[发明专利]一种双曲面洞库穹顶开挖方法

说明书

本发明提供一种双曲面洞库穹顶开挖方法，一种双曲面洞库穹顶开挖方法包括以下步骤：第一步，进行第一部开挖：由导洞进入双曲面穹顶之后沿穹顶直径开挖至穹顶对侧，第一部开挖完成后对围岩进行素混凝土封闭；第二步，进行第二部至N+1部开挖：以双曲面穹顶仰视图的圆心为中心，依次向外开挖扩展N个同心圆，各同心圆从内向外为第二部开挖、第三部开挖……第N部开挖、第N+1部开挖，N为自然数；第二部至第N+1部开挖过程中，以上一部开挖形成的面为工作面，各部开挖完成时均对围岩进行素混凝土封闭。本发明特别适用于双曲面穹顶开挖施工，极大的提高了施工效率，同时降低了施工风险，加快了施工进度，降低工程投资，经济效益明显。

技术领域

本发明属于隧道及地下结构中地下洞库开挖技术领域，具体涉及一种双曲面洞库穹顶开挖方法。

背景技术

当前，地下空间的利用在政治、经济、国防、科研等领域均发挥着巨大作用，中国凭借其地下空间需求之大、地质情况之丰富，相关领域发展迅速。随着自然环境和社会环境的急剧变化，地下空间的开发利用不仅要具备经济建设的功能，也需要极端情况下的资源储备能力。随着地下空间开发利用的不断发展，地下结构越来越朝着大跨度的方法发展。

YLK项目洞库由于圆柱体洞身及双曲面穹顶的特殊形状、选择合理的开挖方法是快速、安全施工的基础。双曲面的穹顶轮廓线较为复杂，水平边界与竖向边界均为曲面，常规的开挖方法极易造成超欠挖，给工程带来工期和成本上的损失。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的双曲面洞库穹顶开挖方法，易造成超欠挖，给工程带来工期和成本上的损失的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双曲面洞库穹顶开挖方法，包括以下步骤：

第一步，进行第一部开挖：由导洞进入双曲面穹顶之后沿穹顶直径开挖至穹顶对侧，第一部开挖完成后对围岩进行素混凝土封闭；

第二步，进行第二部至N+1部开挖：以双曲面穹顶仰视图的圆心为中心，依次向外开挖扩展N个同心圆，各同心圆从内向外为第二部开挖、第三部开挖……第N部开挖、第N+1部开挖，N为自然数；

第二部至第N+1部开挖过程中，以上一部开挖形成的面为工作面，各部开挖完成时均对围岩进行素混凝土封闭。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，各部开挖均先进尺开挖，然后轮廓线开挖。

进一步的，所述第二步中，第三部开挖中的进尺开挖与第二部开挖中的轮廓线开挖同时进行；

第N部开挖中的进尺开挖与第N-1部开挖中的轮廓线开挖同时进行。

进一步的，所述第二步中，第N+1部开挖中的进尺开挖、轮廓线开挖以及第N部开挖中的轮廓线开挖同时进行。

进一步的，第一部至第N部开挖时，各部开挖分别形成两个工作面，在第二部至第N+1部开挖时，两个工作面同时开挖。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，各部开挖中轮廓线开挖完成后，对轮廓线开挖形成的穹顶进行永久支护。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，各部开挖中轮廓线开挖完成后进行测量，以对下一部轮廓线开挖放线作出及时调整，以使穹顶轮廓线平顺。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，轮廓线开挖采用长短炮的方式；

优选的，轮廓线开挖采用控制爆破技术。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，爆破时的炸药选用2#岩石乳化炸药，通过8#工业导爆管雷管起爆。

进一步的，所述第一步和所述第二步中，采用微差爆破；