[发明专利]一种上下交叉隧道的施工方法

权利要求书

1.一种上下交叉隧道的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：

根据既有隧道与待建隧道之间的垂向距离和合适所述既有隧道的沉降量控制数据获取预设的爆破振速控制数据；

以萨道夫斯基公式为基础的爆破振动速度衰减理论模型，结合所述预设的爆破振速控制数据、与现场相关围岩相关的围岩参数数据和预设的爆破参数数据计算出爆破距离数据组和爆破用药量数据组；

根据爆破距离数据组将待建隧道的交叉影响段划分为强扰动区域和弱扰动区域，其中，所述强扰动区域和所述弱扰动区域的界限以所述待建隧道的变形速率和有限元数值模拟所述既有隧道变形速率的最大值为主要参考，所述变形速率与所述既有隧道的沉降量以及所述萨道夫斯基公式中的质点振动速度有关，以所述预设的爆破振速控制数据作为参考值，当在所述交叉影响段存在监测点的所述质点振动速度超过所述爆破振速控制数据且所述既有隧道的沉降速率出现明显变化，模拟沉降量变化速率加大的断面，以所述断面确定所述强扰动区域和所述弱扰动区域的界限；

开挖所述强扰动区域，并在强扰动区域内建立初期支护结构；

根据获取的振动监测数据、爆破距离数据组和所述爆破用药量数据组对所述强扰动区域和所述弱扰动区域依次进行分部爆破，所述振动监测数据通过设置于既有隧道内的振动监测仪获得。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：

在所述根据爆破距离数据组将待建隧道的交叉影响段划分为强扰动区域和弱扰动区域的步骤后，还包括：

在所述既有隧道内设置多个所述振动监测仪。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：

在所述既有隧道内设置多个所述振动监测仪的步骤中，还包括：

所述既有隧道内与所述强扰动区域对应处的所述振动监测仪的设置密度大于所述既有隧道内与所述弱扰动区域对应处的所述振动监测仪的设置密度。

4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：

在所述既有隧道内设置多个所述振动监测仪的步骤中，还包括：

所述既有隧道的拱脚和拱腰处均设置所述振动监测仪。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：

所述根据获取的振动监测数据、爆破距离数据组和所述爆破用药量数据组对所述强扰动区域和所述弱扰动区域依次进行分部爆破的步骤中，包括：

对所述强扰动区域进行分部爆破时，判断当前振动监测数据是否大于预设的爆破振速控制数据，若是，修改爆破用药量数据组。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：

所述修改爆破用药量数据组的步骤中，包括：

所述强扰动区域在垂向上靠近所述既有隧道的部分减少爆破用药量，所述强扰动区域在垂向上远离所述既有隧道的部分增大爆破区域且增加爆破用药量。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：

所述在强扰动区域内建立初期支护结构的步骤中，包括：

喷射混凝土以封闭围岩；

设置首层钢拱架结构，喷射混凝土以覆盖所述首层钢拱架结构；

在所述首层钢拱架结构的内周设置二层钢拱架结构，喷射混凝土以覆盖所述二层钢拱架结构。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：

所述设置首层钢拱架结构的步骤中，包括：

多个所述首层钢拱架结构沿所述待建隧道的延伸方向有间隔地设置；

所述在所述首层钢拱架结构的内周设置二层钢拱架结构的步骤中，包括：

多个所述二层钢拱架结构沿所述待建隧道的延伸方向有间隔地设置。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：

所述在所述首层钢拱架结构的内周设置二层钢拱架结构的步骤中，包括：

多个所述首层钢拱架结构与多个所述二层钢拱架结构沿所述待建隧道的延伸方向交错布置。