CN108915694A - 隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程***技术领域，具体涉及隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法，步骤1：把隧洞分为上下两层，台阶法开挖，步骤2：上层台阶开挖60～80m后，保持此间距进行下层台阶全断面无保护层挤压***，采用主爆孔微差挤压***和建基面底板加装复合反射聚能与缓冲消能装置的无保护层***以及两侧边墙的预裂***的组合***方法，形成下层台阶全断面一次***成型。步骤3：在挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，并保持12~24m间距随着挤压***开挖向前方改道推移。该方法可以同时进行钻孔***作业及斜坡道路保通运行，实现了狭窄隧道空间的上层和下层台阶同时进行平行施工，大大的加快施工进度。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工及***施工技术领域，具体涉及隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法。
背景技术
对于洞宽较窄的大型断面隧道，现有的几种施工方法均不能达到对下层台阶同时进行钻爆开挖和作为上层台阶交通通道的两个功能区的同时作业的要求，将影响隧洞开挖的施工进度。利用正台阶全断面交替开挖法，每次只有一个台阶的作业面在进行开挖施工，所以占用施工时间周期较长，生产效率较低，影响整个生产进度。利用下层台阶半幅交替开挖法，下层台阶较难形成半幅开挖半幅留路通行交替作业的施工形式，由于下层台阶无法形成***开挖和交通通道两个功能区的同时作业，影响了施工进度。利用下层台阶挤压***拉中槽法，增加了作业工序和作业时间，施工速度较慢。
故在高度较大、宽度较窄的隧洞内，在保证质量、安全的前提下，进行有效合理的快速***开挖，需克服上层、下层台阶全断面交替开挖法中的每次只有一个台阶的作业面在进行开挖作业，施工进度较慢的矛盾； 克服下台阶无法进行半幅交替开挖，影响下层台阶作为交通道路和***开挖施工同时进行的矛盾；克服下层台阶挤压***拉中槽，须要配合手风钻进行两侧边墙的刷边和建基面底板清平的钻爆作业所增加的作业工序和作业时间的影响；克服不易满足大型钻爆机械设备使用，和施工人员作业及施工安全条件差的难题。
发明内容
本发明的目的是克服狭窄隧洞正台阶法施工中的***开挖与道路保通现有施工技术中的不足，提供一种安全性能高、易于操作，性能可靠，施工方便，可以有效的保证质量提高施工进度的施工方法，保证进行有效合理的***开挖与道路保通。实现采用正台阶法开挖，克服下台阶全断面的***开挖的不利影响，克服上层及下层台阶只能有一层台阶单一作业施工的影响，实现采用上层与下层台阶同时进行平行开挖作业，加快施工进度；克服隧洞宽度较窄时，下层台阶无法交替进行半幅开挖与半幅通行的困难，实现下层台阶作为交通道路通行和***开挖施工的同时进行，实现满足上层台阶的交通道路的畅通需要，实现上层及下层台阶同时进行***开挖施工，加快施工进度；克服手风钻钻孔工作效率低、劳动强度大、安全风险大的困难，实现在下层台阶用潜孔钻车钻竖向炮孔提高工作效率、改善工人劳动及安全条件；实现主爆孔微差挤压***，在不清理临空面前面斜坡道路的爆渣的情况下，可以使下台阶***持续向前进行；实现建基面底板的无保护层快速开挖***，在炮孔孔底加装复合反射聚能与缓冲消能装置，***起爆时聚能射流器和反射聚能缓冲垫层的母线产生的聚能射流和反射聚能射流具有双重的聚能作用，可以增大炮孔底部岩石水平破裂线，增强破碎岩石的能力解决根底残留，使建基面底板一次性***开挖到设计高程；反射聚能缓冲垫层、刚垫层和缓冲消能垫层一起组成三层复合垫层，具有三次消能缓冲作用，可以削减***能量，降低爆轰波对建基面底板保留岩石的损伤，达到保护建基面底板岩石完整性的作用，保证孔底岩石质量；实现左右两侧边墙的预裂***，降低***冲击波对保留岩体的损伤，达到保护岩石完整性的作用，提高岩石面的平整度；实现下层台阶全断面一次***成型，加快施工进度。实现在下层台阶全断面挤压***的爆渣堆上修斜坡道路作为上层台阶的交通道路，确保上层台阶交通畅通；实现下层台阶形成的***开挖和交通通道两个功能区的同时作业施工及斜坡道路保通运行；实现上层和下层台阶同时平行作业施工，加快施工进度，为后续的隧洞二次钢筋混凝土衬砌工作提供作业面和时间。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据隧洞断面尺寸，把隧洞开挖设计为自上而下的正台阶法开挖方式，根据施工机械、人员和施工方法的特点，首先把隧洞分为上下两层台阶，上层台阶高度（H1）和下层台阶高度（H2）比为1.1～1.2。
步骤2：上层台阶钻爆开挖超前进行，利用下层台阶作为上层台阶的出渣和交通道路。上层台阶采用常规的台阶全断面***法开挖，手风钻钻水平孔。
