[发明专利]一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法

摘要

本发明公开了一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，该方法开挖时，使用不同部位的开挖渣料来相互补充，交替循环回填稳固拱脚，支护体系中取消了超前支护与系统锚杆以减少对围岩扰动，并采用小孔径双层钢筋网，以增加自进式锁脚锚杆组数，减小其长度的方法，加强锁脚锚杆对钢架的支撑与约束作用。以变形监控与锁脚锚杆轴力监控结合的监测体系，从形变与应力双重角度实时掌握围岩与结构的安全状态。本专利充分考虑了漂卵石地层特点，加强了支护体系对围岩的横向约束效应，有效减小了围岩扰动，既提高了施工效率，又节约了工程造价，保证隧道早期施工中结构的安全与围岩的稳定。

主权项

1.一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将大断面漂卵石地层隧道分台阶、分部进行开挖，短步细挖，左右错开，依次推进，提供工作面，上下台阶独立循环但又联合作业；开挖时，将隧道断面自上而下分为四个部分进行开挖且预留欠挖量30cm，分别为上台阶上部分、上台阶下部分、下台阶以及仰拱剩余开挖部分(9)，其中，上台阶上部分由外而内分为上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)和上台阶上部分预留核心土(2)，上台阶下部分自左至右分为上台阶下部分左侧开挖部分(4)、上台阶下部中间开挖部分(3)和上台阶下部分右侧开挖部分(5)，下台阶部分自左至右分为下台阶左侧开挖部分(6)、下台阶中间开挖部分(8)和下台阶右侧开挖部分(7)，下台阶左侧开挖部分(6)和下台阶右侧开挖部分(7)均分为a段和b段两个开挖阶段；2)沿着隧道设计开挖轮廓线(11)往里开挖，采取先机械开挖时欠挖，后人工修凿的方法，首先开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)，预留出上台阶上部分预留核心土(2)，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护，其施工步骤包括：清理边线到隧道设计开挖轮廓线(11)，架立钢架，安装纵向连接筋，安装第一层钢筋网片，安装第二层钢筋网片，打入锁脚锚杆，以及喷射混凝土；3)开挖上台阶上部分预留核心土(2)，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分(3)；4)开挖上台阶下部分左侧开挖部分(4)，进行相应支护并返回上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)开挖，挖出卵砾石(10)回填拱脚；5)开挖上台阶下部分右侧开挖部分(5)，进行相应支护并转到上台阶上部分预留核心土(2)和上台阶下部中间开挖部分(3)开挖，挖出卵砾石(10)回填拱脚；6)继续开挖上台阶上部分预留核心土(2)，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分(3)，并继续开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)，预留出上台阶上部分预留核心土(2)，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护；7)开挖下台阶左侧开挖部分(6)的a段，并进行相应支护，再进行b段的开挖与支护，并将卵砾石(10)回填到a段拱脚2/3高度处，多出的卵砾石(10)运出洞外；8)开挖下台阶右侧开挖部分(7)的a段，并进行相应支护，将挖出的卵砾石(10)回填至下台阶左侧开挖部分(6)的b段拱脚2/3高度处以及下台阶右侧开挖部分(7)的a段拱脚2/3高度处，下台阶右侧开挖部分(7)的b段拱脚回填卵砾石取自下一循环下台阶左侧开挖部分(6)的a段开挖后卵砾石；9)开挖下台阶中间开挖部分(8)，随后进行仰拱剩余开挖部分(9)开挖，并进行相应的初期支护及仰拱施工；10)对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护后，同时安装拱顶沉降监测点(15)，对应的锚杆部位安装锁脚锚杆轴力计，在开挖后的上台阶下部分左侧开挖部分(4)和上台阶下部分右侧开挖部分(5)安装上台阶下部测点以及锁脚锚杆轴力计，在开挖后的下台阶左侧开挖部分(6)和下台阶右侧开挖部分(7)安装下台阶测点以及锁脚锚杆轴力计；11)重复步骤2)至10)，直至隧道开挖完成。