[发明专利]一种大跨度地下洞室平斜交四岔口开挖支护方法

说明书

本发明涉及一种大跨度地下洞室平斜交四岔口开挖支护方法，属于地下工程建设领域，本发明先进行主洞开挖支护，对支洞开口锁口后，再按照最远支洞、最近支洞、中间支洞的开挖顺序间隔开挖支护，并且支护紧跟开挖，第一顶拱层开挖采用光面爆破，底板预留保护层采用光面爆破。开挖支护技术成型质量好，洞室开口成型质量好，有效控制超欠挖，爆破开挖后、喷锚支护紧跟掌子面，其施工安全有保障，可有效控制超欠挖及围岩爆破松动圈；减少了发生岩体失稳、震裂、松动、塌方等安全事故，提高施工安全性及经济效益。

技术领域

本发明属于地下工程建设领域，具体地说，涉及一种大跨度地下洞室平斜交四岔口开挖支护方法。

背景技术

随着我国地下空间的开拓发展，在水利水电、公路、港口等地下工程建设中，洞室埋深大，岔口结构越来越普遍，大跨度平斜交四岔口随之出现。大埋深、高地应力、大跨度平斜交四岔口结构跨度大，岩柱较薄不易成型，斜交岔口宽度大，高度高，有的平斜交岔口宽度达30余米，高度达18米，诸如四川雅砻江两河口水电站尾水支洞与尾水隧洞四岔口，其洞室埋深大、地应力高，此类特殊结构的设计支护参数、开挖施工方法各不相同，不科学的设计支护参数、开挖支护施工方法，岔口部位开挖支护可能发生岩体失稳、震裂、松动、塌方等安全事故，存在较大的安全隐患，影响施工进度和经济效益。

因此，急需一种科学、合理的设计支护参数及安全、优质、高效的开挖支护方法。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种针对大埋深、高地应力、Ⅲ类围岩、大跨度地下洞室特殊结构特征以及施工过程中的应力分布特征，适用于大跨度地下洞室平斜交四岔口设计及施工的开挖支护方法，以减少发生岩体失稳、震裂、松动、塌方等安全事故，提高施工安全性及经济效益。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大跨度地下洞室平斜交四岔口开挖支护方法，具体步骤为：

1）选择主洞A的位置，并在同一侧分别设计3条相互平行且斜交于主洞A的支洞ⅠB、支洞ⅡC、支洞ⅢD；

2）主洞A第一层沿设计轮廓线开挖支护至最远支洞ⅠB弯段起点；

3）主洞A第一顶拱层开挖支护完成后，对支洞ⅠB、支洞ⅡC、支洞ⅢD的开口进行锁口支护；

4）依据步骤1中的开挖支护方法，依次对最远支洞ⅠB、最近支洞ⅢD、中间支洞ⅡC的第一顶拱层进行开挖支护，行车电脑更分序、错距、间隔开挖方式；

5）主洞A、支洞ⅠB、支洞ⅡC、支洞ⅢD的第一顶拱层开挖支护完成后，进入第二层全断面开挖支护，第二层全断面开挖支护按照步骤2-4的开挖支护顺序进行，主洞A、支洞ⅠB、支洞ⅡC、支洞ⅢD底板预留保护层；

6）主洞A、支洞ⅠB、支洞ⅡC、支洞ⅢD底板预留保护层采用光面爆破。

进一步，步骤1）中，采用手风钻配合钻爆台车造孔或采用大型凿岩钻爆台车造孔，实施光面爆破，并且支护紧跟开挖。

进一步，所述的支护紧跟开挖，形成平面多工序平行施工，支护采用三臂凿岩台车造孔，人工配合登高设备进行锚杆安装、注浆及挂网支护。

进一步，在各个开挖过程中，采用装载机或反铲装配合自卸车出渣，采用反铲进行清理底部岩面，以方便下一循环造孔，并保证开挖质量。

进一步，步骤5）中，第二层全断面开挖支护采用超前垂直预裂爆破、水平排炮爆破开挖方式。

本发明的有益效果：