海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法.pdf

本发明公开了一种海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，涉及一种针对海底隧道断层破碎带的支护施工方法。本发明的目的是提供一种能减少临时支撑和简化施工组织并降低开挖对围岩扰动，有效提高施工效率和效益的海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法。技术方案是：通过将掌子面前方岩体分部、分段的进行开槽，并在开槽中设置钢格栅和预应力锚杆，再通过喷射混凝土对钢格栅和锚杆进行包裹、覆盖，形成初期支护，逐块分段支护后通过临时垫块将各分离单元连接成支护整体，形成支护拱，在支护完成之后对核心部位的岩土进行开挖，整个步骤不断重

1.  海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将掌子面前方的岩体(2)划分为上半断面和下半断面，铣挖机就位；
b、通过铣挖机对上半断面的左半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅(1)的安装；
c、在槽内安装钢格栅(1)；
d、对安装有钢格栅(1)的部位进行喷射混凝土支护；
e、在接近拱顶处已形成支护结构位置加设临时支垫。
f、在通过铣挖机对上半断面的右半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅(1)的安装；
g、在槽内安装钢格栅(1)；
h、对安装有钢格栅(1)的部位进行喷射混凝土支护；
i、将左半部和右半部的支护连接成拱；
j、对上半断面的中部的岩体(2)进行开挖，开挖完成后在钢格栅(1)之间架设锚杆，然后复喷射混凝土进行成环封闭；
k、对下半断面的岩体(2)开挖，先进行半幅开挖，通过铣挖机自上而下分段铣挖成型，分段的长度为钢格栅(1)的单元长度；
l、分段铣挖成型后安装单元钢格栅(1)，并用预应力锚杆进行锁定，对锁定的钢格栅(1)采用喷射混凝土进行覆盖；
m、完成半幅开挖并安装钢格栅(1)和喷射混凝土后，继续依照此方法对另外半幅进行施工并将两个半幅的支护封闭成环。

2.  根据权利要求1所述的海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，其特征在于所述步骤c在安装钢格栅(1)之后，可架设预应力锚杆对钢格栅(1)进行锁定，在有超前支护体系时，预应力锚杆可与超前支护练成一体。

3.  根据权利要求1或2所述的海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，其特征在于所述步骤k在对下半断面的半幅开挖时，可对主要岩体(2)采用钻爆法开挖，并预留50-100cm的铣挖层以减小爆破作业对围岩的影响并增加围岩的自承能力。

4.  根据权利要求3所述的海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，其特征在于所述步骤b和步骤f中通过铣挖机对上半断面的左半部分和右半部分的周边进行刻槽，刻槽可分段进行，在完成一段刻槽之后即进行架设钢格栅(1)和锚杆并进行喷射混凝土支护的工作，完成之后在进行下一段的刻槽，直到全部刻槽安装完毕再进行步骤j。

