一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法技术

本发明专利技术公开了一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法。将地下厂房以横截面分层分区开挖支护：顶拱层开挖支护、岩台保护层以上开挖层开挖支护和岩锚梁层开挖支护；岩锚梁层开挖支护分为中部拉槽开挖、边墙保护层开挖支护及岩台保护层开挖支护。本发明专利技术针对岩锚梁开挖部位遇破碎岩体、不利组合结构、蚀变软弱岩体，采用：在岩锚梁上拐点以上保护层预留2m以上保护层；岩台预留保护层开挖前完成保护层区域外边墙的系统支护；对岩壁梁下拐点以下10cm处施工一排带垫板的锁口锚杆及两根下拐点保护钢筋；在岩锚梁岩台保护区域增设玻璃纤维锚杆采用先锚后挖的工艺；个性化装药设计；以保证岩台的围岩稳定、成型质量，减少后续岩台的修补、锚固处理。

【技术实现步骤摘要】
一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法
本专利技术属于水利水电工程
，尤其属于地下厂房开挖
，涉及一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法。
技术介绍
岩锚梁是岩壁吊车梁的简称，利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上，它承受的荷载通过长锚杆和岩石壁面摩擦力传到岩体上。它与普通的现浇梁相比，不设立柱，充分利用围岩的承载能力。岩锚梁技术是一项集光面爆破、预裂爆破、锚固技术，混凝土技术，应力、应变和位移量测技术于一体的综合性施工技术，技术要求高，施工难度大。其开挖分层为顶拱层开挖支护、岩台保护层以上边墙开挖支护和岩锚梁层开挖支护，其中岩锚梁层开挖支护又分为中部拉槽开挖、边墙保护层开挖支护及岩台保护层开挖支护。现有开挖技术针对硬质完整岩体总体可行，但是在遇破碎岩体、不利组合结构、蚀变软弱岩体时，常造成岩台缺失，成型质量差的情况，增加了后续的修补及锚固工程量，造成施工工期及成本增加。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开了一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法。本专利技术通过以下技术方案实现：软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法，其特征在于：将地下厂房以横截面按以下分层分区开挖支护：顶拱层开挖支护、岩台保护层以上开挖层开挖支护和岩锚梁层开挖支护；岩锚梁层开挖支护分为中部拉槽开挖、边墙保护层开挖支护及岩台保护层开挖支护；其中；顶拱层及岩台保护层以上开挖层分为两层；岩锚梁上拐点以上保护层预留2～3m以上保护层；边墙保护层预留厚度2～4m，岩锚梁层进一步分多层开挖，各分层高度2～3m；边墙保护层开挖支护完成后，岩台保护层开挖前，进行岩台预先支护，包括：对岩壁梁下拐点以下10cm处施工一排带垫板锁口锚杆和两根下拐点保护钢筋；在岩台保护层区域增设三排梅花形布置的玻璃纤维锚杆，其中一根垂直于岩台斜面布置，另外两根垂直于岩台直立面布置。进一步在顶拱层开挖支护和岩台保护层以上边墙开挖支护时，所述边墙开挖完成后及时完成边墙系统锚杆初喷，在距离岩台保护层1.5m以上的边墙挂网及复喷在岩台保护层竖向光爆孔钻孔完成后实施。所述岩锚梁层开挖支护包括：(1)中部拉槽开挖：拉槽宽度＝开挖跨度-边墙保护层厚度，拉槽区临时边墙采用预裂爆破，拉槽主爆区采用梯段爆破，预裂孔及主爆孔采用D7液压钻造孔，钻孔深度6～8m，垂直梯段爆破，出渣根据两侧保护层开挖高度分层出渣；(2)边墙保护层开挖支护：开挖前搭设保护层开挖样架，手风钻竖向钻孔，光面爆破进行保护层开挖，保护层与拉槽区呈品字型掘进，在进行边墙保护层第一层钻孔时，同步完成岩台保护层竖向爆破孔钻孔，钻孔完成后插入φ40mmPVC管，下拐点以下边墙开挖完成后及时完成系统支护；(3)岩台保护层开挖：完成提前支护措施后依次进行以下施工步骤：个性化爆破设计、根据爆破设计测量放样、样架搭设及钻孔、废孔及孔深超深处理、装药起爆、出碴、岩台清理，完成开挖。所述根据爆破设计测量放样是：岩台开挖施工放样和钻孔样架搭设放样，放样采用全站仪施测，按照设计高程和位置放样，并在边墙上每隔3m给出高程；测量对光爆孔逐孔放样，确定每个孔的桩号，标记出每个孔的实际钻孔深度。