專利名稱：一種高液限土中隧道開挖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高液限土中隧道開挖方法，具體是一種對CRD開挖方法的改進。
背景技術(shù)：
CRD法開挖主要是采用人工開挖，施工時除非遇到孤石等特殊情況，否則嚴禁爆破。應(yīng)使用鋼管腳手架搭設(shè)施工平臺，人工手持風動挖掘工具開挖，挖掘機扒渣，自卸車出渣。隧道開挖分左右導坑上下臺階施工，分部開挖間距3-5m，實際施工中根據(jù)具體情況調(diào)整。其施工工藝如下如圖2和圖3所示，(1)開挖I (①)部分，對掌子面進行噴射C25混凝土防護，然后架工字鋼，打錨桿，再噴射鋼纖維混凝土進行初期支護。架工字鋼同時設(shè)置臨時仰拱和中隔墻，臨時仰拱中埋設(shè)鋼支撐，并施作IOcm厚25號噴射砼；中隔墻結(jié)構(gòu)主要由鋼支撐組成，鋼支撐間設(shè)Φ 8鋼筋網(wǎng)，噴射厚20cm的25號Ii仝，必要時使用臨時錨桿對導坑圍巖進行加固；(2)開挖II (②)部分，同上對掌子面進行噴射C25混凝土防護，然后架工字鋼，打錨桿，再噴射鋼纖維混凝土進行初期支護。架工字鋼同時設(shè)置中隔墻結(jié)構(gòu)，并對中隔墻進行掛網(wǎng)噴錨支護；(3)開挖IIK③)部分，同上對掌子面進行噴射C25混凝土防護，然后架工字鋼，打錨桿，再噴射鋼纖維混凝土進行初期支護。工字鋼同時設(shè)置臨時仰拱并施作 IOcm厚25號噴射砼；(4)開挖IV (④)部分，同上對掌子面進行噴射C25混凝土防護，然后架工字鋼，打錨桿，再噴射鋼纖維混凝土進行初期支護。上述隧道前期進洞一直采用CRD法施工，主要存在以下幾個問題(1)工藝較簡單，但循環(huán)過多，且要求人工開挖，嚴重影響施工進度；(2)按照隧道技術(shù)交底要求，掌子面距離仰拱不能超過12m，全斷面開挖完成IOm左右就要施做仰拱，這就要求必須提前完成仰拱的澆注，而仰拱一旦澆注，出渣自卸車無法進入掌子面，即進尺無法進行，影響開挖進度；(3)即使挖掘機、自卸車可以到達掌子面，由于不可能使仰拱緊跟掌子面澆注，機械設(shè)備不可避免的直接碾壓初襯，這對初襯無疑是一種破壞，這是隧道施工最忌諱的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述之不足，本發(fā)明提供一種高液限土中隧道開挖方法，該方法通過對 CRD開挖方法的改進，以提高施工的效率和降低施工成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用以下的技術(shù)方案 一種高液限土中隧道開挖方法，包括以下步驟
A、對隧道的左側(cè)上部進行開挖以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護；
B、對上述段進行工字鋼的安裝，然后對拱頂部分打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成拱頂?shù)某跗谥ёo；
C、對隧道的右側(cè)上部進行開挖，以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護；
D、按照步驟B的方法，完成拱頂?shù)某跗谥ёo；E、對隧道的下部進行開挖將傳統(tǒng)的下部左側(cè)和下部右側(cè)兩部分開挖的方式，改成下部左側(cè)部分、核心土部分、下部右側(cè)部分，三部分開挖的方式，首先開挖下部左側(cè)部分，然后開挖下部右側(cè)部分，最后對核心土部分進行開挖，開挖核心土部分時，分左右兩部分，其間依然設(shè)中隔墻；上述各部分開挖都是以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護，噴射混凝土防護，并完成對仰拱初期支護；
F、對仰拱綁扎鋼筋，安裝模板，澆注C25混凝土，完成仰拱二襯，回填混凝土。所述步驟E中，開挖處距離掌子面的距離為18米。所述步驟F中，澆注過程中所用的混凝土為C25混凝土 ；回填過程中所用的混凝土為ClO混凝土。本發(fā)明的有益效果在于由于本發(fā)明在保持原有CRD設(shè)立中隔墻等輔助實物減少單次開挖量等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，對CRD開挖方法作了改進后還具有以下特點改進后的CRD法開挖主要依賴挖掘機代替人工手持風洞挖掘工具開挖；輔助以人工修飾，大大提高了施工效率；改進后的CRD法擴大了 I、III部分的橫向面積，更有利于開挖；仰供開挖增加了中間核心土部分，保證了在封閉成環(huán)過程中圍巖的穩(wěn)定，施工安全性大大提高。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明 圖1為本發(fā)明的施工示意圖2為傳統(tǒng)CRD開挖方法的開挖施工示意圖； 圖3為圖2所示的側(cè)視圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種高液限土中隧道開挖方法，包括以下步驟
Α、挖掘機輔以人工開挖邊墻以上部分圍巖，仍需設(shè)置中隔墻，開挖時先進行左側(cè)上部 I的開挖，完成后立即進行噴射混凝土防護掌子面及開挖的新鮮圍巖，對中隔墻進行噴錨支護；
B、對左側(cè)上部I部分進行工字鋼的安裝，然后打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成I 部分拱頂?shù)某跗谥ёo；
C、對隧道的右側(cè)上部III進行開挖，以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護；
