顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法技术

技术编号:42105278 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-25 00:29
本发明专利技术公开了顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,属于隧道开挖施工技术领域,该方法采用围岩三台阶法开挖,开挖的上台阶长度为4‑5m及高度0.45H,H为隧道开挖高度,中台阶长度为4m及高度0.35H,下台阶高度为0.2H及长度10m,采用多功能台阶拱架作业台车开挖,在中台阶和下台阶中部预留连续的斜坡开挖通道,并同时采用侧翻装载机配合装渣,并在初支护拱架未全部完成封闭期间,配合使用隧道导坑钢架,错位对隧道顺层围岩进行临时支护,并采用玄武岩纤维混凝土喷射支护技术对隧道顺层围岩支护。本发明专利技术提高了挖掘和出渣工效,提高支护效率,有效避免顺层边坡开挖过程中出现坍方冒顶事故,并实现最低的沉降控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于顺层复杂地质的大跨度长隧道施工,涉及一种顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法


技术介绍

1、如图10所示,某三车道的隧道进口段洞身斜穿东山背斜,东山背斜地质为志留系下统龙马溪组,该地层为泥质灰岩与泥岩赋存,下部为泥岩、黑色炭质泥岩,为含烃地层。该隧道进口端左洞煤系地层设计段落桩号为zk39+890~zk40+090,长200m,右洞煤系地层段落桩号为yk39+970~yk40+210,长240m;出口端左洞煤系地层段落桩号为zk43+385~zk43+620,长235m,右洞煤系地层段落桩号为yk43+480~yk43+715,长235m。根据收集距某隧道较近的另一高铁隧道瓦斯压力测试成果,煤层瓦斯压力最大达1.5mpa,瓦斯压力大,而瓦斯压力随深度增加有增大趋势,在隧道埋深范围内的瓦斯压力实际远高于测试结果,瓦斯地段等级一级。

2、隧道碳质泥岩发育,隧道埋深640m,隧道穿越背斜核部长约800m,原设计为非瓦斯地层。在隧道施工过程中,炮眼施钻时出现严重喷孔动力现象(喷孔距离3m~5m)和明显的顶钻、夹钻现象以及瓦斯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,其特征在于:该方法为:采用围岩三台阶法开挖,开挖的上台阶(1)长度为4-5 m 及高度0.45H1,其中,H1为隧道(7)开挖高度,单位为m,中台阶(2)长度为4m及高度0.35H1,下台阶(3)高度为0.2H1及长度10m,采用多功能台阶拱架作业台车(5)实现IV级围岩三台阶法开挖方式,在中台阶(2)和下台阶(3)中部预留连续的斜坡开挖通道(4),斜坡开挖通道(4)连接上台阶(1)边缘,斜坡开挖通道(4)与中台阶(2)和下台阶(3)同步挖掘及预留,并同时采用侧翻装载机(6)配合多功能台阶拱架作业台车(5)联合装渣,实现同时对上台阶(...

【技术特征摘要】

1.顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,其特征在于:该方法为:采用围岩三台阶法开挖,开挖的上台阶(1)长度为4-5 m 及高度0.45h1,其中,h1为隧道(7)开挖高度,单位为m,中台阶(2)长度为4m及高度0.35h1,下台阶(3)高度为0.2h1及长度10m,采用多功能台阶拱架作业台车(5)实现iv级围岩三台阶法开挖方式,在中台阶(2)和下台阶(3)中部预留连续的斜坡开挖通道(4),斜坡开挖通道(4)连接上台阶(1)边缘,斜坡开挖通道(4)与中台阶(2)和下台阶(3)同步挖掘及预留,并同时采用侧翻装载机(6)配合多功能台阶拱架作业台车(5)联合装渣,实现同时对上台阶(1)、中台阶(2)和下台阶(3)进行施工,并在初支护拱架未全部完成封闭期间,配合使用隧道导坑钢架,错位对隧道顺层围岩进行临时支护,并采用玄武岩纤维混凝土喷射支护技术对隧道顺层围岩支护。

2.根据权利要求1所述的顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,其特征在于:玄武岩纤维混凝土的制备方法为:混凝土加入玄武岩纤维,再掺入粉煤灰,水灰比为0.38,水泥、粉煤灰和纤维质量配合比为360:90:1.5。

3.根据权利要求1所述的顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,其特征在于:玄武岩纤维混凝土喷射施作步骤为:研制玄武岩纤维喷射混凝土→防瓦斯涌突超前钻孔→现场试配玄武岩纤维喷射混凝土→玄武岩纤维喷射混凝土现场试喷作业→布设及检查钢拱架和钢筋网→玄武岩纤维喷射混凝土施工→玄武岩纤维喷射混凝土表观质量检查→玄武岩纤维喷射混凝土回弹料回收利用→玄武岩纤维喷射混凝土表观效果检查→玄武岩纤维喷射混凝土强度检测。

4.根据权利要求1所述的顺层复杂地质隧道微台阶通道机械流水化挖掘施工方法,其特征在于:隧道导坑钢架包括支撑架体(101)、顶面踏板(102)和门架立柱(103),支撑架体(101)底部两侧固定连接有门架立柱(103),顶面踏板(102)固定连接在支撑架体(101)顶面上,门架立柱(103)两侧安装有贴合隧道顺层围岩侧部的侧面弧形支撑(104),弧形支撑(105)与门架立柱(103)上下端铰接,支撑架体(101)左右两端铰接有贴合隧道顺层围岩顶部的顶部弧形支撑(105)。...

【专利技术属性】
技术研发人员:张明伟董蕾母先灿何伟珣潘玉金宋瑞李开国钟浩然王永富杨雳陈洪桂江红张阳华翁学新吴哨兵项海燕
申请(专利权)人:贵州省公路工程集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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