步骤3：上层台阶开挖进尺60～80m后，在下层台阶进行全断面无保护层挤压***，并与上层台阶保持60～80m间距跟进开挖，下层台阶在纵向分为两个作业区域，一个是全断面无保护层挤压***区域，另一个是作为上层交通道路的斜坡路的区域。首先在下层台阶进行全断面无保护层挤压***，然后在挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，为上层台阶提供交通通道，确保上层台阶交通畅通。所述全断面无保护层挤压***为：主爆孔进行微差挤压***，该方法在不清理自由面前面爆渣的情况下，使下层台阶***持续向前进行。建基面底板的炮孔采用加装复合反射聚能与缓冲消能装置进行无保护层***，使建基面底板一次性***开挖到建基面高程，达到建基面的平整减少起伏差，减少***对建基面岩石的损伤，起到保护岩石的作用。两边边墙沿设计开挖轮廓线进行预裂***。***后形成下层台阶的边墙、建基面底板的全断面一次***成型，一次性达到开挖设计轮廓线，提高岩壁的平整度，减少主爆孔***对岩壁的损害。主爆孔采用“V”型或排间微差起爆方式，可提供两个竖向自由面，增大***补偿空间，减少对岩壁的冲击损害。
下层台阶主爆孔采用潜孔台车钻孔，预裂孔采用简易支架式潜孔钻钻孔，钻孔直径D2，均为D2=90mm 。潜孔钻沿下层台阶顶面往下钻竖向炮孔，主爆孔钻孔倾角θ主=90°，预裂孔钻孔略微向外倾斜外插，外插倾角θ预=87°。
下层台阶全断面无保护层挤压***开挖区域，每次开挖长度12 m左右，超过12m后增加1～2排加强孔，加强药量，创造新的***补偿空间。开挖宽度为设计洞宽9.6m。
步骤4：在下层台阶全断面无保护层挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，斜坡道路随着下层台阶的***向前方改道推移，把原有的斜坡道路的石渣挖运清理，沿隧洞开挖方向修建新的斜坡道路，使下层台阶的斜坡道路顶端与挤压***区域之间保持20m的间距，合理的间距可以为挤压***提供一定的***补偿空间，有利于挤压***的进行。
下层台阶的全断面无保护层挤压***作业和斜坡道路交通运输两个功能作业区域。同时进行施工和运行，实现了下层台阶既可以持续进行钻孔***开挖也可以在爆渣堆上修斜坡道路，确保上层台阶的运输道路的畅通，进而实现了上层台阶与下层台阶的***、挖运等多工种多作业面同时进行平行作业施工和交通运行，加快了施工进度。
进一步地，所述全断面无保护层挤压***包括以下步骤：
步骤3.1：根据第一排主爆孔前面压渣的松散系数值，确定炮孔密度；
主爆孔前爆渣的合理的松散系数K取值范围K=1.2～1.5，主爆孔松散系数K的大小对挤压***起着很重要的作用，若K值小于松散系数临界值KL即≤1.1时，就会因***补偿空间太小，造成后排***严重挤压，严重影响挤压***破碎岩石的质量效果。
步骤3.2：根据底盘抵抗线和最小抵抗线的大小，确定第一排主爆孔的位置；
全断面无保护层挤压***是解决爆区前面有压渣无竖向自由面，补偿空间小而进行的***开挖方式。
设定第一排主爆孔的底盘抵抗线为W底；因第一排主爆孔前面的自由面被爆渣填满，***补偿空间小，挤压***时***能量消耗大，需进行***能量补偿，以利于***的进行，故第一排主爆孔采用减少底盘抵抗线W底的距离，相对等于增加装药量的作法，以推动自由面前的堆积爆渣，形成一个补偿空间，以利后排的***。第一排主爆孔的底盘抵抗线W底的距离为清渣***抵抗线W的0.5倍，(由常用的经验和计算得知清渣***抵抗线W=3m)，第一排主爆孔的底盘抵抗线W底=0.5W =1.5m。
步骤3.3：根据主爆孔直径确定复合反射聚能与缓冲消能装置的直径和长度；
步骤3.4：根据复合反射聚能与缓冲消能装置的长度确定主爆孔钻孔超深；
主爆孔钻孔超深LC：主爆孔钻孔应合理加大主爆孔的超深值，并在主爆孔底部加装复合反射聚能与缓冲消能装置进行无保护层***，使建基面底板一次性***开挖到建基面高程，达到建基面的平整减少起伏差，有利于解决根底残留，降低***冲击波对建基面底板保留岩石的损伤，起到保护岩石的作用。根据复合反射聚能与缓冲消能装置的长度确定钻孔超深，钻孔超深为复合反射聚能与缓冲消能装置长度（Ld）和保护层开挖允许超欠挖值（允许欠挖0cm、允许超挖20cm）之和。
步骤3.5：根据松散系数值、底盘抵抗线，确定主爆孔的孔距、排距、***单耗值、钻孔长度、堵塞段的长度、装药量；
主爆孔排距、孔距：因受自由面***堆渣影响，需进行***空间补偿，合理加大主爆孔孔网密度，增加***能量补偿，以保证***质量，减少炮孔底部残孔残根，增加建基面底板底盘的平整度。在不清理临空面前面爆渣的情况下，可以使下台阶***持续向前进行。（1）、第2～6排主爆孔每排的排距b= 0.7W；（2）、主爆孔密集系数M=1.05；（3）、主爆孔孔距a=Mb；（4）、主爆孔至预裂孔的孔距a2=0.7a。（5）、主爆孔排数Np=6排（爆区长12m）；主爆孔每排孔数Nk=4孔/排 ；
主爆孔***单耗值：第一排主爆孔前的自由面挤满堆渣，***产生的冲击波应力波到达自由面进入堆渣后形成透射波大部分被岩渣吸收，能量损失很大，为解决爆区前面有压渣，***补偿空间小，***能量消损耗大的问题，需***能量补偿，根据经验需提高30％～40％，选用较大的***单耗量。由清渣******单耗经验值qq得挤压***主爆孔***单耗值。
（1）、第2～6排主爆孔加大挤压******单耗值q2=（1+30％）qq =0.49kg/m3；
