[发明专利]一种隧道施工方法

说明书

一种隧道施工方法，在超前陷落柱一段距离处，扩刷隧道顶板形成施工硐室；将隧道上方一定高度处的陷落柱周围的完整岩体爆破，形成环形人工爆破区域；自施工硐室向隧道前方施工水平钻孔，然后向水平钻孔内插入管棚管；自管棚管之间环向空隙向陷落柱上方施工竖向钻孔，施工后向竖向钻孔内插入竖向注浆钢管进行注浆；注浆结束后竖向注浆钢管与管棚管进行焊接；架设钢拱架；向钢拱架与管棚管之间空间内注浆，直至混凝土凝固；自施工硐室施工排水孔。本发明所述过陷落柱施工方法形成的注浆加固体稳定性强于现有技术。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道过岩溶柱/陷落柱施工方法。

背景技术

山地隧道开挖于山体内，开挖过程中会遇到岩溶柱/陷落柱等不良地质地段，处治措施稍有不当就会引起岩溶柱/陷落柱内碎石突入隧道，不但会在隧道施工期间带来各种威胁，还会对运营期的隧道安全带来威胁。现有技术主要采用注浆加固岩溶区/陷落柱内碎石，增加隧道支护强度的方式治理，存在注浆体不牢固等问题，后期岩溶柱/陷落柱易再次塌落的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种隧道施工方法，包括如下施工步骤：S1，提前探测陷落柱与隧道交汇位置，以及交汇位置处陷落柱直径；当隧道掘进接近至陷落柱时，即在超前陷落柱一段距离处，扩刷隧道顶板形成施工硐室；

S2，在施工硐室内，向陷落柱方向施工爆破孔，将隧道上方一定高度处的陷落柱周围的完整岩体爆破，形成环形人工爆破区域，则爆破后的陷落柱形状为钉子型；

S3，自施工硐室向隧道前方施工水平钻孔，水平钻孔穿过陷落柱，并进入前方稳定岩体一段距离，然后向水平钻孔内插入管棚管；管棚管包括注浆钢管和普通钢管，注浆钢管在陷落柱区域具有注浆功能，普通钢管可采用实心或者高强度空心钢管，以此既提高整个管棚管的整体强度又能实现注浆充填；然后自注浆钢管进行注浆加固；

S4,继续开挖隧道，直至通过陷落柱，并清理干净管棚管下部陷落柱碎石；自管棚管之间环向空隙向陷落柱上方施工竖向钻孔，施工后向竖向钻孔内插入竖向注浆钢管进行注浆；注浆结束后竖向注浆钢管与管棚管进行焊接，同时，相邻的多个竖向注浆钢管的外漏端可交汇于一点，形成交汇点，交汇点位于管棚管下方，隧道顶板以上，每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构；

S5，架设钢拱架，钢拱架沿轴向并列布置，即沿隧道长度方向不留间隙，直至在陷落柱段全部采用钢拱架支护；架设钢拱架过程中，采用液压支柱向上支撑交汇，液压支柱底端支设于钢拱架顶部，防止竖向注浆钢管受重力作用产生下移，然后对竖向注浆钢管进行补充注浆；

S6，向钢拱架与管棚管之间空隙内注浆，注浆材料为混凝土材料，直至混凝土凝固；

S7，自施工硐室施工排水孔，排水孔底端高度高于注浆加固区域高度，使得排水孔可以将注浆加固区域上方的陷落柱水人工排出。

优选的，步骤S2中，也可以采用其他使岩石破碎的手段对岩石进行致裂，如水力压裂等常规手段。

优选的，步骤S2中，环形人工爆破区域石块粒径与陷落柱区域内原始碎石粒径基本一致。

优选的，步骤S3中，可以使用钻头带动管棚管钻进，钻进结束，将钻头和管棚管留在孔内即可。

优选的，步骤S3中，注浆钢管和普通钢管交错布置，且外露于施工硐室的一端连接为一体。

优选的，步骤S4中，部分竖向注浆钢管可穿过人工爆破区并进入稳定岩层，并对人工爆破区域进行注浆。

优选的，步骤S4中，竖向注浆钢管注浆范围的高度大于在人工爆破区域高度。

优选的，步骤S4中，穿过人工爆破区并进入稳定岩层的竖向注浆钢管，可以使用钻头带动注浆钢管直接钻进，钻进结束，将钻头和竖向注浆钢管留在孔内即可。