海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法
技术领域
本发明涉及一种海底隧道的施工方法，特别是涉及一种征对海底隧道断层破碎带的铣挖支护施工方法。
背景技术
目前国内海底隧道施工仍处在起步阶段，常规的方法是通过增设临时支撑并采取分部开挖的方式控制围岩的变形量，从而确保施工过程中围岩的稳定。在常规分部开挖方法中，主要有CD法、CRD法和双侧壁导坑法，在青岛胶州湾海底隧道的V级围岩洞段，设计推荐了CD法和双侧壁导坑法开挖，这些开挖方法，除工艺流程繁琐，需要增设大量的临时支撑外，更重要的是难以及时将隧道支护封闭成环，从而增加了隧道开挖后的收敛变形量值，增加了隧道施工坍塌风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种能减少临时支撑和简化施工组织并降低开挖对围岩扰动，有效提高施工效率和效益的海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，包括以下步骤：
a、将掌子面前方的岩体划分为上半断面和下半断面，铣挖机就位；
b、通过铣挖机对上半断面的左半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅的安装；
c、在槽内安装钢格栅；
d、对安装有钢格栅的部位进行喷射混凝土支护；
e、在接近拱顶处已形成支护结构位置加设临时支垫。
f、在通过铣挖机对上半断面的右半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅的安装；
g、在槽内安装钢格栅；
h、对安装有钢格栅的部位进行喷射混凝土支护；
i、将左半部和右半部的支护连接成拱；
j、对上半断面的中部的岩体进行开挖，开挖完成后在钢格栅之间架设锚杆，然后复喷射混凝土进行成环封闭；
k、对下半断面的岩体开挖，先进行半幅开挖，通过铣挖机自上而下分段铣挖成型，分段的长度为钢格栅的单元长度；
l、分段铣挖成型后安装单元钢格栅，并用预应力锚杆进行锁定，对锁定的钢格栅采用喷射混凝土进行覆盖；
m、完成半幅开挖并安装钢格栅和喷射混凝土后，继续依照此方法对另外半幅进行施工并将两个半幅的支护封闭成环。
所述步骤c在安装钢格栅之后，可架设预应力锚杆对钢格栅进行锁定，在有超前支护体系时，预应力锚杆可与超前支护练成一体。
所述步骤k在对下半断面的半幅开挖时，可对主要岩体采用钻爆法开挖，并预留50-100cm的铣挖层以减小爆破作业对围岩的影响并增加围岩的自承能力。
所述步骤b和步骤f中通过铣挖机对上半断面的左半部分和右半部分的周边进行刻槽，刻槽可分段进行，在完成一段刻槽之后即进行架设钢格栅和锚杆并进行喷射混凝土支护的工作，完成之后在进行下一段的刻槽，直到全部刻槽安装完毕再进行步骤j。
从本发明的方法特征可以看出，本发明的优点在于：减少了繁琐的施工分部；降低了施工组织的难度；减小了对围岩的扰动，能充分发挥围岩的自承能力；减少大量的临时钢支撑和喷混凝土支护；整体施工进度更快，效益更好；
初期支护能及时封闭成环，封闭成环距掌子面距离不大于5m，能有效控制围岩变形。
附图说明
图1是本发明的上半断面左半部的钢格栅安装示意图
图2是本发明的上半断面右半部的钢格栅安装示意图
图3是本发明的上半断面的岩体开挖后的示意图
图4是本发明的下半断面左半部的钢格栅安装和岩体开挖后的示意图
图5是本发明的下半断面右半部的钢格栅安装和岩体开挖后的示意图
其中附图标记1是钢格栅2是岩体
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明：
优选实施例
海底隧道断层破碎带铣挖支护施工方法，包括以下步骤：
a、将掌子面前方的岩体2划分为上半断面和下半断面，铣挖机就位；
b、通过铣挖机对上半断面的左半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅1的安装；
c、在槽内安装钢格栅1；
d、对安装有钢格栅1的部位进行喷射混凝土支护；
e、在接近拱顶处已形成支护结构位置加设临时支垫。
f、在通过铣挖机对上半断面的右半部周边进行刻槽，刻槽的深度满足一榀钢格栅1的安装；
g、在槽内安装钢格栅1；
h、对安装有钢格栅1的部位进行喷射混凝土支护；
i、将左半部和右半部的支护连接成拱；
j、对上半断面的中部的岩体2进行开挖，开挖完成后在钢格栅1之间架设锚杆，然后复喷射混凝土进行成环封闭；
k、对下半断面的岩体2开挖，先进行半幅开挖，通过铣挖机自上而下分段铣挖成型，分段的长度为钢格栅1的单元长度；
l、分段铣挖成型后安装单元钢格栅1，并用预应力锚杆进行锁定，对锁定的钢格栅1采用喷射混凝土进行覆盖；
m、完成半幅开挖并安装钢格栅1和喷射混凝土后，继续依照此方法对另外半幅进行施工并将两个半幅的支护封闭成环。
本发明充分利用了铣挖施工对围岩扰动小的优点，分部分段的对未开挖的岩体2实施预支护，然后开挖中部核心岩体2，达到在不使用临时支护的情况下高效完全的完成隧道开挖支护的目的。
为了增加整个支护的稳固性，所述步骤c在安装钢格栅1之后，可架设预应力锚杆对钢格栅1进行锁定，在有超前支护体系时，预应力锚杆可与超前支护练成一体。所架设的预应力锚杆在受到操作空间限制的时候，可以将预应力锚杆向掌子面的前方倾斜一定的角度。
为减小爆破作业对围岩的影响并增加围岩的自承能力，所述步骤k在对下半断面的半幅开挖时，可对主要岩体2采用钻爆法开挖，并预留50100cm的铣挖层以减小爆破作业对围岩的影响并增加围岩的自承能力，也能减少超挖，使支护能更快捷的封闭成环，从而保证隧道整体支护结构的稳定性。
所述步骤b和步骤f中通过铣挖机对上半断面的左半部分和右半部分的周边进行刻槽，刻槽可分段进行，在完成一段刻槽之后即进行架设钢格栅1和锚杆并进行喷射混凝土支护的工作，完成之后在进行下一段的刻槽，直到全部刻槽安装完毕再进行步骤j。上半断面铣挖刻槽时可分段进行，并在分段刻槽完成后做好分段支护(钢格栅、锚杆和喷射混凝土支护)后再进行相邻槽段的铣挖、支护，以减小铣挖过程中围岩变形量。铣挖刻槽过程中，为加快施工进度，在围岩稳定性稍好的情况下，可跳段开挖支护，最后封闭成环。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。