悬索桥隧道锚的快速开挖方法技术

本发明专利技术公开了一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，对山体岩层进行爆破开挖，包括：预先将第一隧道划分为多个第一节段，对每个第一节段均分第一拱部和第一底部两台阶爆破开挖；其中，根据第一节段的倾角对第一拱部向前依次开挖M次，再对第一底部向下开挖一次；预先将第二隧道划分为多个第二节段，对每个第二节段均分第二拱部和第二底部两台阶爆破开挖；其中，根据第二节段的倾角对第二拱部向前依次开挖N次，再根据第二节段的断面对第二底部向下开挖；M、N均为自然数，第二隧道与第一隧道连通，且其断面和倾角均大于第一隧道。本发明专利技术适用于大断面、大倾角的隧道式锚锭，且能够快速施工、缩短工期。

Fast excavation method of tunnel anchor for suspension bridge

【技术实现步骤摘要】
悬索桥隧道锚的快速开挖方法
本专利技术涉及悬索桥隧道式锚碇的设计施工
，具体涉及一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法。
技术介绍
悬索桥由于其卓越的跨越能力日益成为超大跨径桥梁的首选桥型，是跨越峡谷、江河及海峡的理想桥型，在我国多山的地区，具有十分广阔的应用前景。悬索桥的主要承力结构锚碇也是悬索桥锚固主缆的关键部分，其主要功能是将主缆的张力传递给地基，一般悬索桥锚碇分为自锚式和地锚式两种，地锚式又可以分为重力锚和隧道锚。在内陆平原和江河地区，悬索桥锚碇一般采用重力式；而在山区，已有的隧道锚多适合设置在围岩条件好的硬质岩体，这些隧道锚所处的岩体整体性好，能充分利用围岩的“夹持效应”所提供的巨大抗拔力，且锚碇区植被发育，隧道锚开挖均在洞内实施，对植被保护极为有利。隧道锚较好结合锚址区的工程地质条件，但悬索桥隧道锚是一个倾角大、断面逐渐加大的大跨度隧道结构，其开挖施工技术难度大，以往国内也有隧道式锚碇的施工案例，但都因为开挖缓慢而成为制约工期的首要难点。因此，如何解决隧道式锚碇快速开挖的施工难题，是我们亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其适用于大断面、大倾角的隧道式锚锭，且能够快速施工、缩短工期。为达到以上目的，第一方面，本专利技术实施例提供一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，对山体岩层进行爆破开挖，所述悬索桥隧道锚的隧道至少包括相连通的第一隧道和第二隧道；所述开挖方法包括：预先将第一隧道划分为多个第一节段，对每个第一节段均分第一拱部和第一底部两台阶爆破开挖；其中，根据所述第一节段的倾角对所述第一拱部向前依次开挖M次，再对所述第一底部向下开挖一次；预先将第二隧道划分为多个第二节段，对每个第二节段均分第二拱部和第二底部两台阶爆破开挖；其中，根据所述第二节段的倾角对所述第二拱部向前依次开挖N次，再根据第二节段的断面对所述第二底部向下开挖；其中，M、N均为自然数，且所述第一拱部、第二拱部每次开挖的深度大致相同；所述第二隧道与所述第一隧道连通，且其断面和倾角均大于所述第一隧道。在上述技术方案的基础上，所述根据第二节段的断面对所述第二底部向下开挖的具体步骤为：根据第二节段的断面大小，将所述第二底部划分为至少一段，并对每段第二底部各向下开挖一次。在上述技术方案的基础上，所有所述第一底部共同形成所述第一隧道的竖墙。在上述技术方案的基础上，所述第一隧道靠近所述悬索桥隧道锚的隧道的洞口，其中，所述竖墙的倾斜角度为15°。在上述技术方案的基础上，所述第一隧道为导洞前段，所述第二隧道为导洞段，所述悬索桥隧道锚的隧道还包括前锚室段、锚塞体段、后锚室段；所述开挖方法包括：将所述导洞前段、导洞段、前锚室段、锚塞体段、后锚室段分别划分为多个节段；对每个节段均分拱部和底部两台阶爆破开挖；其中，根据所述导洞前段、导洞段、前锚室段、锚塞体段、后锚室段各自的倾角和断面，对各自对应的节段中的拱部向前开挖至少一次，再对该拱部对应的底部向下开挖一次。在上述技术方案的基础上，所述对每个节段均分拱部和底部两台阶爆破开挖的具体方法为：对所述导洞前段的节段中的拱部沿导洞前段的倾角向前依次开挖三次，再对底部向下开挖一次；对所述导洞段的节段中的拱部沿导洞段的倾角向前依次开挖两次，再对底部向下开挖一次；对所述前锚室段的节段中的拱部沿前锚室段的倾角向前依次开挖两次，再对底部向下开挖一次；对所述锚塞体段的节段中的拱部沿锚塞体段的倾角向前依次开挖一次，再对底部向下开挖一次；对所述后锚室段的节段中的拱部沿后锚室段的倾角向前依次开挖一次，再将底部划分为两段，分别向下开挖一次。在上述技术方案的基础上，使用倾角可调的出渣矿车至少在所述第二隧道中进行出渣。在上述技术方案的基础上，所述出渣矿车具有可调式液压轨道托架。在上述技术方案的基础上，对已开挖的第一节段或第二节段进行钢拱架支护。在上述技术方案的基础上，使用纵向托梁将所述钢拱架连接为一体结构。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供了一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其适用于对山体岩层中的隧道锚进行爆破开挖；相较于现有的直挖式的台阶开挖法，本专利技术能够对大倾角、大断面或是变坡锚洞进行快速开挖，其开挖方式合理科学，根据不同的隧道形态，采用新的开挖顺序，将拱部台阶向前深挖多次后，再向下深挖一次底部，分解大倾角、大端面，实现控制爆破开挖；通过每一阶段的有序开挖，大大降低了原先大倾角、大断面或是变坡锚洞的难挖程度，同时，也形成了程序流水化的循环体系，有效提供施工工效。