D、按照步驟B的方法，架設(shè)工字鋼，打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成右側(cè)上部III 的初期支護；
Ε、在距離掌子面18m左右進行下部的開挖，改進后的仰供部分開挖將原來的下部左側(cè)和下部右側(cè)的部分分成三部分開挖，分別為下部左側(cè)II、核心土 V、下部右側(cè)IV ；先以挖掘機配合人工開挖下部左側(cè)II，噴射混凝土防護，架設(shè)工字鋼，打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成下部左側(cè)II初支；再開挖下部右側(cè)IV，噴射混凝土防護，架設(shè)工字鋼，打錨桿注漿， 噴射鋼纖維混凝土，完成下部右側(cè)IV初期支護；最后開挖中間核心土 V的部分，噴射混凝土防護，架設(shè)工字鋼，打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成核心土部分初期支護；F、仰供綁扎鋼筋，安裝模板，澆注C25混凝土，完成仰供二襯，回填ClO混凝土。
對本發(fā)明的實驗和監(jiān)測，并與傳統(tǒng)的CRD開挖方法相比較，其結(jié)果如下 通過監(jiān)測可知，次步隧道運用CRD法施工時左洞LK132+834、LK132+842斷面拱頂下沉本周累計值較小，本周累計最大值為0. 1mm，拱頂下沉平均位移速率均不大于0. 15mm/ d ；在運用改進后CRD法施工時次步隧道左洞LK132+874斷面本周周邊位移累計最大值為 0. 87mm,各測線平均位移速率均不大于0. 2mm/d。通過對周邊位移量的監(jiān)測數(shù)據(jù)得知，次步隧道運用CRD法施工時左洞LK132+834 和LK132+842斷面周邊位移累計最大值為0. 25mm,周邊位移平均位移速率均不大于0. Imm/ d ；次步隧道運用改進后的CRD法施工時左洞LK132+874斷面本周周邊位移累計最大值為 0. 87mm,各測線平均位移速率均不大于0. 2mm/d。通過對兩份監(jiān)測報告的比較分析來看，改進后的CRD法開挖斷面拱頂下沉量和周邊位移略有增大，但仍能滿足施工設(shè)計要求。采用改進后的CRD法進行隧道的洞身開挖后，節(jié)約C20噴射混凝土 828m3、6. 5 鋼筋網(wǎng)10. 076t、22藥卷式錨桿32223m、臨時支護118鋼拱架384. 7t，合計節(jié)約費用約 5619634元，比原設(shè)計節(jié)約了將近3/4。大大降低了隧道造價。
權(quán)利要求
1.一種高液限土中隧道開挖方法，其特征在于包括以下步驟A、對隧道的左側(cè)上部進行開挖以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護；B、對上述段進行工字鋼的安裝，然后對拱頂部分打錨桿注漿，噴射鋼纖維混凝土，完成拱頂?shù)某跗谥ёo；C、對隧道的右側(cè)上部進行開挖，以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護；D、按照步驟B的方法，完成拱頂?shù)某跗谥ёo；E、對隧道的下部進行開挖將傳統(tǒng)的下部左側(cè)和下部右側(cè)兩部分開挖的方式，改成下部左側(cè)部分、核心土部分、下部右側(cè)部分，三部分開挖的方式，首先開挖下部左側(cè)部分，然后開挖下部右側(cè)部分，最后對核心土部分進行開挖，開挖核心土部分時，分左右兩部分，其間依然設(shè)中隔墻；上述各部分開挖都是以挖掘機為主并配合人工開挖的開挖方式，開挖一段距離后，立即對掌子面及邊墻圍巖進行噴射混凝土防護，然后對中隔墻進行噴錨支護，噴射混凝土防護，并完成對仰拱初期支護；F、對仰拱綁扎鋼筋，安裝模板，澆注混凝土，完成仰拱二襯，回填混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高液限土中隧道開挖方法，其特征在于所述步驟E中，開挖處距離掌子面的距離為18米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高液限土中隧道開挖方法，其特征在于所述步驟F中，澆注過程中所用的混凝土為C25混凝土 ；回填過程中所用的混凝土為ClO混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高液限土中隧道開挖方法，包括以下步驟A、對隧道的左側(cè)上部進行開挖；B、對上述段進行拱頂?shù)某跗谥ёo；C、對隧道的右側(cè)上部進行開挖；D、完成拱頂?shù)某跗谥ёo；E、對隧道的下部進行開挖分為下部左側(cè)部分、核心土部分、下部右側(cè)部分，首先開挖下部左側(cè)部分，然后開挖下部右側(cè)部分，最后對核心土部分進行開挖；F、對仰拱綁扎鋼筋，安裝模板，澆注C25混凝土，完成仰拱二襯，回填混凝土。本發(fā)明主要依賴挖掘機代替人工手持風洞挖掘工具開挖，輔助以人工修飾，大大提高了施工效率；仰供開挖增加了中間核心土部分，保證了在封閉成環(huán)過程中圍巖的穩(wěn)定，施工安全性大大提高；本發(fā)明的應(yīng)用還提高了施工的效率和降低了施工成本。
文檔編號E21D9/00GK102268993SQ201110181729
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者盧自立, 呂世明, 吳定略, 孫江濤, 徐光波, 徐志元, 曹亮宏, 曹志月, 陳培沖 申請人:廣東省長大公路工程有限公司