适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法技术

本发明专利技术涉及适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，根据地质条件将隧道开挖端面划分为若干导坑；按照从上到下、从外到内的开挖顺序，对各导坑依次超前循环开挖，开挖过程中，对导坑顶部、侧壁、仰拱施做初期支护，施做初期支护构成的初期支护体内预设波纹墙连接件；在开挖的导坑内，通过波纹墙连接件可拆卸的设置波纹钢临时支护体，波纹钢临时支护体与初期支护体构成该导坑的支护闭合单元；前期开挖的导坑内，当初期支护达到稳定性要求时，拆除其波纹钢临时支护体，回收待用；将拆除的波纹钢临时支护体循环施作于下一个开挖的导坑内。本发明专利技术波纹钢临时支护提拆装简便可重复利用，在提升支护强度的同时，大大降低了隧道开挖支护成本，提升了施工进度。升了施工进度。升了施工进度。

【技术实现步骤摘要】
适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法


[0001]本专利技术涉及隧道初期支护结构
，具体涉及一种适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法。

技术介绍

[0002]随着我国规划及修建的铁路隧道、公路隧道越来越多，深埋软岩隧道出现的几率也越来越大，隧道的开挖施工在通过软弱围岩时，隧道软弱围岩时常会出现急剧变形、失稳，甚至发生隧道坍方等工程事故。
[0003]为了避免上述情况的出现，现有技术中多采用CRD法施工，CRD法原则上是以十字交叉的中壁和横联将开挖断面分成四部分，每开挖一个小断面后及时架立拱架和钢格栅，然后在钢格栅喷射砼进行封闭和支护。由于喷射混凝土后不能立即承受荷载，必须经过一个养护的过程，因而使得施工进度受到一定的影响。另外，喷射混凝土既费材料又使施工环境恶劣，增加了造价费用。最后，当开挖工作面不断前进时，前期的中壁和横联需要拆除，不能重复使用，砼结构只能通过破坏式拆除，造成了很大的浪费。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，解决现有分步开挖临时支护方法支护体不能重复利用，施工进度慢，施工成本高的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，包括：
[0007]根据地质条件将隧道开挖端面划分为若干导坑；
[0008]按照从上到下、从外到内的开挖顺序，对各导坑依次超前循环开挖，开挖过程中，对导坑顶部、侧壁、仰拱施做初期支护，施做初期支护构成的初期支护体内预设波纹墙连接件；
[0009]在开挖的导坑内，通过波纹墙连接件可拆卸的设置波纹钢临时支护体，波纹钢临时支护体与初期支护体构成该导坑的支护闭合单元；
[0010]前期开挖的导坑内，当初期支护达到稳定性要求时，拆除其波纹钢临时支护体，回收待用；
[0011]将拆除的波纹钢临时支护体循环施作于下一个开挖的导坑内。
[0012]进一步的，根据地质条件将隧道开挖端面划分为上下排布的三个导坑，分别为上导坑Ⅰ、中导坑Ⅱ和下导坑Ⅲ。
[0013]进一步的，根据地质条件将隧道开挖端面划分为左右排布的三个导坑，分别为左导坑Ⅰ、中导坑Ⅱ和右导坑Ⅲ。
[0014]进一步的，根据地质条件将隧道开挖端面划分为十字交叉的四个导坑，分别为左上导坑Ⅰ、右上导坑Ⅱ、左下导坑Ⅲ和右下导坑Ⅳ。
[0015]进一步的，根据地质条件将隧道开挖端面划分为五个导坑，分别为左上导坑Ⅰ、右
上导坑Ⅱ、中央导坑Ⅲ、左下导坑Ⅳ和右下导坑
Ⅴ
。
[0016]进一步的，根据地质条件将隧道开挖端面划分为六个导坑，分别为左上导坑Ⅰ、右上导坑Ⅱ、中上导坑Ⅲ、左下导坑Ⅳ、右下导坑
Ⅴ
和中下导坑
Ⅵ
。
[0017]进一步的，其特征在于，所述波纹墙连接件为长角钢，长角钢的连接端位于初期支护体外，在连接端上开设有若干螺纹连接孔。
[0018]进一步的，所述波纹钢临时支护体由若干波纹钢单元依次拼接构成。
[0019]进一步的，所述波纹钢单元包括四周的平板框架和连接在框架内的波纹钢板。
