重，施工中采用封闭掌子面，回填灌浆等方法，确保掘进顺利进行。一次支护时，在钢拱架拱脚和直线底部增设C25砼加固。针对隧洞洞身局部存在的大漂石，采用了静态破碎法清除，针对洞身沙石松散及砂层透镜体段，采用了钢丝网及钢板反贴技术。隧洞测量是施工的关键，用红外线指向仪定向，提高了测量精度，同时将测量频次由2天一次减少为15天一次，减少了人员投入，相应加快了施工进度。导线测量时，采用了洞内导线和洞外导线相结合的方法，两条导线通过通风坚井采用红外线投点仪进行相互校核，确保了隧洞施工精度。在做好基本测量的同时，以隧洞贯通测量为重点，分别在进出口掌子面差200m、100m、30m时进行三次贯通测量，有力保证了贯通精度，贯通精度为：横向5mm、纵向3mm、高程4mm。

附图说明