所述样架搭设及钻孔是：对于岩台上、下拐点设计轮廓线位置以及岩台斜面孔采用搭设钢管样架的方式，以控制钻孔精度；钻孔样架全部采用钢管搭设，由支撑管、导向管以及操作平台钢管三部分组成，样架搭设顺序为支撑钢管、导向管及操作平台钢管，钢管与钢管之间采用扣件进行连接；岩台竖向光爆孔和斜面光爆孔全部采用钻孔样架进行控制，光爆孔钻孔采用2～3次换钎方式。废孔及孔深超深处理是：岩台位置光爆孔的孔间距偏差不大于3cm，钻孔开孔偏差不大于1cm，孔斜偏差不大于3°，钻孔孔深偏差控制在3cm以内；光爆孔各孔向互相平行，同桩号位置的上、下拐点竖向光爆孔和岩台斜面光爆孔一一对应；对于钻孔孔位偏差大于允许值的废孔和钻孔超深部位，采用水泥砂浆在起爆前8小时进行回填封堵。装药起爆是：岩台上、下拐点设计轮廓线位置以及岩台斜面位置均采用YT28手风钻光面爆破；根据爆破设计成果进行装药、联网，检查验收合格后引爆；出碴是：开挖出碴采用反铲配合自卸车进行出碴；岩台清理是：岩台开挖成型后，岩面局部松动块体和欠挖部位采用人工进行清理。本专利技术方法针对岩锚梁开挖部位遇破碎岩体、不利组合结构、蚀变软弱岩体，通过采用：在岩锚梁上拐点以上保护层预留2m以上保护层；岩台预留保护层开挖前完成保护层区域外边墙的系统支护；对岩壁梁下拐点以下10cm处施工一排带垫板的锁口锚杆及两根下拐点保护钢筋；在岩锚梁岩台保护区域增设玻璃纤维锚杆采用先锚后挖的工艺；个性化装药设计；以保证岩台的围岩稳定、成型质量，减少后续岩台的修补、锚固处理。附图说明图1是本专利技术地下厂房岩锚梁层及以上开挖分层示意图。图2是本专利技术地下厂房岩锚梁截面开挖分区示意图。图3是本专利技术岩台预支护玻璃纤维锚杆布置示意图。图中，1是顶拱层，2是岩锚梁保护以上开挖层，3是岩锚梁层，4是玻璃纤维锚杆，5是岩台下拐点锁口锚杆，31是中部拉槽，32是岩台保护层，33是边墙保护层，34岩台上拐点，35岩台下拐点。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进一步说明，具体实施方式是对本专利技术原理的进一步说明，不以任何方式限制本专利技术，与本专利技术相同或类似技术均没有超出本专利技术保护的范围。结合附图。以下以某沟地下厂房开挖施工为例对本专利技术方法进行举例说明。1、分层分区设计开挖分层为顶拱层1及岩台保护层以上开挖层2开挖支护、岩锚梁层3开挖支护，其中岩锚梁层3又分为中部拉槽31、岩台保护层32及边墙保护层33。(1)结合一般地下厂房设计，顶拱层1及岩台保护层以上开挖层2一般分为两层。(2)岩锚梁层3开挖高度综合考虑岩壁吊车梁岩台开挖，岩壁吊车梁锚杆施工及后期岩壁吊车梁混凝土施工需要。(3)岩锚梁上拐点34以上保护层预留2～3m保护层。(4)边墙保护层33预留厚度2～4m，实施中取4m,根据岩锚梁层3高度细化分层，分层高度2～3m。2、顶拱层1及岩台保护层以上开挖层2开挖支护厂房顶拱及边墙开挖支护完成，其中边墙系统支护在开挖完成后及时完成，距离岩台保护层1.5m以上的边墙挂网及复喷待岩台保护层竖向光爆孔钻孔完成后实施。3、岩锚梁层开挖支护(1)中部拉槽31：拉槽宽度b＝L(开挖跨度)-a(边墙保护层厚度)，拉槽区临时边墙采用预裂爆破，拉槽主爆区采用梯段爆破，预裂孔及主爆孔采用D7液压钻造孔，钻孔深度6～8m,垂直梯段爆破，出渣根据两侧保护层开挖高度分层出渣。(2)边墙保护层33开挖及支护：边墙保护层预留厚度4m，根据岩锚梁层高度细化分层，分层高度2～3m，中部拉槽超前两侧保护层30m，搭设保护层开挖样架，手风钻竖向钻孔，光面爆破进行保护层开挖，保护层与拉槽区呈品字型掘进，在进行边墙保护层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法，其特征在于：将地下厂房以横截面按以下分层分区开挖支护：顶拱层开挖支护、岩台保护层以上开挖层开挖支护和岩锚梁层开挖支护；岩锚梁层开挖支护分为中部拉槽开挖、边墙保护层开挖支护及岩台保护层开挖支护；其中；/n顶拱层及岩台保护层以上开挖层分为两层；岩锚梁上拐点以上保护层预留2～3m以上保护层；边墙保护层预留厚度2～4m，岩锚梁层进一步分多层开挖，各分层高度2～3m；/n边墙保护层开挖支护完成后，岩台保护层开挖前，进行岩台预先支护，包括：对岩壁梁下拐点以下10cm处施工一排带垫板锁口锚杆和两根下拐点保护钢筋；在岩台保护层区域增设三排梅花形布置的玻璃纤维锚杆，其中一根垂直于岩台斜面布置，另外两根垂直于岩台直立面布置。/n

