25混凝土，C25混凝土的厚度均達到200mm，停止噴射；
[0145]步驟四、球冠狀穹頂下一環(huán)開挖支護
[0146]沿中央預留支撐帶201的外周向內挖掘，挖出寬3.5m的環(huán)形帶，形成C斷面環(huán)形帶3，挖掘C斷面環(huán)形帶3的同時，進行拱架II 301和徑向系統(tǒng)錨桿203掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護。
[0147]支護時，首先安裝拱架II 301，拱架II 301為只設置有拱部的拱架，拱架II 301的一側和步驟三中的拱架I 202連接，拱架II 301的另一側為拱架II 301的端頭，相鄰拱架II 301的端頭通過工字鋼焊接連接，C斷面環(huán)形帶3開挖完成的同時，支護的拱架II 301焊接完成。
[0148]沿拱架II 301布設φ 25徑向系統(tǒng)錨桿203，每榀拱架II 301上相鄰徑向系統(tǒng)錨桿203之間的環(huán)向間距為0.6m，每根徑向系統(tǒng)錨桿203的長度為4m，
[0149]拱架II 301的兩端均分別打設兩根Φ25鎖腳錨桿204，每根鎖腳錨桿204的長度均為4m，鎖腳錨桿204的彎鉤通過雙面焊接，焊接在工字鋼臨空面?zhèn)纫砭壣希?br>[0150]拱架II 301間采用Φ22的鋼筋作為拱部連接筋進行連接，相鄰拱部連接筋之間的間距為0.5m。
[0151]在拱架II 301的下部鋪設Φ8的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格尺寸為200mmX 200mm，向已經(jīng)鋪設好的拱架II 301及鋼筋網(wǎng)片內噴射C25混凝土，C25混凝土的厚度均達到200mm，停止噴射；
[0152]步驟五、重復步驟四一次，完成穹頂中央D斷面4的開挖支護；
[0153]步驟六、球冠狀穹頂離壁式被復
[0154]以未開挖的洞身柱體作為球冠狀穹頂被復時的作業(yè)平臺，球冠狀穹頂采用滿堂支架法施工，即采用鋼管腳手架401配合方木橫梁403及模板404，支架采用外徑50mm、壁厚
3.5mm的鋼管腳手架401，立桿402排列呈放射狀布置，徑向間距為0.9m，環(huán)向間距為0.9m，立桿402的步距為1.0m，腳手架間的相互連接用支架定型扣件連接，形成環(huán)形腳手架，
[0155]方木橫梁403置于環(huán)形腳手架頂托上，并用鐵絲綁扎牢固，方木橫梁的橫截面尺寸為120mmX 100mm，相鄰方木橫梁的間距為30cm，
[0156]模板404為長2.4m、寬1.2m、厚度14mm的竹膠板，模板404拼裝時各塊板間的空隙采用三角形板嵌補，
[0157]模板404安裝完成后綁扎鋼筋澆筑砼。
[0158]本發(fā)明解決了在軟弱圍巖的復雜地質條件下地下大跨徑球冠狀穹頂開挖的難題，保證了施工作業(yè)時人員及設備安全，減小了對周邊圍巖擾動，球冠狀穹頂成型質量能夠得到極好地控制。
【主權項】
1.一種軟弱圍巖下地下大跨徑球冠狀穹頂?shù)沫h(huán)形開挖施工方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟一、確定球冠狀穹頂矢跨比 根據(jù)球冠狀穹頂?shù)目缍龋{整穹頂設計矢高，使球冠狀穹頂矢跨比為1:4.3?1:6.6 ; 步驟二、由上引洞直接進入球冠狀穹頂?shù)撞啃纬葾斷面(I) 由上引洞直接進入球冠狀穹頂?shù)撞烤嗤庵?m處，在球冠狀穹頂?shù)撞康膱A截面上同時向兩側分別擴展2m?3m，形成A斷面⑴； 步驟三、球冠狀穹頂?shù)谝画h(huán)開挖支護 以A斷面⑴為起止點，以穹頂外周為外邊緣，擴挖出寬6m或者6m以上的環(huán)形帶，形成B斷面環(huán)形帶(2)，球冠狀穹頂中央沒有挖掘的部分作為中央預留支撐帶(201)，擴挖B斷面環(huán)形帶(2)的同時，進行拱架I (202)和徑向系統(tǒng)錨桿(203)掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護，支護后的拱架以中央預留支撐帶(201)為中心，以穹頂外周為外邊緣，呈傘形分布，支護時，首先安裝設置有支腿的拱架I (202)，拱架I (202)的端頭位于靠近中央預留支撐帶(201)的一側，拱架I (202)的支腿位于球冠狀穹頂外周，相鄰拱架I (202)的端頭間距一致，均為0.7m?0.9m，并用工字鋼焊接連接，B斷面環(huán)形帶(2)開挖完成的同時，支護的拱架I (202)焊接完成，形成呈傘形分布的整體， 沿拱架I (202)布設Φ25徑向系統(tǒng)錨桿(203)，每榀拱架I (202)上相鄰徑向系統(tǒng)錨桿(203)之間的環(huán)向間距為0.4m?0.6m，每根徑向系統(tǒng)錨桿(203)的長度為4m， 拱架I (202)的拱角、支腿下部以及端頭均分別打設兩根Φ25鎖腳錨桿(204)，每根鎖腳錨桿(204)的長度均為4m，鎖腳錨桿(204)的彎鉤通過雙面焊接，焊接在工字鋼臨空面?zhèn)纫砭壣希? 