富水砂層地質(zhì)大斷面隧道開(kāi)挖方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道開(kāi)挖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及富水砂層地質(zhì)大斷面隧道開(kāi)挖方法。
【背景技術(shù)】
[0002]富水砂層地質(zhì)圍巖是由于地層中的粉細(xì)砂受水長(zhǎng)時(shí)間浸潤(rùn)或浸泡后，所形成的一種軟化圍巖現(xiàn)象，圍巖呈淺紅色的粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，成巖性差，泥質(zhì)弱膠結(jié)，局部會(huì)形成鈣質(zhì)半膠結(jié)或膠結(jié)的透明體狀。
[0003]在這種地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道的挖掘時(shí)，一般采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。采用常規(guī)的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時(shí)，基本能保證圍巖穩(wěn)定性；但出現(xiàn)突涌現(xiàn)象時(shí)，由于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法斷面太大，難以及時(shí)封閉成環(huán)，會(huì)引起初期支護(hù)收斂和沉降。另外，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工步驟為:先開(kāi)挖掌子面的左或右半部分，然后再挖掘中間部分，并且先后開(kāi)挖的左右兩部不能同步推進(jìn)，對(duì)于大斷面的隧道，開(kāi)挖左半部或右半部時(shí)上下跨度較大，兩側(cè)拱架不能與拱部中間鋼架實(shí)現(xiàn)順接，導(dǎo)致初期支護(hù)不穩(wěn)定；在地質(zhì)條件差的情況下，容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為解決在軟化圍巖內(nèi)開(kāi)挖大斷面隧道時(shí)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法會(huì)引起初期支護(hù)收斂和沉降；先后開(kāi)挖的左右兩部不能同步推進(jìn)，兩側(cè)拱架不能與拱部中間鋼架實(shí)現(xiàn)順接，導(dǎo)致初期支護(hù)不穩(wěn)定，易坍塌的問(wèn)題。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種富水砂層地質(zhì)大斷面隧道開(kāi)挖方法，將掌子面分為左、中、右三塊，每一塊再分為上、中、下三部分，劃分出九個(gè)區(qū)域，各區(qū)域按方位命名，最中間區(qū)域稱(chēng)為中心部；開(kāi)挖方法包括以下步驟:
[0008]S1:選定區(qū)域左上部和右上部，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；
[0009]S2:選定區(qū)域左中部和右中部，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；
[0010]S3:選定區(qū)域左下部和右下部，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；
[0011]其中，挖掘操作包括:
[0012]SOl:開(kāi)始挖掘，掘進(jìn)深度達(dá)到50厘米后，及時(shí)在開(kāi)挖后的區(qū)域施作初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)；
[0013]S02:繼續(xù)沿隧道縱向向前掘進(jìn)50厘米，并進(jìn)行初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，循環(huán)進(jìn)行，使掘進(jìn)深度達(dá)到3-5米；
[0014]S4:選定區(qū)域中上部、中心部、中下部，依次執(zhí)行步驟S01-S02，并在施作初期支護(hù)或臨時(shí)支護(hù)時(shí)，將初期支護(hù)和/或臨時(shí)支護(hù)的節(jié)點(diǎn)用連接鋼板加固；
[0015]S5:九個(gè)區(qū)域開(kāi)挖完畢后，在隧道的底部鋪設(shè)混凝土，完成仰拱的施作；
[0016]S6:拆除臨時(shí)支護(hù)，并在隧道的側(cè)壁和頂部鋪設(shè)一層混凝土 ；
[0017]S7:重復(fù)步驟S1-S6，直至隧道掘進(jìn)完成。
[0018]其中，對(duì)于中心部和中下部，在第一次執(zhí)行所述步驟SOl時(shí)，操作人員在該區(qū)域上方的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作。
[0019]其中，對(duì)于中上部、中心部和中下部，在施作初期支護(hù)或臨時(shí)支護(hù)時(shí)，初期支護(hù)和/或臨時(shí)支護(hù)的節(jié)點(diǎn)處采用連接鋼板加固連接。
[0020]進(jìn)一步地，所述連接鋼板的連接孔為長(zhǎng)孔，長(zhǎng)孔的長(zhǎng)度方向與連接鋼板的長(zhǎng)度方向一致。
[0021]其中，初期支護(hù)支撐在整個(gè)隧道的邊緣處，臨時(shí)支護(hù)支撐在隧道內(nèi)，臨時(shí)支護(hù)將整個(gè)隧道劃分成上述九個(gè)區(qū)域。
[0022]其中，所述初期支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)為相同結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由:工字鋼、連接在工字鋼兩側(cè)凹槽的開(kāi)口處的鋼絲網(wǎng)、以及澆筑在凹槽內(nèi)的混凝土組成。
[0023](三)有益效果
[0024]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明公布了一種富水砂層地質(zhì)大斷面隧道開(kāi)挖方法，通過(guò)將掌子面分成多塊分別進(jìn)行挖掘，挖掘過(guò)程后立即施作閉環(huán)的支護(hù)，避免了應(yīng)力集中，施工過(guò)程中產(chǎn)生的變形較小，無(wú)坍塌現(xiàn)象；在各初期支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)的節(jié)點(diǎn)以及臨時(shí)支護(hù)的節(jié)點(diǎn)用設(shè)置了連接鋼板，保證了整個(gè)初期支護(hù)的穩(wěn)定性，保證施工安全。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明所述待挖掘掌子面劃分成的九個(gè)區(qū)域的示意圖。
[0026]其中，1、左上部；2、右上部；3、左中部；4、右中部；5、左下部；6、右下部；7、中上部；8、中心部；9、中下部。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0028]掌子面是坑道施工中的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，即開(kāi)挖坑道(采煤、采礦或隧道工程中)不斷向前推進(jìn)的工作面，也可以叫做“碡子面”，不是一個(gè)固定的面；開(kāi)挖面包括掌子面、邊墻面和拱頂面，確切地說(shuō)，掌子面是位于操作人員前方的那個(gè)不斷向前移動(dòng)的工作面。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明一種富水砂層地質(zhì)大斷面隧道開(kāi)挖方法，將掌子面分為左、中、右三塊，每一塊再分為上、中、下三部分，劃分出九個(gè)區(qū)域，各區(qū)域按方位命名，最中間區(qū)域稱(chēng)為中心部8 ;開(kāi)挖方法包括以下步驟:
[0030]S1:選定區(qū)域左上部I和右上部2，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；可以先挖左上部1，也可以先挖右上部2，當(dāng)然兩個(gè)區(qū)域同時(shí)挖掘也可以，只要保持隨時(shí)支護(hù)即可。
[0031]S2:選定區(qū)域左中部3和右中部4，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；
[0032]S3:選定區(qū)域左下部5和右下部6，依次進(jìn)行挖掘操作或同時(shí)進(jìn)行挖掘操作；
[0033]其中，挖掘操作包括:
[0034]SOl:開(kāi)始挖掘，掘進(jìn)深度達(dá)到50厘米后，及時(shí)在開(kāi)挖后的區(qū)域施作初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)；每個(gè)區(qū)域的支護(hù)形成一圍繞在該開(kāi)挖區(qū)域上下左右方向的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0035]S02:繼續(xù)沿隧道縱向向前掘進(jìn)50厘米，并進(jìn)行初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，循環(huán)進(jìn)行，使掘進(jìn)深度達(dá)到3-5米；
[0036]S4:選定區(qū)域中上部7、中心部8、中下部9，依次執(zhí)行步驟S01-S02，并