本發(fā)明涉及橋梁領(lǐng)域，具體涉及一種富水軟巖隧道近距離下穿平洞控制爆破結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、在復(fù)雜軟巖地質(zhì)情況下隧道掘進(jìn)時(shí)，若爆破稍微不注意時(shí)將會(huì)造成附近的建筑(構(gòu))物出現(xiàn)裂縫、損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成隧道塌方或者大變形等現(xiàn)象。尤其是在下穿既有線時(shí)，新建隧道施工往往限制采用傳統(tǒng)爆破開挖，需采取減振措施控制爆破。采用三臺(tái)階的爆破方法施工效率較低，且針對(duì)自穩(wěn)性較好的軟巖應(yīng)采用更合適的爆破方法。另外，隧道支護(hù)也是十分重要的步驟，影響著隧道開挖的安全和穩(wěn)定性。因此，針對(duì)富水軟巖環(huán)境下隧道爆破施工，尤其是下穿既有線時(shí)如何控制平洞沉降、保證隧道穩(wěn)定等，都迫切需要尋找高效的施工方法解決目前的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了富水軟巖隧道近距離下穿平洞控制爆破結(jié)構(gòu)及其施工方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：富水軟巖隧道近距離下穿平洞控制爆破結(jié)構(gòu)的施工方法包括以下步驟：

3、步驟一、既有線裝配式臨時(shí)支撐

4、爆破前在既有線上安裝裝配式臨時(shí)支撐，先在既有線上通過錨桿安裝和固定臨時(shí)鋼拱架，再安裝臨時(shí)井字鋼架；

5、安裝時(shí)先將臨時(shí)豎支撐安裝到臨時(shí)鋼拱架上，底部采用墊塊進(jìn)行臨時(shí)支撐，再安裝臨時(shí)中部橫撐，最后移除墊塊；

6、通過螺栓連接臨時(shí)豎支撐和臨時(shí)底部橫撐，同時(shí)將臨時(shí)底部橫撐安裝于臨時(shí)鋼拱架上，完成超前支護(hù)；

7、步驟二、全斷面一次鉆孔

8、完成超前支護(hù)后再進(jìn)行全斷面一次鉆孔，先拼裝移動(dòng)式開挖臺(tái)架，臺(tái)架整體拼裝后，將其移至掌子面處，根據(jù)掌子面寬度調(diào)整兩側(cè)施工平臺(tái)，再利用移動(dòng)式開挖臺(tái)架進(jìn)行上、下斷面爆破區(qū)同時(shí)鉆孔；

9、步驟三、下斷面掏槽區(qū)爆破

10、按照掏槽眼→輔助眼→周邊眼的順序依次進(jìn)行起爆；

11、在下斷面掏槽區(qū)采用無夾制楔形掏槽，使用繩鋸切割，切割尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，以繩鋸掏槽機(jī)制造臨空面，繩鋸掏槽后再鉆孔裝藥，配合數(shù)碼電子雷管，減震爆破；

12、步驟四、上斷面爆破

13、對(duì)下斷面爆破后的碴堆進(jìn)行簡(jiǎn)易平整后，將移動(dòng)式開挖臺(tái)架的門式上框架拆除，形成低層移動(dòng)式開挖臺(tái)架，再移至上斷面處進(jìn)行裝藥，按照輔助眼→內(nèi)圈眼→周邊眼的順序，依次進(jìn)行上半斷面炮孔起爆；

14、步驟五、鋼拱架安裝

15、爆破結(jié)束后，將上下半斷面的洞碴裝運(yùn)出洞外，再進(jìn)行隧道全斷面初期支護(hù)，鋼拱架在地面上進(jìn)行拼裝，鋼拱架支撐采用可調(diào)節(jié)式支撐柱進(jìn)行安裝；

16、將可調(diào)節(jié)式支撐柱對(duì)稱布設(shè)于鋼拱架兩側(cè)，可調(diào)節(jié)式支撐柱的頂托對(duì)位鋼拱架，整體向上抬升，再通過小型電動(dòng)液壓千斤頂進(jìn)行微調(diào)，完成鋼拱架的精確安裝；

