[发明专利]一种长距离小净距隧道设计方法

摘要

本发明公开了一种长距离小净距隧道设计方法，该方法在隧道开挖之前，根据围岩的不同级别选择不同的超前支护方式：对于V级围岩，采用大管棚超前支护方式；对于IV级围岩，采用小导管超前支护方式；对于III级围岩，采用纵向锚杆超前支护方式；并根据围岩级别选择不同的钢拱架型号和间距进行初期支护；采用钢筋混凝土和素混凝土两种形式；隧道爆破采用线性预裂爆破和弱爆破技术。本发明突破规范对小净距隧道的间距的限制，在施工过程中不断调整支护参数，针对的不同围岩级别建立相应可靠的支护体系，以指导设计及施工。采用本发明后，隧道之间的最小净距可以达到4.5米。

主权项

一种长距离小净距隧道设计方法，其特征在于：包括以下步骤：A、超前支护在隧道开挖之前，根据围岩的不同级别选择以下的超前支护方式：A1、对于V级围岩，采用大管棚(1)超前支护方式，具体施工步骤如下：先安装套拱，套拱为管棚的基础，它为混凝土和工字钢架设成的拱形构筑物，其上有套管，大管棚(1)施工时依据套管的位置利用管棚钻机进行管棚钻孔，钻孔后在孔内插入直径108mm的钢管，钢管分段插入，段与段之间利用丝扣连接，插入长度30米；钢管插入完毕后在钢管内注浆，注满达到强度后进行开挖；A2、对于IV级围岩，采用小导管(2)超前支护方式，具体施工步骤如下：在开挖掌子面的上方钻孔，钻孔后插入直径42mm钢管，插入长度5m；钢管插入后在钢管内注浆，注浆目的为加固岩体；A3、对于III级围岩，采用纵向锚杆(3)超前支护方式，具体施工步骤如下：在开挖掌子面的上方钻孔，钻孔后插入直径25mm钢管，插入长度3m；钢管插入后在钢管内注浆，注浆目的为加固岩体；B、初期支护根据围岩级别选择不同的钢拱架(5)型号和间距进行初期支护，并同步架设系统的径向锚杆(4)和喷射混凝土；钢拱架(5)型号和间距的选择标准如下：B1、对于V级围岩选择20#工字钢拱架(5)和间距0.5米；B2、对于IV级围岩选择14#工字钢拱架(5)和间距0.8米；B3、对于III级围岩选择14#工字钢拱架(5)和间距1米；C、二次衬砌采用钢筋混凝土和素混凝土两种形式，在围岩条件差的地方采用钢筋混凝土衬砌(6)，在围岩条件好的地方采用素混凝土衬砌(6)；混凝土要求密实、外观平整、不得出现空洞；具体施工步骤为：先利用施工台架绑扎钢筋，钢筋绑扎后采用混凝土整体台车进行混凝土外模支护，支护后利用台车上的孔道进行混凝土浇筑，浇筑时利用附着式振捣器进行振捣；D、爆破控制为减少爆破对建筑物和既有隧道的影响，隧道爆破采用线性预裂爆破和弱爆破技术；参考铁路隧道爆破质检标准要求：爆破后围岩稳定，基本无剥落现象；爆破后围岩的扰动深度小于0.8米；平均线形超挖量小于15厘米，最大线形超挖量小于25厘米；钻爆施工时的质点峰值速度，在特殊建筑物处控制在1.5cm/s以下，其余位置控制在10cm/s以下。