（2）、第1排加大挤压******单耗值q1=1.41q2=0.69 kg/m3；
其中有临空面清渣***时主爆孔***单耗值qq=0.38kg/m3。
主爆孔钻孔深度L=下层台阶高度H2+ 主爆孔钻孔超深LC。
堵塞段的长度；合理的堵塞段的长度既能保证岩石充分合理破碎向前运动，又能保证不产生冲炮和飞石，起到充分利用***能量的作用； 主爆孔堵塞段的长度Ld1=26 D2。
主爆孔的单孔装药量为：
（1）、第1排主爆孔的单孔装药量Q1= q1W底aL；
（2）、第2～6排主爆孔的单孔装药量Q1= q2a bL。
确定预裂孔的孔距、线装药密度、钻孔倾角、钻孔超深、钻孔长度、堵塞段的长度、装药量；
为了保证预裂面的平整和***后的岩石质量根据经验估算；预裂孔钻孔孔距E=11D 2。
预裂孔采用不偶合装药，***药卷与炮孔之间有径向间隙，可以降低***冲击波对岩壁的损坏，起到保护岩壁的作用，预裂孔不偶合系数η2=钻孔直径（D2）/药卷直径（Φ2）。
预裂孔钻孔超深值Lc2和主爆孔超深值LC相同，预裂孔钻孔深度L2= H2+Lc2，和主爆孔钻孔深度L相同。
预裂孔堵塞段的长度Ld2=11 D2。
为保证***效果，克服夹制作用，预裂孔加强装药量为：（1）、预裂孔线装药密度q线=800g/m，（2）、较大的孔底药量以解决根底残留，形成建基面底板快速开挖，预裂孔孔底1米加强药量3倍，Q底=3q线=2.40kg；（3）、预裂孔中部及上部装药量 Q上=（L2- Ld2-L c2）q线=3.76kg(连续药装）。
步骤3.6：在开挖区岩体中钻设相同孔径的成排垂直主爆孔；主爆孔钻孔时应保证钻孔倾角的精度，孔口开口位置误差±2cm，钻孔角度偏差0.5％，避免因钻孔质量不佳而影响***效果。
步骤3.7：边墙预裂孔钻孔：
在上层台阶边墙开挖时应留有一定的外插角，有利于下层台阶炮孔口外插时更靠近设计开口线。
下层台阶全断面无保护层挤压***，在开挖中分别以左右两边边墙沿设计开挖轮廓线进行预裂***，一次性达到开挖设计轮廓线，提高岩壁的平整度，减少主爆孔***对岩壁的损害。预裂孔钻孔纵向倾角θ2=90°，预裂孔钻孔侧向倾角略微向边墙外倾斜外插，侧向的外插倾角θ预=87°，边墙预裂孔钻孔：孔口靠近边墙设计线，避免预裂孔开口处有欠挖现象。
步骤3.8：主爆孔和预裂孔底部找平层的找平：严格控制炮孔底部高程，防止加大或减少超深值，避免形成建基面底板超欠挖，影响***质量。每次***前先对炮孔进行孔深度的检查并编号记录，超深的炮孔应回填钻孔的岩粉或砂子并捣实进行找平层，按孔深允许误差±2cm进行孔深找平，直达到设计高程；未达到深度炮孔应该重新补钻钻至设计高程。
步骤3.9：***装药前在第一排主爆孔前面的竖向自由面的压渣上挖2～3m深的沟槽，减少竖向自由面前的压渣高度，以提高挤压***的质量，沟槽深度不大于炮孔的堵塞段的长度，以利于***和安全。
步骤3.10：制作、组装复合反射聚能与缓冲消能装置并投放进主爆孔内，并使复合反射聚能与缓冲消能装置底面充分与主爆孔孔底岩石面或找平层接触，并检查记录。
步骤3.11：每一个主爆孔内均装填有复合反射聚能与缓冲消能装置和主装***及相同延迟时间的起爆体，以便利用同一个主爆孔和炮孔装药以及同时间起爆，使其可以同时进行挤压***和无保护层的底板开挖***。按***设计的装药量和装药长度进行主爆孔和预裂孔的***和起爆体装填，***采用成卷的硝铵***，药卷直径应小于炮孔直径1cm以上，以方便药卷进入炮孔。按***起爆网络设计，孔内起爆体采用塑料导爆管毫秒延期***；
步骤3.12：按***设计的堵塞段的长度进行主爆孔和预裂孔堵塞；堵塞材料用钻孔的岩粉或半干的黄土，堵塞时应捣实堵塞材料。
步骤3.13：***装填完毕，按***起爆网络设计进行网络连接，确认安全后起爆。
起爆网络采用塑料导爆管毫秒***和导爆索组成的非电起爆网络，即在每个装入***的主爆孔内装入相应段别号的非电毫秒延期***；在每个预裂孔内装入的***应绑在导爆索上，共同组合成非电***网络。主爆孔采用“V”型或排间微差起爆方式。左右两侧边墙的预裂孔同时起爆，预裂孔早于主爆孔50ms起爆。主爆孔排间各段别***间隔延迟时间大于50ms，合理的时间间隔有利于前排的***岩石充分向前运动和碰撞破碎，为后排创造补偿空间利于***。采用反向起爆方式，***装在复合反射聚能与缓冲消能装置的聚能***处和炮孔底部，炮孔下部先起***碎岩石并使爆轰波向上运动，为延长炮孔底部的***高温高压气体形成的气楔破岩作用时间，有利于下部炮孔***破岩的进行，同时***应力波在孔底多次叠加加强了破岩效果，提高了下部炮孔***质量。
进一步地，所述复合反射聚能与缓冲消能装置的直径为主爆孔直径的0.8～0.9倍，复合反射聚能与缓冲消能装置的长度25～35cm。
进一步地，所述复合反射聚能与缓冲消能装置包括从下至上依次布设的缓冲消能垫层、刚垫层、反射聚能缓冲垫层和聚能射流器；所述缓冲消能垫层包括圆柱形钢外壳和充填在钢外壳内的低密度缓冲消能芯；缓冲消能垫层的上方固定连接有刚垫层，所述刚垫层为圆形板；刚垫层的上方螺栓连接有反射聚能缓冲垫层，反射聚能缓冲垫层从上至下逐渐扩张呈喇叭状结构；反射聚能缓冲垫层的外周布设有聚能射流器，聚能射流器包括聚能药型罩、波形调整器、聚能***和聚能***起爆体；所述聚能药型罩为薄壳体，聚能药型罩呈两端粗、中部逐渐变细的哑铃形，聚能药型罩内部的上方布设有波形调整器，所述波形调整器呈母线为曲线的漏斗状且穿套在反射聚能缓冲垫层上部的外周表面。每次***时，爆区各炮孔的复合反射聚能与缓冲消能装置结构尺寸相同。