[0020]进一步的，所述波纹钢单元包括方钢框架和连接在方钢框架内的波纹钢板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0021]本专利技术对开挖的导坑施作初期支护和波纹钢临时支护，波纹钢临时支护通过可拆卸的连接方式与初期支护连接，导坑内的初期支护体与波纹钢临时支护体封闭成环构成一个独立的支护闭合单元，从而完成软弱围岩条件下的隧道分步开挖支护，该支护方式无需使用喷射混凝土，波纹钢临时支护体拆装简便可重复利用，大大降低了隧道开挖成本，提升了施工进度。
[0022]当然地，实施本专利技术的各技术方案并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例1的结构示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例2的结构示意图；
[0026]图3是本专利技术实施例2的A处放大示意图；
[0027]图4是本专利技术波纹钢单元的结构示意图；
[0028]图5是本专利技术实施例3的结构示意图；
[0029]图6是图3的波纹钢临时支护体结构示意图；
[0030]图7是不同实施例镀锌钢波纹板的波形示意图；
[0031]图8是本专利技术的方法流程图。
[0032]图中，
[0033]1‑
初期支护体；
[0034]2‑
波纹钢临时支护体，201
‑
左纵向波纹墙，202
‑
右纵向波纹墙，203
‑
左横向波纹墙，204
‑
右横向波纹墙，205
‑
中央横向波纹墙，206
‑
法兰接头，207
‑
框架，208
‑
波纹钢板，209
‑
波纹钢仰拱；
[0035]3‑
螺栓。
具体实施方式
[0036]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文
所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0037]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
[0038]在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0039]本专利技术的基本思路是设计一种基于波纹钢临时支护体系的隧道分步开挖方法，将若干导坑分布开挖，一边开挖一边边建立支护体系，该支护体系包括初期支护和波纹钢临时支护体,波纹钢临时支护体与初期支护体之间可拆卸连接，随着开挖的进行，前期的波纹钢临时支护体拆装简便可重复利用至下接下来开挖的导坑内。
[0040]参见图8，本专利技术提供一种适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，该方法主要包括如下步骤：
[0041]步骤S1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，其特征在于，包括：根据地质条件将隧道开挖端面划分为若干导坑；按照从上到下、从外到内的开挖顺序，对各导坑依次超前循环开挖，开挖过程中，对导坑顶部、侧壁、仰拱施做初期支护，施做初期支护构成的初期支护体内预设波纹墙连接件；在开挖的导坑内，通过波纹墙连接件可拆卸的设置波纹钢临时支护体，波纹钢临时支护体与初期支护体构成该导坑的支护闭合单元；前期开挖的导坑内，当初期支护达到稳定性要求时，拆除其波纹钢临时支护体，回收待用；将拆除的波纹钢临时支护体循环施作于下一个开挖的导坑内。2.根据权利要求1所述适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，其特征在于，根据地质条件将隧道开挖端面划分为上下排布的三个导坑，分别为上导坑Ⅰ、中导坑Ⅱ和下导坑Ⅲ。3.根据权利要求1所述适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，其特征在于，根据地质条件将隧道开挖端面划分为左右排布的三个导坑，分别为左导坑Ⅰ、中导坑Ⅱ和右导坑Ⅲ。4.根据权利要求1所述适用于软弱围岩的隧道分步开挖方法，其特征在于，根据地质条件将隧道开挖端面划分为十字交叉的四个导坑，分别为左上导坑Ⅰ、右上导坑Ⅱ、左下导坑Ⅲ和右下导坑Ⅳ。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建华，鲁楠，曹周阳，
申请(专利权)人：西安世纪金属结构有限公司，
类型：发明
国别省市：