拱架I (202)間采用Φ22的鋼筋作為拱部連接筋進行連接，相鄰拱部連接筋之間的間距為0.3m?0.5m， 在拱架I (202)的下部鋪設Φ8的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格尺寸為200mmX200mm，向已經(jīng)鋪設好的拱架I (202)及鋼筋網(wǎng)片內噴射C25混凝土，C25混凝土的厚度均達到200mm，停止噴射； 步驟四、球冠狀穹頂下一環(huán)開挖支護 沿中央預留支撐帶(201)的外周向內挖掘，挖出寬3m或者3m以上的環(huán)形帶，形成C斷面環(huán)形帶(3)，挖掘C斷面環(huán)形帶(3)的同時，進行拱架II (301)和徑向系統(tǒng)錨桿(203)掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護， 支護時，首先安裝拱架II (301)，拱架II (301)為只設置有拱部的拱架，拱架II (301)的一側和步驟三中的拱架I (202)連接，拱架II (301)的另一側為拱架II (301)的端頭，相鄰拱架II (301)的端頭通過工字鋼焊接連接，C斷面環(huán)形帶(3)開挖完成的同時，支護的拱架II (301)焊接完成， 沿拱架II (301)布設Φ25徑向系統(tǒng)錨桿(203)，每榀拱架II (301)上相鄰徑向系統(tǒng)錨桿(203)之間的環(huán)向間距為0.4m?0.6m，每根徑向系統(tǒng)錨桿(203)的長度為4m， 拱架II (301)的兩端均分別打設兩根Φ 25鎖腳錨桿(204)，每根鎖腳錨桿(204)的長度均為4m，鎖腳錨桿(204)的彎鉤通過雙面焊接，焊接在工字鋼臨空面?zhèn)纫砭壣希? 拱架II (301)間采用Φ22的鋼筋作為拱部連接筋進行連接，相鄰拱部連接筋之間的間距為0.3m?0.5m， 在拱架II (301)的下部鋪設Φ8的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格尺寸為200mmX200mm，向已經(jīng)鋪設好的拱架II (301)及鋼筋網(wǎng)片內噴射C25混凝土，C25混凝土的厚度均達到200mm，停止噴射； 步驟五、重復步驟四一次，完成球冠狀穹頂中央D斷面(4)的開挖支護； 步驟六、球冠狀穹頂離壁式被復 以未開挖的洞身柱體作為球冠狀穹頂被復時的作業(yè)平臺，球冠狀穹頂采用滿堂支架法施工，即采用鋼管腳手架(401)配合方木橫梁(403)及模板(404)， 支架采用外徑50mm、壁厚3.5mm的鋼管腳手架(401)，立桿(402)排列呈放射狀布置，徑向間距為0.9m，環(huán)向間距為0.9m，立桿(402)的步距為1.0m，腳手架間的相互連接用支架定型扣件連接，形成環(huán)形腳手架， 方木橫梁(403)置于環(huán)形腳手架頂托上，并用鐵絲綁扎牢固，方木橫梁的橫截面尺寸為120mmX 100mm，相鄰方木橫梁的間距為30cm， 模板(404)為長2.4m、寬1.2m、厚度14mm的竹膠板，模板(404)拼裝時各塊板間的空隙采用三角形板嵌補， 模板(404)安裝完成后綁扎鋼筋澆筑砼。2.根據(jù)權利要求1所述的軟弱圍巖下地下大跨徑球冠狀穹頂?shù)沫h(huán)形開挖施工方法，其特征是:所述拱架I (202)和拱架II (301)均為120型鋼拱架。3.根據(jù)權利要求1所述的軟弱圍巖下地下大跨徑球冠狀穹頂?shù)沫h(huán)形開挖施工方法，其特征是:所述步驟三及步驟四中的工字鋼為120工字鋼。
【專利摘要】軟弱圍巖下地下大跨徑球冠狀穹頂?shù)沫h(huán)形開挖施工方法，屬于地下洞室的開挖施工技術領域，包括確定球冠狀穹頂矢跨比，由上引洞直接進入球冠狀底部形成A斷面，球冠狀穹頂?shù)谝画h(huán)開挖支護，球冠狀穹頂下一環(huán)開挖支護，完成穹頂中央D斷面的開挖支護，球冠狀穹頂離壁式被復六大步驟。本發(fā)明適用各種圍巖地質條件，適用范圍更廣，施工工序少，節(jié)省了球冠狀穹頂被復施工腳手架投入量，提高了施工功效，加快施工進度，節(jié)約施工成本，解決了在軟弱圍巖的復雜地質條件下地下大跨徑球冠狀穹頂開挖的難題，保證了施工作業(yè)時人員及設備安全，減小了對周邊圍巖擾動，球冠狀穹頂成型質量能夠得到極好地控制。
【IPC分類】E21D13/02, E21D11/10, E21D11/15, E21D11/18
【公開號】CN105201532
【申請?zhí)枴緾N201510579023
【發(fā)明人】孫文志, 楊大偉, 董世艷, 徐世文, 武建立, 郭金龍, 閆晶, 閆沖
【申請人】中鐵九局集團第二工程有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月11日