17、步驟六、臨時(shí)支護(hù)

18、鋼拱架完成后，先進(jìn)行臨時(shí)加固，利用臨時(shí)仰拱形成臨時(shí)閉環(huán)，同時(shí)在初支鋼拱架和臨時(shí)仰拱之間增加臨時(shí)支撐形成穩(wěn)固體系，而后再繼續(xù)施工。

19、具體地，步驟一中，臨時(shí)井字鋼架由臨時(shí)豎支撐、臨時(shí)中部橫撐、臨時(shí)底部橫撐及若干接頭組成；

20、臨時(shí)豎支撐中上部和中下部?jī)蓚?cè)分別采用螺栓連接接頭，接頭由三塊鋼板焊接組成u型槽口，然后再分別螺栓連接臨時(shí)中部橫撐；

21、臨時(shí)豎支撐底部焊接鋼板，再將鋼板和臨時(shí)底部橫撐采用第一高強(qiáng)螺栓連接，使臨時(shí)豎支撐固定于臨時(shí)底部橫撐上；

22、臨時(shí)井字鋼架各支撐端部焊接弧形連接鋼板，再通過第一高強(qiáng)螺栓連接將其固定于臨時(shí)鋼拱架上。

23、具體地，步驟二中，移動(dòng)式開挖臺(tái)架的將門式上框架和門式下框架以螺栓連接的方式組成整體，門式上框架的四根立柱及豎向支撐柱與門式下框架橫梁及四角處采用第二高強(qiáng)螺栓緊固、補(bǔ)強(qiáng)鋼板加固的方式進(jìn)行連接；

24、采用橫梁和斜撐進(jìn)行支撐門式下框架，門式下框架的立柱底部以螺紋連接方式安裝移動(dòng)輪，方便安拆；

25、在門式上框架和門式下框架采用抱箍的方式搭接若干等間距縱橫排布的鋼管，鋼管上設(shè)置密目網(wǎng)形成人行通道，增設(shè)通道圍欄，并設(shè)置臨時(shí)通道口和樓梯，以方便施工人員在每層工作面上下行走。

26、進(jìn)一步地，步驟二中，在門式上下框架四角處的立柱上豎向設(shè)置若干轉(zhuǎn)軸，將折疊平臺(tái)與轉(zhuǎn)軸以鉸接方式連接；

27、將可拆卸斜撐一端用第二高強(qiáng)螺栓安裝，另一端安裝于折疊平臺(tái)下的可拆卸卡扣上，可拆卸卡扣以螺栓連接的方式固定于折疊平臺(tái)上；

28、使用時(shí)將折疊平臺(tái)翻轉(zhuǎn)成平面，再用可拆卸斜撐進(jìn)行固定。

29、進(jìn)一步地，步驟二中，折疊平臺(tái)上設(shè)有固定圍欄，折疊平臺(tái)和固定圍欄中均安裝有滑軌，可伸縮平臺(tái)設(shè)置于折疊平臺(tái)內(nèi)部并與折疊平臺(tái)內(nèi)的滑軌配合，通過伸出平臺(tái)的方式增大施工人員工作面；

30、同時(shí)折疊平臺(tái)上安裝可伸縮圍欄，并與固定圍欄上滑軌配合，可伸縮圍欄底部設(shè)置滑輪。

31、進(jìn)一步地，在門式上框架和門式下框架采用抱箍的方式搭接若干等間距縱橫排布的鋼管，鋼管上設(shè)置密目網(wǎng)形成人行通道，增設(shè)通道圍欄，并設(shè)置臨時(shí)通道口和樓梯，方便施工人員在每層工作面上下行走。

32、具體地，步驟三中，繩鋸掏槽機(jī)使用繩鋸掏槽操作平臺(tái)施工，繩鋸掏槽操作平臺(tái)主要由底座、變高度桿、地釘、面板、實(shí)心圓鋼組成，底座四角設(shè)置地釘，通過地釘將繩鋸掏槽操作平臺(tái)固定于地面上，變高度桿設(shè)置于底座上方，變高度桿上設(shè)置多排凹槽；