进一步地，所述钻孔超深为复合反射聚能与缓冲消能装置长度和保护层开挖允许超欠挖值之和。
进一步地，主爆孔每次开挖长度为12m，超过12m增加1～2排加强孔，开挖宽度为设计洞宽。
进一步地，预裂孔每次开挖长度为12m，和主爆孔相同，超过12m增加2～3个加强孔。
进一步地，当在下层台阶进行全断面无保护层挤压***进行到12～24m后，在爆渣堆上修筑斜坡道路作为上层台阶的交通道路。
进一步地，斜坡道路纵向坡比不大于1:12，路面宽度大于6m。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的方法安全性能高、易于操作，性能可靠，施工方便，可以有效的保证施工质量、提高施工进度，保证进行有效合理的开挖；克服了大型隧洞全断面***开挖的不利影响，采用台阶法开挖，满足机械设备和施工人员操作及施工安全技术的条件；采用台阶法开挖时，克服较窄隧洞上层下层台阶只能有单独一个台阶进行开挖施工的问题，实现下层台阶和上层台阶同时进行施工作业，加快施工进度；克服较窄隧洞的下层台阶较难进行半幅交替开挖，实现下层台阶的交通道路通行和***开挖两个功能区段同时进行交通运行和开挖作业，满足上层台阶的交通道路的畅通运行，实现上层台阶及下层台阶同时进行开挖施工，加快施工进度。
2、下层台阶采用全断面无保护层挤压***法进行开挖施工，采用主爆孔微差挤压***和建基面底板加装“复合反射聚能与缓冲消能装置”的无保护层***以及两侧边墙的设计边线开挖的预裂***的三种***方式有机组合的***施工方法，***后形成下层台阶的边墙、建基面底板的全断面一次***成型。
3、下层台阶采用潜孔钻钻大孔径竖向炮孔，实现下层台阶全断面无保护层挤压***，一次性大面积***出下台阶的全部岩石，提高了机械化施工水平，减去手风钻钻水平孔进尺短，速度慢，劳动强度大，作业工序多的弊端。实现了下台阶在前面不清渣有压渣的情况下能够继续向前进行挤压***施工，提高了生产效率。
4、主爆孔采用挤压***，解决爆区前面有压渣无竖向临空面，补偿空间小的问题，采用较小合理的炮孔孔网密度、合理的炮孔超深、较大的***单耗值、进行***能量补偿，在不清理自由面前面爆渣的情况下，可以保证***质量使下台阶***持续向前进行。
5、下层台阶建基面底板采用无保护层快速开挖***，在炮孔孔底加装复合反射聚能与缓冲消能装置，***起爆时聚能射流器和反射聚能缓冲垫层的母线产生的聚能射流和反射聚能射流具有双重的聚能作用，可以增大炮孔底部岩石水平破裂线，形成孔底较大的平盘，增强破碎岩石的能力解决根底残留，使建基面底板一次性***开挖到设计高程，提高建基面***平整度；而反射聚能缓冲垫层、刚垫层和缓冲消能垫层一起组成三层结构的钢性和泡性的复合垫层，具有三次缓冲消能作用，可以有效的削减***能量，减少炮孔底部的竖向的***损伤，达到保护建基面底板岩石完整性的作用，保证孔底岩石质量。
6、实现了两边边墙的预裂***，通过在预裂孔内进行径向不偶合装药的方法减少了***冲击波对岩壁的损坏；提高了岩壁的平整度。
7、下层台阶全断面无保护层挤压***开挖，很好地解决了下层台阶既要钻爆开挖，又要保证作为上层台阶交通道路的畅通的难题，实现了下层台阶同时进行***开挖和作为上层台阶的交通道路目的，实现了在下层台阶的爆渣堆上修斜坡道路作为上层台阶的交通道路，确保上层台阶交通畅通。形成了***开挖和交通通道两个功能作业区，它们可以同时进行钻孔***作业及斜坡道路保通运行，并紧随着上层台阶向前开挖推进而向前推进，进而实现了狭窄隧道空间的上层和下层台阶同时进行多作业面平行作业施工，大大的加快施工进度，为后续的隧洞二次钢筋混凝土衬砌工作提供作业面和时间。
附图说明
图1是本发明隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通施工方法的纵向剖面示意图。
图2是实施例1的主爆孔和预裂孔的平面布置示意图。
图3是实施例1的主爆孔和预裂孔布置的剖面示意图。
图4是实施例1的单个主爆孔装药后的剖面示意图。
图5是实施例1的复合反射聚能与缓冲消能装置的立体结构示意图。
图6是实施例1的复合反射聚能与缓冲消能装置的分解示意图。
图7是实施例1的基于复合反射聚能与缓冲消能装置的***施工中的聚能******产生的环向聚能冲击射流作用示意图。
图8是实施例1的基于复合反射聚能与缓冲消能装置的***施工中反射聚能缓冲垫层对炮孔主装******冲击波的反射聚能产生的冲击射流作用示意图。
图9是实施例1的基于复合反射聚能与缓冲消能装置的***施工中的聚能******产生的环向聚能冲击射流作用和反射聚能缓冲垫层、钢性垫层以及缓冲消能垫层对***冲击波的竖向缓冲消能作用示意图。
图10是实施例1的基于复合反射聚能与缓冲消能装置的***施工中的反射聚能缓冲垫层对炮孔主装******冲击波的反射聚能产生的冲击射流作用和反射聚能缓冲垫层、钢垫层、缓冲消能垫层对***冲击波的竖向缓冲消能作用示意图。
