[发明专利]一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法

权利要求书

1.一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞室分为上层、中层、下层以及底板保护层四层，主要包括以下步骤：

步骤S1：对洞室的上层、中层、下层依次进行开挖；

步骤S2：排水洞开挖及支护施工；

步骤S3：排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；

步骤S4：底板保护层底板开挖、支护及垫层混凝土浇筑施工；

步骤S5：洞室进洞后为施工支洞提供洞口施工；

步骤S501：上层开挖至溢0+200后，右侧从桩号溢0+072.5开始向中层降坡至溢0+129.5，且坡度15%、降坡长度57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，然后上层左侧从桩号溢0+072.5开始向中层降坡至溢0+129.5，且坡度15%、降坡长度57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，中层开挖自溢0+263.7分区域交替开挖掘进；

步骤S502：中层右侧自桩号溢0+178.5处反向降坡至桩号溢0+111.8处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，施工支洞与主洞交界桩号为溢0+100，此时已具备出洞条件；

步骤S503：施工支洞施工完成后，边仰坡动工前中层左侧自溢0+129.5处开挖至溢0+072.5处，完成后中层左侧自桩号溢0+178.5反向降坡至桩号溢0+111.5处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，下层开始按照分区域交替开挖前进；

步骤S504：中下层溢0+042.5至溢0+072.5段，在洞口边仰坡开挖时再从洞外向洞内开挖施工，以便洞外土石方开挖时溢洪道洞口段的结构安全。

2.根据权利要求1所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞室开挖采用从上层至下层的顺序进行开挖，洞室的上层采用由里及外的顺序进行开挖，洞室的中层和下层采用先右后左的顺序进行开挖；上层采用导洞先行两侧扩挖、周边光面爆破的施工方法；中、下层采用预裂爆破开挖，两侧边墙采用预裂爆破形成开挖轮廓线，中部采用梯段微差爆破，底板预留1.5m厚保护层；底板保护层开挖采用水平光爆孔进行施工。

3.根据权利要求2所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述上层分为中间区域和两侧区域，首先对中间区域上层导洞开挖，中间区域的宽*高尺寸为8m*8m；然后对两侧区域上层导洞两侧开挖及支护施工，滞后导洞掌子面30m。

4.根据权利要求3所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述中层滞后上层200m-300m；所述中层分为左区域和右区域，且开挖交替前进，交替间隔150m；所述中层至上层修路需分两个台阶，且台阶高度4.28m，坡度25%，长度34.2m，填渣方量586m³。

5.根据权利要求4所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述下层滞后中层200m-300m；所述下层分为左区域和右区域，且开挖交替前进，交替间隔150m；所述下层至中层修路需分两个台阶，且台阶高度4.25m、坡度25%、长度34m、填渣方量578m³。

6.根据权利要求2所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述步骤S4中，下层开挖完成后从溢0+908分界，进出口两个工作面同时施工。

7.根据权利要求1所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞身临时支护施工：II类围岩边顶拱范围内采用随机布置C22，L=3m锚杆、喷射c25混凝土；III类围岩边顶拱范围内采用随机布置C25，L=4.5m锚杆、喷射c25混凝土；IV、V类围岩边顶拱范围内采用随机布置C28，L=6m锚杆、喷射c25混凝土。

8.根据权利要求7所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述洞身临时支护施工主要包括以下步骤：

步骤S100：锚杆施工；锚杆钻孔采用三臂钻及YT-28钻机钻孔；砂浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径，并满足施工图纸要求；当施工图纸未作规定时，对于注浆锚杆，若采用先注浆后安装锚杆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；若采用先安装锚杆后注浆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上，采用孔底注浆时钻头直径应大于锚杆直径40mm以上；锚杆孔应按施工图纸进行布置，其孔位偏差应不大于15cm；

步骤S200：钢筋网施工；钢筋网施工时运输车把在钢筋加工场地内焊接成宽*长为1.5m*1.5m的钢筋网片运输至工作面，操作人员以支护台架作为作业平台，把钢筋网与锚杆、插筋连接部位焊接牢固，使其固定在岩面上，钢筋网与岩面间距为3～5cm；

步骤S300：喷射混凝土施工；喷射时喷头距岩面距离为0.6m～1.2m，喷头垂直受喷面，作连续不断的圆周运动，以保证混凝土喷射密实；喷射时遵循分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序，同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量；喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间大于等于14d；喷射混凝土与开挖同步施工时，下次爆破时间距喷射混凝土完成时间的间隔大于等于4h；

步骤S400：钢拱架施工。