33、實(shí)心圓鋼嵌于面板內(nèi)，選擇合適高度，將伸出面板部分的實(shí)心圓鋼安放于凹槽內(nèi)。

34、具體地，步驟五中，可調(diào)節(jié)式支撐柱分為上支撐體和下支撐體，上支撐體上端螺栓連接頂托，下端焊接上托板，下支撐體上端焊接下托板，下端焊接底板，上托板與下托板之間的四角處設(shè)置伸縮桿，中間設(shè)置小型電動(dòng)液壓千斤頂，同時(shí)四角處的伸縮桿用連接板連接增加穩(wěn)固性。

35、進(jìn)一步地，步驟五中，頂托由弧形托頂和加厚型直片角碼組成，弧形托頂焊接四個(gè)加厚型直片角碼，再將角碼上的螺栓孔對(duì)齊中板上的螺栓孔，再通過螺栓連接緊固；頂托能夠通過u型接頭與加厚型直片角碼間的角度調(diào)節(jié)變化頂托傾斜角度，以便貼合鋼拱架。

36、優(yōu)選的，弧形托頂可根據(jù)鋼拱架的弧度進(jìn)行加工和定制，方便更換和重復(fù)利用。

37、進(jìn)一步地，底板上設(shè)置地釘孔，將鋼拱架安裝調(diào)節(jié)裝置放置指定位置后，對(duì)準(zhǔn)地釘孔打入錨固釘。錨固釘上焊接拉環(huán)，完成鋼拱架安裝后，利用撬棍頂住拉環(huán)將錨固釘撬出。

38、具體地，步驟六中，增加的臨時(shí)支撐包括兩側(cè)斜向支撐和中間的豎向支撐，其中y型支撐構(gòu)件和t型支撐構(gòu)件分別用法蘭盤連接支撐型鋼形成斜向支撐和豎向支撐；

39、y型支撐構(gòu)件、t型支撐構(gòu)件及兩側(cè)弧形支撐型鋼用法蘭盤連接成臨時(shí)仰拱；

40、臨時(shí)支撐及臨時(shí)仰拱端部分別焊接弧形連接鋼板，再通過第三高強(qiáng)螺栓將弧形連接鋼板安裝在鋼拱架上。

41、富水軟巖隧道近距離下穿平洞控制爆破結(jié)構(gòu)，運(yùn)用上述的富水軟巖隧道近距離下穿平洞控制爆破結(jié)構(gòu)的施工方法制得。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

43、1、本發(fā)明采用裝配式臨時(shí)支撐對(duì)既有線進(jìn)行加固，通過現(xiàn)場(chǎng)拼裝和螺栓連接，無需大量焊接等工作，加快了施工工效，保證了既有線的安全。

44、2、本發(fā)明采用逆作的爆破施工方法，先進(jìn)行下斷面爆破，再進(jìn)行上斷面爆破，同時(shí)采用繩鋸掏槽的方式增加掏槽區(qū)的臨空面，保證了爆破的順利進(jìn)行，加快了開挖工作。

45、3、本發(fā)明采用移動(dòng)式開挖臺(tái)架，通過門式上框架和門式下框架的組合使用，以及可伸縮的施工平臺(tái)，以適應(yīng)不同高度和寬度的掌子面進(jìn)行鉆孔和裝藥。

46、4、本發(fā)明采用臨時(shí)仰拱及支撐作為臨時(shí)支護(hù)，安設(shè)于鋼拱架上形成臨時(shí)閉環(huán)，有效加強(qiáng)了鋼拱架的穩(wěn)定性。

47、5、本發(fā)明采用可調(diào)節(jié)式支撐柱整體安裝鋼拱架，通過小型電動(dòng)液壓千斤頂對(duì)鋼拱架進(jìn)行微調(diào)，提高了鋼拱架安裝的精確度。