附图中标号为：1为隧洞围岩，2为掌子面，3为上层台阶待开挖区，4为下层台阶挤压***开挖区，5为主爆孔，6为挤压***的堆渣，7为现有斜坡路，8为改道平移前的斜坡路，9为建基面底板，10为隧洞，11为潜孔钻机，12为手风钻钻水平孔，13为最后排主爆孔，14为预裂孔，15为第一排主爆孔，16为穿绳孔，17为自由面，18为堵塞段，19为主装***，20为复合反射聚能与缓冲消能垫层装置，21为钢外壳，22为低密度缓冲消能芯，23为刚垫层，24为聚能药型罩，25为反射聚能缓冲垫层，26为聚能***，27为波形调整器，28为起爆体，29为传爆线，30传爆线穿孔，31为销钉螺栓，32为环向聚能冲击射流，33为主装******冲击波，34为反射聚能缓冲垫层对炮孔主装药***冲击波的反射聚能产生的冲击射流，35为反射聚能缓冲垫层对***冲击波的竖向缓冲消能作用，36为刚垫层对***冲击波的竖向缓冲消能作用，37为缓冲消能垫层对***冲击波的竖向缓冲消能作用，38聚能射流器，39为导爆索。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法，包括以下步骤：
步骤1：利用台阶法开挖方式，根据隧洞断面尺寸，洞宽B=9.6m，高H=12.5m，把隧洞开挖设计为自上而下的正台阶法开挖，把隧洞分上下两层台阶，上层台阶高H1=6.8mm，下层台阶高度H2=5.7m。洞内均采用钻孔***法开挖施工，大型挖运机械挖运出渣。
步骤2：首先进行上层台阶的开挖。上层台阶钻爆开挖超前进行，利用下层台阶作为上层台阶的出渣和交通道路。上层台阶采用常规的台阶全断面***法开挖，手风钻钻水平孔。
步骤3：当上层台阶开挖进尺60m后，下层台阶开始进行钻孔***开挖作业，并保持间距60m跟进开挖。下层台阶分为两个作业区域，一个是全断面无保护层挤压***区域，另一个是作为上层交通道路的斜坡路的区域。首先在下层台阶进行全断面无保护层挤压***。然后在挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，为上层台阶提供交通通道，确保上层台阶交通畅通。下层台阶采用全断面无保护层挤压***法进行开挖施工，采用主爆孔微差挤压***和建基面底板加装复合反射聚能与缓冲消能装置20的无保护层***以及两侧边墙的设计边线开挖的预裂***的三种***方式有机组合的***施工方法，***后形成下层台阶的边墙、建基面底板全断面一次***成型。
在开挖区岩体中钻设相同孔径的成排垂直主爆孔；主爆孔：采用挤压***，在不清理自由面前面爆渣的情况下，使下层台阶***持续向前进行。主爆孔的底部采用加装复合反射聚能与缓冲消能装置20的无保护层钻孔***，使建基面底板一次性***开挖到建基面高程，达到建基面的平整，减少起伏差，减少***对建基面岩石的损伤，起到保护岩石的作用。
预裂***：两边边墙沿设计开挖轮廓线进行预裂***，一次性达到开挖设计轮廓线，提高岩壁的平整度，减少主爆孔***对岩壁的损害。
起爆网络：主爆孔采用“V”型起爆方式，可提供两个竖向自由面，增大***补偿空间，减少对岩壁的冲击损害。
下层台阶的全断面无保护层挤压***包括以下步骤：
步骤3.1：根据第一排主爆孔前面压渣的松散系数值，确定前排主爆孔密度；
经过在洞内现场检测及计算，实际松散系数K是***后的岩石松散体积V1与***前的原岩石体积V2比值；K值表示***后的岩石实际松散程度的大小。实际松散系数K= V1/V2=1.22，符合K取值范围要求。
步骤3.2：根据底盘抵抗线和最小抵抗线的大小，确定第一排主爆孔的位置；
第一排主爆孔采用减少底盘抵抗线W底的距离，取挤压***底盘抵抗线W底等于清渣***抵抗线W的0.5倍，由经验和计算得知清渣***抵抗线W=3m，挤压***底盘抵抗线W底=0.5W=1.5m。
步骤3.3：根据主爆孔钻孔直径确定复合反射聚能与缓冲消能装置20的直径和长度；
主爆孔采用潜孔台车钻孔，预裂孔采用简易支架式潜孔钻钻孔，钻孔直径D 2=90mm。潜孔钻均沿下层台阶顶面往下钻竖向炮孔，主爆孔钻孔倾角θ主=90°，预裂孔钻孔略微外插倾角θ预=87°。选用2#岩石粉状乳化***和乳化***。
本实施例复合反射聚能与缓冲消能装置20的直径为钻孔直径的0.9倍，为8cm。复合反射聚能与缓冲消能装置20总长度取29cm，即反射聚能缓冲垫层7.5cm+刚垫层1.5cm+缓冲消能垫层20cm=复合反射聚能与缓冲消能装置长度29cm。
步骤3.4：根据复合反射聚能与缓冲消能装置20的长度确定钻孔超深；复合反射聚能与缓冲消能装置20长度Ld=29cm，钻孔超深为复合反射聚能与缓冲消能装置20长度（29cm）和保护层开挖允许超欠挖值（允许欠挖0cm、允许超挖20cm，取实际超挖深度10cm）之和，即钻孔超深39cm。
步骤3.5：根据松散系数值、底盘抵抗线，确定主爆孔的孔距、排距、***单耗值、钻孔长度、堵塞段的长度、装药量；
主爆孔炮孔排距、孔距：因受自由面***堆渣影响，需进行***空间补偿，合理加大主爆孔孔网密度，增加***能量补偿，以保证***质量，减少炮孔底部残孔残根，增加建基面底板底盘的平整度。在不清理临空面前面爆渣的情况下，可以使下台阶***持续向前进行。（1）、第2～6排主爆孔每排的排距b= 0.7W=2.1m；（2）、主爆孔密集系数M=1.05；（3）、主爆孔孔距a=Mb=2.2m；（4）、主爆孔至预裂孔的孔距a2=0.7a=1.54m。（5）、主爆孔排数Np=6排（爆区长12m）；主爆孔每排孔数Nk=4孔/排 ；
