一種傍山類洞庫斜井反向開挖施工方法技術

本發明專利技術一種傍山類洞庫斜井反向開挖施工方法，屬于隧道施工技術領域，包括上通道與下通道同時開挖，斜井開挖，洞庫拱頂擴挖，拱頂離壁式被復，洞身開挖五大步驟。本發明專利技術斜井反向開挖、通過斜井自上而下開挖洞身，節省了開挖施工腳手架投入，施工簡便，對周邊圍巖擾動?。焕梦撮_挖的洞身柱體作為拱頂被復時作業平臺，節省了拱頂被復施工腳手架投入量，同時解決了洞庫高、空間大、立模困難等技術難題；有效保證了傍山類洞庫的成型質量；爆破后的石碴通過斜井自由下落到下通道出碴，可以連續爆破施工，減少了勞動力的投入，充分利用了機械化作業，保證了施工安全；爆破開挖全部在洞庫內施工，節能環保、施工效率高、成本低、經濟效益顯著。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于隧道施工
，特別是涉及到。
技術介紹
隨著我國經濟的快速發展，能源問題日益突出，越來越多的傍山類洞庫工程進入規劃和施工階段。傍山類洞庫大多建于山區，或依山而建或深埋于地下，該種洞庫的施工工藝與常規的地下工程的施工工藝具有很大的差異，可借鑒的成熟開挖施工經驗較少。由于傍山類洞庫洞室高度較高、跨徑較大，開挖時容易出現頂部塌方、落塊現象，不適合從下向上大面積掘進。若從上向下掘進雖保證了施工安全但由于設計為立式洞室導致洞身爆破后無法從上通道出碴，為地下大跨徑傍山類洞庫開挖施工帶來了較大的施工風險和挑戰。因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是:提供，用來解決傍山類洞庫洞室高度較高、跨徑較大，開挖時容易出現頂部塌方、落塊現象，不適合從下向上大面積掘進；若從上向下掘進雖保證了施工安全但由于設計為立式洞庫導致洞身爆破后無法從上通道出碴，為傍山類洞庫開挖施工帶來了較大的施工風險和挑戰等技術問題。—種傍山類洞庫斜井反向開挖施工方法，包括以下步驟，步驟一、上通道與下通道同時開挖以傍山類洞庫的拱頂底面為上通道底面，由洞庫拱頂外部，向洞庫拱頂中央開挖上通道，上通道開挖至與洞庫拱頂外邊緣連通處停止，用于傍山類洞庫控制室的出入通道，上通道開挖過程中，由人工手持風鉆水平鉆炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的寬度為3m，高度為2m，深度為2m?3m，上通道為全斷面開挖，并且在開挖的同時采用隧道錨噴支護的方式進行斷面支護。在上通道開挖支護的同時，以傍山類洞庫洞身底面為下通道底面，由洞庫洞身外部向洞庫內部開挖下通道，下通道開挖過程中，由人工手持風鉆水平鉆炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的寬度為3m，高度為2m，深度為2m?3m，下通道為全斷面開挖，并且在開挖的同時采用隧道錨噴支護的方式進行斷面支護；步驟二、斜井開挖根據傍山類洞庫洞身的最大寬度和高度，計算出斜井的最大開挖角度，從下通道由下向上反向掘進斜井，掘進的同時用全站儀和水準儀跟蹤測量，保證斜井的最大開挖角度，斜井橫截面為長3m、寬2m的長方形，斜井掘進至拱頂底面為止，使斜井沿洞身中部，斜向貫穿傍山類洞庫洞身；步驟三、洞庫拱頂擴挖在斜井的上表面正上方設置上引洞，由上引洞直接進入拱頂，沿拱頂的底面直徑，開挖寬度為4m?5m，高度為2m?3m的通道至拱頂另一側，通道與斜井的上表面連通，同時通道的兩端在保證寬度不變的情況下，從下而上反向開挖至拱頂外周，形成兩端帶有拱角的隧道，由上引洞一側的拱角A部，從下而上反向開挖至拱頂外周，然后同樣依次反向開挖拱角B部、拱角C部、拱角D部、拱角E部至拱頂頂部，再采用光面爆破繼續開挖，依次開挖拱角F部、拱角G部、拱角H部、拱角I部，拱角A部、拱角B部、拱角C部、拱角D部、拱角E部、拱角F部、拱角G部、拱角H部和拱角I部的寬度與隧道一致，使洞頂中部4m?5π!