[发明专利]一种软弱围岩隧道三台阶同时起爆双栈桥快速施工方法

说明书

本发明公开了一种软弱围岩条件下隧道的快速施工方法，旨在解决软弱围岩条件下，现行的施工工艺难以满足安全步距的规定的问题；同时软弱围岩隧道变形较大，需要快速施工、快速封闭，但现实中施工效果差强人意，容易出现安全事故。因此，本发明针对上述难点，利用数码雷管实现了微差减振爆破，降低了对围岩的扰动，保障了后续施工的顺利；双栈桥仰拱移动模架设备的使用，两幅栈桥创新地交替变换搭接位置，在施工过程中始终有一副栈桥用于行车，解决了台阶开挖与仰拱施工的干扰问题，使施工效率大幅提升。采取本发明中的相关设备和施工工艺，能够满足严格的安全步距规定，在提升软弱围岩隧道施工安全性的同时可以显著提高隧道施工效率。

技术领域

本发明属于隧道工程领域，具体涉及到一种软弱围岩条件下隧道的快速施工方法。

背景技术

软弱围岩作为一种常见的不良地质状况，在隧道的修建中常常遇到。三台阶分部开挖法是 在软弱围岩条件下修建隧道的一种常用方法，在传统的三台阶开挖法施工方案中是上中下三台 阶自上而下分步开挖，而且隧道仰拱一般都是滞后于台阶施工工序，单独施做的，不可避免地 影响到开挖掌子面的人员、机械和碴料的进出，影响施工的效率。此外，在安全步距的规定之 下，二衬、仰拱距离掌子面都有严格要求；软弱围岩易受扰动，变形较大，若不及时封闭成环， 可能影响安全施工，酿成安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提出一种软弱围岩隧道三台阶同时起爆双栈桥快速施工方法，上台阶、 中台阶、下台阶带仰拱同时起爆、同时出碴、快速封闭，减少了对围岩不必要的扰动，以及通 过双栈桥仰拱移动模架设备的运用，解决原有方法中掌子面施工与仰拱施工之间相互干扰的问 题，可以在安全步距下保障施工安全，提高施工进度、施工效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种软弱围岩隧道三台阶同时起爆双栈 桥快速施工方法，掌子面开挖采用的是微差减振爆破法对上台阶、中台阶和下台阶带仰拱同时 施工，掌子面前方的施工车辆从后方的双栈桥通过；仰拱的施工采用双栈桥仰拱移动模架法。

进一步的，所述微差减振爆破法的具体步骤为：

步骤1，对上台阶、中台阶、下台阶带仰拱同时钻孔、装药，并采取微差减振爆破技术同 时起爆；

步骤2，通风排烟后，对上台阶、中台阶进行排险，利用部分石碴为中台阶修筑临时坡道， 其余石碴扒至下台阶带仰拱；

步骤3，对上台阶和中台阶进行初喷、打锚杆、挂钢筋网、立拱架，同时进行下台阶带仰 拱的出碴；

步骤4，对上台阶和中台阶进行复喷，同时对下台阶进行初喷、打锚杆、挂钢筋网、立拱 架、复喷，仰拱进行基底清理、初喷、安装拱架、复喷和虚碴回填；

步骤5，初期支护施工完成，重复步骤1～4，至施工结束。

进一步的，所述步骤1中第一次爆破开始前进行爆破设计得到爆破参数，爆破完成后，根 据爆破效果，优化爆破参数用于下一次爆破；所述爆破参数包括孔数、孔深、孔径、孔距、排 距、最小抵抗线、炸药单耗量、孔间及排间延期时间。

进一步的，所述双栈桥包括沿隧道掘进方向，平行设置的第一栈桥和第二栈桥；每幅栈桥 均为两片分离式，形成双车道。

进一步的，所述双栈桥仰拱移动模架法施工的具体步骤为：

步骤a，开挖仰拱基坑，仰拱基坑的长度与栈桥的有效工作面长度相同；将双栈桥仰拱移 动模架设备的一端置于已达到强度的仰拱填充混凝土上，另一端置于平整稳定的虚碴上；所述 双栈桥仰拱移动模架的下方设置有端头梁，且端头梁位于栈桥的中间设置，端头梁将仰拱基坑 分为前后两个基坑，其中靠近掌子面一侧为前方基坑，靠近洞口一侧为后方基坑；

步骤b，浇筑设备利用第一栈桥对后方基坑进行仰拱二衬混凝土的浇筑，达到强度后，进 行仰拱填充混凝土的浇筑，浇筑过程中掌子面施工的运输车辆从第二栈桥通过；