主爆孔***单耗值：第一排主爆孔前的自由面挤满堆渣，***产生的冲击波应力波到达自由面进入堆渣后形成透射波，大部分被岩渣吸收，能量损失很大，为解决爆区前面有压渣，***补偿空间小，***能量消耗大的问题，需***能量补偿，根据经验需提高30％～40％，选用较大的***单耗量。由清渣******单耗经验值qq得挤压***主爆孔***单耗值。
（1）、第2～6排主爆孔加大挤压******单耗值q2=（1+30％）qq =0.49kg/m3；
（2）、第1排加大挤压******单耗值q1=1.41q2=0.69 kg/m3；
其中有临空面清渣***时主爆孔***单耗值qq=0.38kg/m3。
主爆孔钻孔深度L=下层台阶高度H2+ 主爆孔钻孔超深LC=6.09m。
堵塞段的长度：合理的堵塞段的长度既能保证岩石充分合理破碎向前运动，又能保证不产生冲炮和飞石，起到充分利用***能量的作用； 主爆孔堵塞段的长度Ld1=26 D2=2.34m。
主爆孔的单孔装药量为：
（1）、第一排主爆孔的单孔装药量Q1= q1W底aL=0.69*1.5*2.2*6.09=13.86 kg/孔；
（2）、第2~6排主爆孔的单孔装药量Q1= q2a bL=0.49*2.2*2.1*6.09=13.79 kg/孔。
确定预裂孔的孔距、线装药密度、钻孔倾角、钻孔超深、钻孔长度、堵塞段的长度、装药量；
为了保证预裂面的平整和***后的岩石质量根据经验估算；预裂孔钻孔孔距E=11D 2。
预裂孔采用不偶合装药，***药卷与炮孔之间有径向间隙，可以降低***冲击波对岩壁的损坏，起到保护岩壁的作用，预裂孔不偶合系数η2=钻孔直径（D2）/药卷直径（Φ2）=2.8。预裂孔钻孔孔距E=11 D 2=1m。药卷（采用2﹟岩石乳化***）直径Φ2=32mm。
预裂孔钻孔超深值Lc2和主爆孔超深值LC相同，预裂孔钻孔深度L2= H2+Lc2，和主爆孔钻孔深度L相同，为6.09m。
预裂孔堵塞段的长度Ld2=11 D2=1m。
为保证***效果，克服夹制作用预裂孔加强装药量，（1）、预裂孔线装药密度q线=800g/m，（2）、较大的孔底药量以解决根底残留，形成建基面底板快速开挖，预裂孔孔底1米加强药量3倍，Q底=3q线=2.40kg；（3）、预裂孔中部及上部装药量 Q上=（L2- Ld2-L c2）q线=3.76kg(连续药装）。
步骤3.6：在开挖区岩体中钻设相同孔径的成排垂直主爆孔；钻孔时应保证钻孔倾角的精度，孔口开口位置误差±2cm，钻孔角度偏差0.5％，避免因钻孔质量不佳而影响***效果。
步骤3.7：边墙预裂孔钻孔：孔口靠近边墙设计线，避免炮孔开口处有欠挖现象。在上层台阶边墙开挖时也应设计有一定的外插角，有利于下层台阶炮孔口外插时更靠近设计开口线。
下层台阶全断面无保护层挤压***，在开挖中分别以左右两边边墙沿设计开挖轮廓线进行预裂***，一次性达到开挖设计轮廓线，提高岩壁的平整度，减少主爆孔***对岩壁的损害。预裂孔钻孔纵向倾角θ2=90°，预裂孔钻孔侧向倾角略微向边墙外倾斜外插，侧向的外插倾角θ预=87°，边墙预裂孔钻孔：孔口靠近边墙设计线，避免预裂孔开口处有欠挖现象。
步骤3.8：主爆孔和预裂孔底部找平层的找平：严格控制主爆孔和预裂孔底部高程，防止加大或减少超深值，避免形成建基面底板超欠挖，影响***质量。每次***前先对主爆孔和预裂孔进行孔深度的检查并编号记录，超深的炮孔应回填钻孔的岩粉或砂子并捣实进行找平层，按孔深允许误差±2cm进行孔深找平，直达到设计高程；未达到深度炮孔重新补钻钻至设计高程。
步骤3.9：***装药前在第一排主爆孔前面的竖向自由面的压渣上挖2m～2.3m深的沟槽，沟槽应小于等于主爆孔的堵塞段的长度，减少竖向自由面前的压渣高度，以提高挤压***的质量。
步骤3.10：制作、组装复合反射聚能与缓冲消能垫层装置20，将其投放进主爆孔内，并使其底面充分与主爆孔底岩石面或找平层接触，并检查记录。本实施例中，预裂孔底部也投放了复合反射聚能与缓冲消能装置20。
复合反射聚能与缓冲消能装置20，包括从下至上依次布设的缓冲消能垫层、刚垫层23、反射聚能缓冲垫层25和聚能射流器38；所述缓冲消能垫层包括圆柱形钢外壳21和充填在钢外壳21内的低密度缓冲消能芯22；缓冲消能垫层的上方固定连接有刚垫层23，所述刚垫层23为圆形板；刚垫层23通过销钉螺栓31连接有反射聚能缓冲垫层25，反射聚能缓冲垫层25从上至下逐渐扩张呈喇叭状结构；反射聚能缓冲垫层25的外周布设有聚能射流器38，聚能射流器38包括聚能药型罩24和波形调整器27，所述聚能药型罩24为上下贯通的中空的薄壳体，聚能药型罩24呈两端粗、中部逐渐变细的哑铃形，聚能药型罩24内部的上方布设有波形调整器27，所述波形调整器27呈母线为曲线的漏斗状且其中间具有与反射聚能缓冲垫层25上部相配合的、从上至下逐渐扩张的空腔，波形调整器27穿套在反射聚能缓冲垫层25上部的外周表面，所述波形调整器27内布设有2个传爆线穿孔30。所述反射聚能缓冲垫层25和聚能射流器38之间装填有聚能***26，所述聚能***26为工业乳化***，聚能***26中均匀布设有起爆体28，所述起爆体28包括2枚毫秒***、与***连接的1根环状导爆索39和传爆线29，所述传爆线29为毫秒***中的塑料导爆管，其一端连接起爆体28的毫秒***、另一端引至炮孔外连接至主起爆网路。反射聚能缓冲垫层25上部开有一个直径5mm的穿绳孔16，用于穿拉绳索。每次***时，爆区各炮孔的复合反射聚能与缓冲消能装置20结构尺寸相同。