寬的拱頂開挖成型，由洞頂中間已經成型的拱頂向兩側依次平行擴挖，依次開挖拱頂A部、拱頂B部、拱頂C部、拱頂D部、拱頂E部和拱頂F部直至整個拱頂開挖成型；步驟四、拱頂離壁式被復以未開挖洞身柱體作為拱頂被復時的作業平臺，拱頂采用滿堂支架法施工，即采用鋼管腳手架配合方木橫梁及模板，支架采用外徑50mm、壁厚3.5mm的鋼管腳手架，立桿排列呈放射狀布置，徑向間距為0.9m，環向間距為0.9m，立桿的步距為1.0m，腳手架間的相互連接用支架定型扣件連接，形成環形腳手架，方木橫梁置于環形腳手架頂托上，并用鐵絲綁扎牢固，方木橫梁的橫截面尺寸為120mmX 100mm，相鄰方木橫梁的間距為30cm，模板為長2.4m、寬1.2m、厚度14mm的竹膠板，模板拼裝時各塊板間的空隙采用三角形板嵌補，模板安裝完成后綁扎鋼筋澆筑砼；步驟五、洞身開挖拱頂被復完成且混凝土達到28天強度后，開始洞身柱體開挖，利用斜井為光面爆破臨空面，垂直于斜井打炮眼，逐層從斜井向四周輻射開挖，從上到下逐層剝落，直至整個洞身開挖完成。所述步驟三和步驟四中的拱頂為球冠狀或η形。所述步驟三中開挖產生的碴體通過斜井運送到下通道，由下通道出碴，由裝載機和挖掘機配合裝碴，由自卸載重農用車運出施工現場。所述步驟五中產生的碴體從斜井中自由下滑至底下通道，由裝載機和挖掘機配合裝碴，由自卸載重農用車運出施工現場。通過上述設計方案，本專利技術可以帶來如下有益效果:1、本專利技術設計了斜井反向開挖方法，通過斜井自上而下開挖洞身，節省了開挖施工腳手架投入，施工簡便，對周邊圍巖擾動小。2、本專利技術利用未開挖的洞身柱體作為拱頂被復時作業平臺，節省了拱頂被復施工腳手架投入量，同時解決了洞庫高、空間大、立模困難等技術難題，施工人員更安全，有效保證洞庫施工進度。3、本專利技術能夠保證施工作業時人員及設備安全，同時可有效解決傍山類洞庫的成型等質量難題。4、本專利技術爆破后的石碴通過斜井自由下落到下通道出碴，可以連續爆破施工，最大限度減少了勞動力的投入，充分利用了機械化作業，保證了施工安全。5、本專利技術爆破開挖全部在洞庫內施工，節能環保、施工效率高、成本低、經濟效益顯著?！靖綀D說明】以下結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步的說明:圖1為本專利技術中上通道與下通道同時開挖示意圖。圖2為本專利技術中斜井開挖示意圖。圖3為本專利技術中拱頂擴挖方法示意圖。圖4為本專利技術中拱頂擴挖B— B方向的剖視示意圖。圖5為本專利技術中拱頂擴挖C一 C方向的剖視示意圖。圖6為本專利技術中拱頂被復模架剖面示意圖。圖7為本專利技術的工藝流程框圖。圖中，1-上通道、2-下通道、3-斜井、4-隧道、5-拱角A部、6_拱角B部、7-拱角C部、8-拱角D部、9-拱角E部、10-拱角F部、11-拱角G部、12-拱角H部、13-拱角I部、14-拱頂A部、15-拱頂B部、16-拱頂C部、17-拱頂D部、18-拱頂E部、19-拱頂F部、20-鋼管腳手架、21-立桿、22-方木橫梁、23-模板。