【技术特征摘要】
1.一种软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法，其特征在于：将地下厂房以横截面按以下分层分区开挖支护：顶拱层开挖支护、岩台保护层以上开挖层开挖支护和岩锚梁层开挖支护；岩锚梁层开挖支护分为中部拉槽开挖、边墙保护层开挖支护及岩台保护层开挖支护；其中；
顶拱层及岩台保护层以上开挖层分为两层；岩锚梁上拐点以上保护层预留2～3m以上保护层；边墙保护层预留厚度2～4m，岩锚梁层进一步分多层开挖，各分层高度2～3m；
边墙保护层开挖支护完成后，岩台保护层开挖前，进行岩台预先支护，包括：对岩壁梁下拐点以下10cm处施工一排带垫板锁口锚杆和两根下拐点保护钢筋；在岩台保护层区域增设三排梅花形布置的玻璃纤维锚杆，其中一根垂直于岩台斜面布置，另外两根垂直于岩台直立面布置。


2.根据权利要求1所述的软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法，其特征在于：在顶拱层开挖支护和岩台保护层以上边墙开挖支护时，所述边墙开挖完成后及时完成边墙系统锚杆初喷，在距离岩台保护层1.5m以上的边墙挂网及复喷在岩台保护层竖向光爆孔钻孔完成后实施。


3.根据权利要求1所述的软弱破碎岩区地下厂房岩锚梁开挖施工方法，其特征在于：所述岩锚梁层开挖支护包括：
(1)中部拉槽开挖：拉槽宽度＝开挖跨度-边墙保护层厚度，拉槽区临时边墙采用预裂爆破，拉槽主爆区采用梯段爆破，预裂孔及主爆孔采用D7液压钻造孔，钻孔深度6～8m，垂直梯段爆破，出渣根据两侧保护层开挖高度分层出渣；
(2)边墙保护层开挖支护：开挖前搭设保护层开挖样架，手风钻竖向钻孔，光面爆破进行保护层开挖，保护层与拉槽区呈品字型掘进，在进行边墙保护层第一层钻孔时，同步完成岩台保护层竖向爆破孔钻孔，钻孔完成后插入φ40mmPVC管，下拐点以下边墙开挖完成后及时完成系统支护；
(3)岩台保护层开挖：完成提前支护措施后依次进行以下施工步骤：个性...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖厚云，周强，袁皓浩，谢斌，杨凯中，焦凯，弋瑞，赵凯志，李勇，李凌，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51