步骤3.11：按***设计的装药量和装药长度进行主爆孔和预裂孔的主装***和起爆体装填，***采用成卷的硝铵***，药卷直径小于炮孔直径1cm，以方便药卷进入炮孔。按***起爆网络设计，孔内起爆体采用塑料导爆管毫秒延期*********中。同一个主爆孔内均装填有复合反射聚能与缓冲消能装置20和主装***及相同延迟时间的起爆体，以利用同一个主爆孔和炮孔装药以及同时间起爆，使其可以同时进行挤压***和无保护层的底板开挖***。
步骤3.12：按***设计的堵塞段的长度进行主爆孔和预裂孔堵塞；堵塞材料用钻孔的岩粉，堵塞时捣实堵塞材料。
步骤3.13：***装填完毕，按***起爆网络设计进行网络连接，确认安全后起爆。
起爆网络采用塑料导爆管毫秒***和导爆索组成的非电起爆网络，即在每个装入***的主爆孔内装入相应段别号的非电毫秒延期***；在每个装入***的预裂孔内装入导爆索，共同组合成的非电***网络。左右两侧边墙的预裂孔均同时起爆，预裂孔早于主爆孔50ms起爆。主爆孔采用“V”型起爆方式，从前排和侧面形成新增加的两个自由面有利于后排***。起爆从前排开始依次向后排和侧面进行“V”型***。排间各段别***间隔延迟时间大于50ms。
下层台阶全断面无保护层挤压***开挖区域，每次开挖长度12m。开挖宽度为设计洞宽9.6m。每次预裂孔开挖长度与主爆孔相同，也为12m。
步骤4：在下层台阶全断面无保护层挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，下层台阶的全断面无保护层挤压***持续向前进行***作业，保持与上层台阶掌子面有60m的距离。每次进行挤压***后，及时用挖机挖运清除上层台阶顶部多余的***石渣，确保道路畅通。
随着下层台阶的全断面无保护层挤压***持续向前进行而斜坡道路也应跟随***向前方推移：当在下层台阶进行全断面无保护层挤压***进行到24m后，在爆渣堆上用挖机修筑斜坡道路作为上层台阶的交通道路，确保上层台阶交通畅通。斜坡道路纵向坡比为1：12，路面宽度应为6m。下层台阶的斜坡道路顶端与挤压***区域之间保持20m左右的间距。
下层台阶的全断面无保护层挤压***作业和斜坡道路交通运输两个功能作业区域同时进行施工和运行，实现了下层台阶即可以持续进行钻孔***开挖也可以在爆渣堆上修斜坡路，确保上台阶的运输道路的畅通，进而实现了上层台阶与下层台阶的***、挖运等多工种多作业面同时进行平行作业施工和交通运行，加快了施工进度，同时采用挤压***可以在竖向自由面前有压渣的情况钻孔***，一直持续向前进行，连续作业，能紧跟上层台阶的开挖进度。由于下层台阶采用了全断面无保护层挤压***，形成下层台阶的边墙、建基面底板全断面一次***成型，几道工序一次完成，下层台阶采用了潜孔钻机钻孔，孔径较大，配合挖机、自卸车出渣，机械化程度高，一次***的方量较大，进尺较长，生产效率高，施工进度快，节约了施工生产成本和时间，确保了整体施工进度，并且为后续的隧洞二次钢筋混凝土衬砌工作提供作业空间和时间。
实施例2 ***实例效果
某水利建设工程岩石***开挖，经多次***后观察，爆堆***高度1.5～2m，爆堆均匀。第一排炮孔到临空面前的空槽被爆渣填满堆起，无大的前冲现象；前面原堆渣无明显位移现象。最后排炮孔略向前冲翻。两侧边墙预裂***无大的向内冲翻现象。
经多次***后开挖清底察看，建基面底板较少有欠挖现象，多数区域达到设计高程，少有超挖现象。建基面底板炮孔处基本看不到大的***裂隙存在。两边墙预裂孔清晰可见，岩壁面较平整，半孔率高，达到85%，看不到明显的***裂隙存在。爆渣无大块石出现，岩石块径均匀，适合挖运。
多次***时均没有大的飞石出现，无大的***震动出现，***后检查上部拱顶边墙的喷混凝土层未发现裂隙，更未出现松动、掉块现象，周围的围岩也未出现裂纹松动掉块现象，表明***震动对周围保留岩体未造成损伤破坏。
实施例3 正台阶全断面交替开挖法开挖隧洞
某新建水库的水工隧洞身为城门洞型无压隧洞，长516m，开挖断面尺寸高12.5m，宽9.6m。岩石为安山玢岩。
把隧洞分成上、下两层台阶，分层进行开挖。上层台阶高6.8m，下层台阶高5.7m。采用手风钻钻水平孔进行***开挖。上、下两层台阶全断面交替开挖施工，在上层台阶进行全断面钻爆开挖时，利用下层台阶作为出渣道路。因下层台阶高度较大，所需斜坡道路较长，为40～50m，而采用手风钻钻水平孔，每次***开挖的长度只有3～4m，所***的石渣量无法修成40～50m长的斜坡道路。再者，斜坡道路压盖堵塞在下层台阶钻孔***开挖区的自由面前，占用了钻孔***的空间位置，致使无法进行手风钻钻水平孔和***作业。这样，当上层台阶进行***开挖及运渣时，利用下层台阶作为交通道路通行，下层台阶停止***开挖。待上层台阶开挖到60～80m后，上层台阶停止***开挖，转而开挖下层台阶；这样上层、下层台阶交替循环进行***开挖施工。这种上层、下层台阶交替开挖的施工方法，每次只有一个台阶的作业面在进行开挖施工，所以占用施工时间周期较长，生产效率较低，影响施工进度，进而无法为后续的隧洞二次钢筋混凝土衬砌工作提供作业空间和时间，影响了整体施工进度。
