[发明专利]一种大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法

说明书

本发明公开一种大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法，涉及公路工程领域，包括采用悬臂式掘进机开挖高度为5m的上台阶，开挖后进行初期支护；上台阶开挖20m后开挖纵向通道；同时采用液压鹰嘴钩开挖中台阶，开挖后进行初期支护；中台阶高度为2.5～3.5m；在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到设计强度的70％后采用液压鹰嘴钩进行下台阶开挖，开挖后进行初期支护；进行仰拱开挖、支护和围岩监控测量；若围岩稳定，则进行下一循环开挖、支护，施作仰拱、填充混凝土，施作二次衬砌，直至结束施工。本发明提供的大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法，对围岩扰动小，围岩松弛范围小，施工效率高，安全环保性远远大于钻爆法开挖。

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，特别是涉及一种大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法。

背景技术

在公路工程领域，常常需要进行隧道开挖，目前对于大断面软岩隧道，一般采用三台阶七步钻爆法。然而三台阶七步钻爆法具有诸多技术缺陷；开挖工序多，开挖进度慢，空间小，基本多为人工作业或小型机械设备作业，大型设备利用率低；爆破法对顶部及周边围岩扰动大，顶拱容易坍塌，周边围岩受爆破影响容易失稳。爆破法对小净距隧道中岩墙影响较大，通常采取错距和措施加强处理。爆破法将工序分为钻孔，排烟，出渣，钻孔后进行压入式排风，排除干净后出渣。三台阶七步法出渣的一个弊端是没有运输通道，上部的渣土需要翻渣，在下部装载机或装载机装自卸汽车运输。爆破法作业人员多，安全风险高。

发明内容

本发明的目的是提供一种大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法，以解决上述现有技术存在的问题，对围岩扰动小，围岩松弛范围小，施工效率高，安全环保性远远大于钻爆法开挖。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种大断面软岩公路隧道三台阶机械开挖方法，包括如下步骤：

步骤一；施工准备；超前地质预报；超前支护；

步骤二；上台阶开挖，采用悬臂式掘进机开挖高度为5m的上台阶，上台阶开挖后进行初期支护；上台阶开挖20m后开挖中台阶纵向通道，作为掘进机和出渣设备的预留通道；

步骤三；中台阶开挖；上台阶开挖20m后中台阶纵向通道形成，同时采用液压鹰嘴钩开挖中台阶，开挖时位于中台阶纵向通道左右两侧的中台阶前后错开，中台阶高度为2.5～3.5m，中台阶开挖后进行初期支护；中台阶开挖10m后开挖下台阶纵向通道；

步骤四；下台阶开挖；下台阶纵向通道形成，在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到设计强度的70％后采用液压鹰嘴钩进行下台阶开挖，开挖时位于下台阶纵向通道左右两侧的下台阶前后错开，下台阶开挖后进行初期支护；

步骤五；进行仰拱开挖、支护和围岩监控测量；若围岩稳定，则进行下一循环开挖、支护，施作仰拱、填充混凝土，施作二次衬砌，直至结束施工。

可选的，所述中台阶纵向通道的宽度不小于3.5m，所述中台阶纵向通道两侧边坡坡比为1：0.5～1：1之间；所述下台阶纵向通道和中台阶纵向通道结构相同。

可选的，中台阶开挖时位于中台阶纵向通道一侧的中台阶先行开挖3～5m后，再开挖位于中台阶纵向通道另一侧的中台阶；下台阶开挖时位于下台阶纵向通道一侧的下台阶先行开挖3～5m后，再开挖位于下台阶纵向通道另一侧的下台阶。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明开挖质量好，超欠挖容易控制。对围岩扰动小，围岩松弛范围小。易通风，洞内环境好。对围岩扰动小，围岩松弛范围小，施工效率高，安全环保性远远大于钻爆法开挖，成本投入与爆破法相当，工序少。

附图说明