隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法技术

本发明专利技术涉及隧道开挖施工方法领域，尤其是一种有效缩短核心土长度，提高了每个工序作业的效率的隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法，包括如下步骤：a、首先，根据隧道开挖洞身，即在上台阶开挖形成微台阶核心土，中下台阶开挖预留通道；b、其次，通过隧道施工机械组合式移动操作平台，进行钻孔、立架支护、喷浆支护、超前钻孔施工；其中，所述隧道施工机械组合式移动操作平台包括平台支托行走机构以及设置于平台支托行走机构上的钢支撑平台托架构成；c、喷射混凝土强度达到要求后，重复步骤a和步骤b，即进入下一循环超前支护、开挖、初期支护作业工作，直至完成整体作业。本发明专利技术尤其适用于隧道软岩的挖掘施工之中。适用于隧道软岩的挖掘施工之中。适用于隧道软岩的挖掘施工之中。

【技术实现步骤摘要】
隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道开挖施工方法领域，尤其是一种隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法。

技术介绍

[0002]在复杂山区隧道的施工难度及问题很是突出，复杂山区隧道施工机械设备进场不便。综合考虑使用大型新型盾构机不符合实际，使用传统技术施工效率低下，所以急需对现有施工技术的改进以及工序的合理优化。公路隧道软弱围岩开挖，进度缓慢，施工效率低下，安全风险高。所以急需对现有施工技术的改进以及工序的合理优化。CN202210076583.0短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法，该方法描述了超大断面隧道软弱围岩段使用台阶法核心土施工，方法安全性高，施工进度快工期短，支护结构稳定，整体每环成形时间短，施工空间较大，方便机械出渣，施工功效快，可有效缩短封闭成环时间。CN202110790464.7用于隧道开挖的上下台阶预留核心土开挖方法采用上台阶环形导洞预留核心土体支撑掌子面，有效防止掌子面失稳；下台阶中间核心土体先行开挖，预留两侧壁部土体，能有效保证拱脚受力面积及防止钢架受力向内位移。CN201510623492.4一种基于台阶开挖法的隧道微台阶开挖施工工艺，该方法采用微台阶施工，不预留核心土，采用上台阶+左侧中台阶+右侧下台阶同步开挖和上台阶+右侧中台阶+左侧下台阶同步开挖交替循环作业，直至完成隧道整体的开挖。但上述方法存在以下问题：1、微台阶施工、核心土施工均为单独一种方式，围岩软弱地段，施工进度和工作效率仍然不理想；2、均为常规台阶法核心土施工方法，对软弱围岩地质，施工安全性，施工质量改观不大。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种有效缩短核心土长度，提高了每个工序作业的效率的隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法，包括如下步骤：a、首先，根据隧道开挖洞身，即在上台阶开挖形成微台阶核心土，中下台阶开挖预留通道；b、其次，通过隧道施工机械组合式移动操作平台，进行钻孔、立架支护、喷浆支护、超前钻孔施工；其中，所述隧道施工机械组合式移动操作平台包括平台支托行走机构以及设置于平台支托行走机构上的钢支撑平台托架构成；c、喷射混凝土强度达到要求后，重复步骤a和步骤b，即进入下一循环超前支护、开挖、初期支护作业工作，直至完成整体作业。
[0005]进一步的是，步骤c中，喷射混凝土强度达到要求后，仰拱和二衬结构跟进施工。
[0006]进一步的是，步骤a中，在中下台阶的两侧采用错距挖掘方式开挖预留通道。
[0007]进一步的是，步骤b中，平台支托行走机构为装载机。
[0008]进一步的是，所述装载机通过装载机铲斗与钢支撑平台托架的平台架虎口连接。
[0009]本专利技术的有益效果是：一、本专利技术利用现有装载机与操作平台的结合进行创新改
进，对隧道施工机械组合式移动操作平台深度创新，以达到一台多用，方便灵活，安全性高。二、通过施工机械组合式移动操作平台，对隧道开挖掘进施工改进，形成微台阶核心土，中下台阶两侧错距开挖中部预留通道的施工工艺，节约了开挖作业所需的空间，缩短核心土长度，提高了每个工序作业的效率。三、缩短步距，既保留了核心土对掌子面反压作用使开挖更安全，更使开挖台阶长度缩短，减小了掌子面到仰拱、二衬的安全步距，让仰拱、二衬更紧跟掘进面，使风险地段长度缩短，提升了围岩稳定性，提高了施工安全性。本专利技术尤其适用于隧道软岩的挖掘施工之中。