附图说明图1为本专利技术实施例中的悬索桥隧道锚的整体隧道的示意图；图2为本专利技术实施例中导洞前段的隧道开挖顺序的示意图；图3为单个第一节段的开挖顺序示意图；图4为本专利技术实施例中导洞段和前锚室段的隧道开挖顺序的示意图；图5为单个第二节段的开挖顺序示意图；图6为本专利技术实施例中锚塞体段的隧道开挖顺序的示意图；图7为本专利技术实施例中后锚室段的隧道开挖顺序的示意图；图8为出渣矿车的示意图；图9为钢拱架和纵向托梁的安装分布示意图；图中：1、第一隧道；10、第一节段；11、第一拱部；12、第一底部；2、第二隧道；20、第二节段；21、第二拱部；22、第二底部；3、出渣矿车；31、底座；32、液压杆；33、托架；34、牵引绳；41、钢拱架；42、纵向托梁。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，对山体岩层进行爆破开挖，所述悬索桥隧道锚的隧道包括相连通的第一隧道1和第二隧道2；所述开挖方法主要包括：步骤1：预先将第一隧道1划分为多个第一节段10，对每个第一节段10均分第一拱部11和第一底部12两台阶爆破开挖，在本实施例中，所述第一隧道1为导洞前段；其中，根据所述第一节段10的倾角对所述第一拱部11向前依次开挖M次，在本实施例中，具体为三次，再对所述第一底部12向下开挖一次；假设第一拱部11每次向前开挖的深度为两米，则每个第一节段10中的第一拱部11向前开挖的深度为六米，之后再将与开挖的第一拱部11对应的第一底部12向下爆破开挖，有效避免了第一拱部11的深度过深而难以继续开挖。参见图2～3所示，其中，图3为单个第一节段中的第一拱部和第一底部的开挖顺序示意图。步骤2：预先将第二隧道2划分为多个第二节段20，对每个第二节段20均分第二拱部21和第二底部22两台阶爆破开挖，在本实施例中，所述第二隧道2为与所述导洞前段连通的导洞段；其中，根据所述第二节段20的倾角对所述第二拱部21向前依次开挖N次，在本实施例中，具体为两次，再根据第二节段20的断面对所述第二底部22向下开挖；根据第二节段20的断面大小，将所述第二底部22划分为至少一段，并对每段第二底部22各向下开挖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，对山体岩层进行爆破开挖，其特征在于，所述悬索桥隧道锚的隧道至少包括相连通的第一隧道(1)和第二隧道(2)；所述开挖方法包括：/n预先将第一隧道(1)划分为多个第一节段(10)，对每个第一节段(10)均分第一拱部(11)和第一底部(12)两台阶爆破开挖；其中，根据所述第一节段(10)的倾角对所述第一拱部(11)向前依次开挖M次，再对所述第一底部(12)向下开挖一次；/n预先将第二隧道(2)划分为多个第二节段(20)，对每个第二节段(20)均分第二拱部(21)和第二底部(22)两台阶爆破开挖；其中，根据所述第二节段(20)的倾角对所述第二拱部(21)向前依次开挖N次，再根据第二节段(20)的断面对所述第二底部(22)向下开挖；/n其中，M、N均为自然数，且所述第一拱部(11)、第二拱部(21)每次开挖的深度大致相同；所述第二隧道(2)与所述第一隧道(1)连通，且其断面和倾角均大于所述第一隧道(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥隧道锚的快速开挖方法，对山体岩层进行爆破开挖，其特征在于，所述悬索桥隧道锚的隧道至少包括相连通的第一隧道(1)和第二隧道(2)；所述开挖方法包括：
预先将第一隧道(1)划分为多个第一节段(10)，对每个第一节段(10)均分第一拱部(11)和第一底部(12)两台阶爆破开挖；其中，根据所述第一节段(10)的倾角对所述第一拱部(11)向前依次开挖M次，再对所述第一底部(12)向下开挖一次；
预先将第二隧道(2)划分为多个第二节段(20)，对每个第二节段(20)均分第二拱部(21)和第二底部(22)两台阶爆破开挖；其中，根据所述第二节段(20)的倾角对所述第二拱部(21)向前依次开挖N次，再根据第二节段(20)的断面对所述第二底部(22)向下开挖；
其中，M、N均为自然数，且所述第一拱部(11)、第二拱部(21)每次开挖的深度大致相同；所述第二隧道(2)与所述第一隧道(1)连通，且其断面和倾角均大于所述第一隧道(1)。


2.如权利要求1所述的悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其特征在于，所述根据第二节段(20)的断面对所述第二底部(22)向下开挖的具体步骤为：
根据第二节段(20)的断面大小，将所述第二底部(22)划分为至少一段，并对每段第二底部(22)各向下开挖一次。


3.如权利要求1所述的悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其特征在于，所有所述第一底部(12)共同形成所述第一隧道(1)的竖墙。


4.如权利要求3所述的悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其特征在于，所述第一隧道(1)靠近所述悬索桥隧道锚的隧道的洞口，其中，所述竖墙的倾斜角度为15°。


5.如权利要求1所述的悬索桥隧道锚的快速开挖方法，其特征在于，所述第一隧道(1)为导洞前段，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘胜平，李艳哲，段妙奇，王睿，李培杰，史代宣，舒海华，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42