一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，具体包括一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法。

背景技术：

1、悬索桥作为大跨越的桥型，需要采用隧道锚以确保工程施工的安全性。普通的隧道锚洞开挖一般采用台阶法，台阶法是指先开挖隧道上部断面，上部断面超前一定距离后开始开挖下部断面，上下台阶同时并进的施工方法。而隧道式锚碇需要在基岩进行锚洞开挖，隧道锚的锚洞与公路施工中的隧道不同，锚洞需要实现大倾角和大断面开挖，需确保围岩稳定，对锚洞开挖施工提出了较高的出渣和支护要求。

2、在面对大倾角隧道开挖时，现有的台阶法施工可能会出现以下问题：1、现有的施工方法不适应大倾角：普通隧道锚台阶法主要适用于较小的倾角范围。在大倾角情况下，由于坡度较大，锚杆在施工过程中容易发生滑移或失效，无法提供足够的支护能力。并且在施工过程中，施工机械进出困难。2、固定不稳定：大倾角隧道的锚固点位置通常处于岩体上部，而不是水平平台上。由于倾角变化较大，锚固点的稳定性受到很大挑战。在施工过程中，岩层的变形和应力分布可能导致锚固点的移动或失效，从而影响支护效果。3、隧道易变形和稳定性较差：大倾角隧道的施工和开挖过程中，岩体的变形和应力分布更加复杂。普通隧道锚台阶法可能无法提供足够的支撑和稳定性，无法应对岩体的变形和塌方等地质灾害。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种大型筒体肋骨结构无马装配装置，能够解决现有的施工方法不适应大倾角且隧道的锚固点位不稳定、隧道易变形的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，包括：

3、s1：对待开挖砂岩地质隧道进行分段，形成多个隧道段；

4、s2：在当前隧道段的上一隧道段内，沿隧道横截面方向划分出人员通道、机械通道和出渣通道；

5、s3：通过机械通道运送爆破设备至当前隧道段，并在当前隧道段的前端安装爆破设备并实施爆破；

6、s4：通过出渣通道将爆破后形成的渣土运至隧道外；

7、s5：通过机械通道将挖掘设备运至下一隧道段，进行下一隧道段的支护操作。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述隧道段的前端分为上台阶区域和下台阶区域，所述上台阶区域包括掌子面，所述下台阶区域包括底板和位于底板两侧的预留台阶。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，所述机械通道和所述出渣通道上均铺设有运输轨道；所述人员通道为步行阶梯。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述通过机械通道运送爆破设备至当前隧道段，具体步骤包括：

11、s301：运输设备在机械通道的运输轨道移动以运输挖掘设备至当前隧道段，所述挖掘设备上装载有爆破设备。

12、结合第一方面，在一种实施方式中，所述在当前隧道段的前端安装爆破设备并实施爆破，具体步骤包括：

13、s311：运输设备将挖掘设备下放至当前隧道段的掌子面处；

14、s312：将挖掘设备放至当前隧道段的底板上；

15、s313：在当前隧道段的上台阶区域和下台阶区域进行炮眼施工，并在炮眼中安装爆破设备；

16、s314：运输设备在机械通道的运输轨道移动以运输挖掘设备至隧道外，然后进行爆破。

17、结合第一方面，在一种实施方式中，所述通过出渣通道将爆破后形成的渣土运至隧道外，具体步骤包括：

18、s401：出渣车在出渣通道的运输轨道移动以进入当前隧道段，将爆破后形成的渣土运至隧道外。

19、结合第一方面，在一种实施方式中，所述通过机械通道将挖掘设备运至下一隧道段，进行下一隧道段的支护操作，具体步骤包括：

20、s501：运输设备在机械通道的运输轨道移动以运输挖掘设备至下一隧道段的前端；

21、s502：架设下一隧道段的上台阶区域和下台阶区域，并进行下一隧道段的支护操作。

22、结合第一方面，在一种实施方式中，所述进行下一隧道段的支护操作，具体步骤包括：

23、s511：在下一隧道段的掌子面和底板上进行初喷浆；

24、s512：在预留台阶的上方安装钢拱架，在钢拱架上安装钢筋网片和系统锚杆，然后对钢拱架进行复喷浆；

25、s513在预留台阶上对钢拱架下部进行延长以进行接地，然后钢拱架的延长部分上安装钢筋网片和系统锚杆，然后对钢拱架进行复喷浆。

26、结合第一方面，在一种实施方式中，所述钢拱架每一榀的间距为1.5m，所述掌子面与预留台阶相隔6m。

27、结合第一方面，在一种实施方式中，所述运输设备为装载车，所述挖掘设备为开挖台车。

28、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

29、1、掌子面开挖区域设置具有较为水平的底板区域，让开挖台车可以稳定放置，给工人提供了水平作业的环境。大大提高了施工安全性和施工便利性；

30、2、本申请设置左右边墙预留台阶，方便钢拱架的快速架设，使得爆破开挖区域快速成环，确保隧道的稳定性、施工的安全性；

31、3、本申请可以实现各区域同时爆破、后同时进行支护操作，施工快捷，保证工程进度；

32、4、本申请设置有人员、机械和出渣三条通道，在有限的空间内保证了机械和人员出入流动的方便性，解决了大倾角隧道锚洞快速出渣和施工机械进出困难的问题。

技术特征：

1.一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于：所述隧道段的前端分为上台阶区域和下台阶区域，所述上台阶区域包括掌子面(1)，所述下台阶区域包括底板(2)和位于底板(2)两侧的预留台阶(3)。

3.如权利要求2所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，所述通过机械通道(8)运送爆破设备至当前隧道段，具体步骤包括：

5.如权利要求2所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，所述在当前隧道段的前端安装爆破设备并实施爆破，具体步骤包括：

6.如权利要求5所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，所述通过出渣通道(9)将爆破后形成的渣土运至隧道外，具体步骤包括：

7.如权利要求2所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，所述通过机械通道(8)将挖掘设备运至下一隧道段，进行下一隧道段的支护操作，具体步骤包括：

8.如权利要求7所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于，所述进行下一隧道段的支护操作，具体步骤包括：

9.如权利要求8所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于：所述钢拱架(4)每一榀的间距为1.5m，所述掌子面(1)与预留台阶(3)相隔6m。

10.如权利要求9所述的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，其特征在于：所述运输设备为装载车(6)，所述挖掘设备为开挖台车(5)。

技术总结
本发明公开了一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法，涉及隧道施工领域，该方法包括S1：对待开挖砂岩地质隧道进行分段，形成多个隧道段；S2：在当前隧道段的上一隧道段内，沿隧道横截面方向划分出人员通道、机械通道和出渣通道；S3：通过机械通道运送爆破设备至当前隧道段，并在当前隧道段的前端安装爆破设备并实施爆破；S4：通过出渣通道将爆破后形成的渣土运至隧道外；S5：通过机械通道将挖掘设备运至下一隧道段，进行下一隧道段的支护操作。本发明提供的一种大倾角大断面斜洞快速开挖方法能够解决现有的施工方法不适应大倾角且隧道的锚固点位不稳定、隧道易变形的问题。

技术研发人员：李艳哲,蒲守东,黄建刚,李鑫,余文志,张露,梁金峰,潘祥,查昊
受保护的技术使用者：中铁大桥局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18