附图说明
[0010]图1是本专利技术实际施工时示意图。
[0011]图2是本专利技术的装载机与钢支撑平台托架的连接示意图。
[0012]图3是本专利技术的钢支撑平台托架的示意图。
[0013]图中标记为：平台架中梁1、平台架边梁2、平台架支托加强梁3、平台架虎口4、支托架底梁5、支托架6、钢筋网平台7、装载机铲斗8、装载机9、1支架固定底托钢棒梁10、防护栏杆11、螺旋回紧式固定连接杆12、铲斗固定平台卡扣组13、平台卡扣组连接件14、微台阶核心土15、中下台阶16、预留通道17、仰拱18、二衬19。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0015]如图1、图2、图3所示的隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法，包括如下步骤：a、首先，根据隧道开挖洞身，即在上台阶开挖形成微台阶核心土15，中下台阶16开挖预留通道17；b、其次，通过隧道施工机械组合式移动操作平台，进行钻孔、立架支护、喷浆支护、超前钻孔施工；其中，所述隧道施工机械组合式移动操作平台包括平台支托行走机构以及设置于平台支托行走机构上的钢支撑平台托架构成；c、喷射混凝土强度达到要求后，重复步骤a和步骤b，即进入下一循环超前支护、开挖、初期支护作业工作，直至完成整体作业。本专利技术通过使用隧道施工机械组合式移动操作平台施工，提高使软弱围岩隧道掘进速度，缩短了循环作业时间，节约了掌子面施工操作所需的空间，缩短核心土长度，提高了每个工序作业的效率，从而达到短进尺，快循环，进一步缩短工期，缩短了步距，提高了施工安全性。上述步骤中，首先在上台环形开挖预留微台阶核心土15，基于该操作平台，将核心土长度缩短一半，形成微台阶核心土，通过机械移动操作平台将钻孔作业人员运送至掌子面任意位置，方便灵活。其次，立架支护，通过机械移动操作平台将钢拱架与立架作业人员共同运送至开挖面，在平台上完成立架工作。再由该平台将喷浆手运送至掌子面进行喷浆作业，减少作业人员工作量。另外，中下台阶两侧错距开挖，中部预留机械移动操作平台通道，中下台阶长度缩短，利用移动操作平台作为各工序作业操作台，减少正常施工作业平台修整时间。与此同时，整体上台阶核心土，中下台阶长度均缩短，仰拱二衬施工及时跟进，进一步缩短安全步距，从而形成短步距施工，提高开挖、初期支护段安全性。
[0016]隧道施工机械组合式移动操作平台，可以选择如下部分构成：一、钢支撑平台托架：由I18工字钢拼接组成。分为平台和托架两部分，平台部分由工字钢拼接成田字形骨架，骨架上铺设钢筋网作为工作平台台面；托架部分由工字钢拼接形成虎口形支托，支托架外
侧宽内侧窄，便于装载机铲斗伸入和固定。二、平台固定连接组：由支架固定底托钢棒梁通过螺旋回紧式固定连接杆与铲斗固定前底端；再由铲斗固定平台卡扣组固定平台后上端。通过两层固定连接保证平台与机械组合牢固。三、平台支托行走机构：由钢支撑平台托架和装载机组成，由装载机作为承载与行走系统，装载机铲斗铲入托架虎口内，虎口前宽后窄，铲斗向上稍微抬起，通过托架前端翘起部分自重将托架与铲斗固定紧，托架与铲斗固定后托架平台便与铲斗成为一体，通过铲斗转向，装载机行走，这便组成平台移动系统。通过装载机行走与铲斗升降便可到达隧道内任意空间。本专利技术通过该平台为隧道掌子面作业形成了安全稳固的作业平台，操作方便，尤其是在软弱围岩段落，能快速为在掌子面作业的人员形成操作平台，极大的为施工提供便利。其中，通过隧道施工机械移动操作平台上下升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧道软岩超短步距微台阶核心土掘进施工方法，其特征在于，包括如下步骤：a、首先，根据隧道开挖洞身，即在上台阶开挖形成微台阶核心土(15)，中下台阶(16)开挖预留通道(17)；b、其次，通过隧道施工机械组合式移动操作平台，进行钻孔、立架支护、喷浆支护、超前钻孔施工；其中，所述隧道施工机械组合式移动操作平台包括平台支托行走机构以及设置于平台支托行走机构上的钢支撑平台托架构成；c、喷射混凝土强度达到要求后，重复步骤a和步骤b，即进入下一循环超前支护、开挖、初期支护作业工作，直至完成整体作业。2.如权利要求1所述的隧道软岩超短步距微台阶核心...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，黄学超，陈亚军，杨树华，朱磊，周泽林，
申请(专利权)人：中国十九冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：