【具體實施方式】如圖所示，，包括以下步驟，步驟一、上通道I與下通道2同時開挖以傍山類洞庫的拱頂底面為上通道I底面，由洞庫拱頂外部，向洞庫拱頂中央開挖上通道1，上通道I開挖至與洞庫拱頂外邊緣連通處停止，用于傍山類洞庫控制室的出入通道，上通道I開挖過程中，由人工手持風鉆水平鉆炮眼，采用光面爆破2次?3次，每次爆破的寬度為3m，高度為2m，深度為2m?3m，上通道I為全斷面開挖，并且在開挖的同時采用隧道錨噴支護的方式進行斷面支當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種傍山類洞庫斜井反向開挖施工方法，其特征是：包括以下步驟，步驟一、上通道(1)與下通道(2)同時開挖以傍山類洞庫的拱頂底面為上通道(1)底面，由洞庫拱頂外部，向洞庫拱頂底面的中央開挖上通道(1)，上通道(1)開挖至與洞庫拱頂外邊緣連通處停止，用于傍山類洞庫控制室的出入通道，上通道(1)開挖過程中，由人工手持風鉆水平鉆炮眼，采用光面爆破2次～3次，每次爆破的寬度為3m，高度為2m，深度為2m～3m，上通道(1)為全斷面開挖，并且在開挖的同時采用隧道錨噴支護的方式進行斷面支護。在上通道(1)開挖支護的同時，以傍山類洞庫洞身底面為下通道(2)的底面，由洞庫洞身外部向洞庫內部開挖下通道(2)，下通道(2)開挖過程中，由人工手持風鉆水平鉆炮眼，采用光面爆破2次～3次，每次爆破的寬度為3m，高度為2m，深度為2m～3m，下通道(2)為全斷面開挖，并且在開挖的同時采用隧道錨噴支護的方式進行斷面支護；步驟二、斜井(3)開挖根據傍山類洞庫洞身的最大寬度和高度，計算出斜井(3)的最大開挖角度，從下通道(2)由下向上反向掘進斜井(3)，掘進的同時用全站儀和水準儀跟蹤測量，保證斜井(3)的最大開挖角度，斜井(3)的橫截面為長3m、寬2m的長方形，斜井(3)掘進至拱頂底面為止，使斜井(3)沿洞身中部，斜向貫穿傍山類洞庫洞身；步驟三、洞庫拱頂擴挖在斜井(3)的上表面正上方設置上引洞，由上引洞直接進入拱頂，沿拱頂的底面直徑，開挖寬度為4m～5m，高度為2m～3m的通道至拱頂另一側，通道與斜井(3)的上表面連通，同時通道的兩端在保證寬度不變的情況下，從下而上反向開挖至拱頂外周，形成兩端帶有拱角的隧道(4)，由上引洞一側的拱角A部(5)，從下而上反向開挖至拱頂外周，然后同樣依次反向開挖拱角B部(6)、拱角C部(7)、拱角D部(8)、拱角E部(9)至拱頂頂部，再采用光面爆破繼續開挖，依次開挖拱角F部(10)、拱角G部(11)、拱角H部(12)、拱角I部(13)，拱角A部(5)、拱角B部(6)、拱角C部(7)、拱角D部(8)、拱角E部(9)、拱角F部(10)、拱角G部(11)、拱角H部(12)和拱角I部(13)的寬度與隧道(4)一致，使洞頂中部4m～5m寬的拱頂開挖成型，由洞頂中間已經成型的拱頂向兩側依次平行擴挖，依次開挖拱頂A部(14)、拱頂B部(15)、拱頂C部(16)、拱頂D部(17)、拱頂E部(18)和拱頂F部(19)，直至整個拱頂開挖成型；步驟四、拱頂離壁式被復以未開挖洞身柱體作為拱頂被復時的作業平臺，拱頂采用滿堂支架法施工，即采用鋼管腳手架配合方木橫梁及模板，支架采用外徑50mm、壁厚3.5mm的鋼管腳手架，立桿排列呈放射狀布置，徑向間距為0.9m，環向間距為0.9m，立桿的步距為1.0m，腳手架間的相互連接用支架定型扣件連接，形成環形腳手架，方木橫梁置于環形腳手架頂托上，并用鐵絲綁扎牢固，方木橫梁的橫截面尺寸為120mm×100mm，相鄰方木橫梁的間距為30cm，模板為長2.4m、寬1.2m、厚度14mm的竹膠板，模板拼裝時各塊板間的空隙采用三角形板嵌補，模板安裝完成后綁扎鋼筋澆筑砼；步驟五、洞身開挖拱頂被復完成且混凝土達到28天強度后，開始洞身柱體開挖，利用斜井(3)為光面爆破臨空面，垂直于斜井(3)打炮眼，逐層從斜井(3)向四周輻射開挖，從上到下逐層剝落，直至整個洞身開挖完成。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫文志，楊大偉，董世艷，徐世文，武建立，郭金龍，閆晶，閆沖，
申請(專利權)人：中鐵九局集團第二工程有限公司，
類型：發明
國別省市：吉林;22