实施例4下层台阶半幅交替开挖法开挖隧洞
某新建水库的水工隧洞身为城门洞型无压隧洞，长516m，开挖断面尺寸高12.5m，宽9.6m。岩石为安山玢岩。
将下层台阶分成左右两个半幅区域，当左半幅进行钻爆开挖作业，另右半幅作为上层台阶的交通道路。左半幅***开挖掘进30～50m后，即改作为上层台阶的交通道路，然后再进行右半幅交通道路的拆除后再进行***开挖，如此半幅钻爆开挖和另半幅留路通行交替进行，即形成半幅交替开挖，进而形成上下两层台阶的平行施工。下层台阶采用手风钻钻水平孔。下层台阶的半幅斜坡路路面较窄，坡道纵坡高差大（5.7m），坡道横坡的外边坡坡度较大，坡脚占用另半幅***开挖区面积较大，影响钻爆施工和出渣作业，同时高差大的坡道，对倒车行驶的上层台阶运渣车辆的安全影响很大。受这些因素影响使得洞宽较窄的下层台阶较难形成半幅开挖半幅留路通行交替作业的施工形式，由于下层台阶无法形成***开挖和交通通道两个功能区的同时作业，无法形成上层台阶与下层台阶的多工种多作业面同时进行平行作业施工，只能有一个台阶进行施工作业，所占用施工时间周期较长，生产效率较低，影响施工进度，进而无法为后续的隧洞二次钢筋混凝土衬砌工作提供作业空间和时间，影响了整体施工进度。
实施例5下层台阶挤压***拉中槽法开挖隧洞
某新建水库的水工隧洞身为城门洞型无压隧洞，长516m，开挖断面尺寸高12.5m，宽9.6m。岩石为安山玢岩。
在下层台阶顶面，沿中轴线布置5～6m宽的***开挖区，用潜孔钻钻竖向炮孔，进行微差挤压***拉中槽，***后在中槽的***石渣上修斜坡路，作为上层台阶的交通道路。同时采用挤压***技术，可以使潜孔钻拉中槽一直持续向前进行钻爆作业。待下层台阶中槽出渣改路挖运出40～50m后，再用手风钻钻水平孔进行两边边墙的光面***刷边和清平建基面底板的钻爆作业。挤压***拉中槽法可以解决下层台阶的钻爆开挖和上层台阶的道路通行的问题，可以形成上下两层台阶的平行作业施工。
使用潜孔钻拉中槽，钻爆作业及石渣清运比较麻烦，因为所拉的中槽宽度较窄,只有6~7m的宽度，潜孔钻作业较困难，特别是挖机清运石渣很困难，由于挖机体积较大，很容易碰到中槽边的岩壁，挖机在中槽里无法回转装车，只能从里向外扒渣，且扒渣的长度也较长，机械作业效率很低，费工费时，
拉中槽后还须要用手风钻钻水平孔进行两侧边墙的刷边和建基面底板清平的钻爆作业，但是受手风钻的限制边墙的刷边和建基面底板清平每次开挖长度只有3~5m，且边墙的刷边每次还需要搭设、拆卸脚手架费工费时，每个循环周期较长，每次建基面底板清平时需要用人工清理底部的石渣，才能进行测量放线，然后钻孔***，这些增加了较多的作业工序和作业时间，增大了施工费用，且施工速度较慢。
以上所述之实施例，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理及工艺条件所做的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (10)
1.隧洞下层台阶全断面无保护层挤压***与修路保通的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：利用正台阶法开挖方式，把隧洞分为上下两层台阶，上层台阶高度和下层台阶高度比为1.1～1.2:1；
步骤2：采用台阶全断面***法对上层台阶进行开挖；
步骤3：上层台阶开挖进尺60～80m后，在下层台阶进行全断面无保护层挤压***，并保持60～80m间距跟进开挖；所述全断面无保护层挤压***为：主爆孔进行微差挤压***，建基面底板的炮孔采用加装复合反射聚能与缓冲消能装置（20）进行无保护层***，两边边墙沿设计开挖轮廓线进行预裂***；
步骤4：在下层台阶全断面无保护层挤压***的爆渣堆上修筑斜坡道路，斜坡道路随着下层台阶的***向前方改道推移，使下层台阶的斜坡道路顶端与挤压***区域之间保持12～24m的间距。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全断面无保护层挤压***包括以下步骤：
步骤3.1：根据第一排主爆孔前面压渣的松散系数值，确定主爆孔密度；
步骤3.2：根据底盘抵抗线和最小抵抗线的大小，确定第一排主爆孔的位置；
步骤3.3：根据主爆孔直径确定复合反射聚能与缓冲消能装置（20）的直径和长度；
步骤3.4：根据复合反射聚能与缓冲消能装置（20）的长度确定主爆孔钻孔超深；
步骤3.5：根据松散系数值、底盘抵抗线，确定主爆孔的孔距、排距、***单耗值、钻孔深度、堵塞段的长度和装药量；
步骤3.6：在开挖区岩体中钻设相同孔径的成排垂直主爆孔；
步骤3.7：边墙预裂孔钻孔，预裂孔向边墙外倾斜外插，外插倾角为87°；
步骤3.8：进行主爆孔和预裂孔底部找平层的找平；
步骤3.9：在第一排主爆孔前面竖向自由面的压渣上挖2～3m深的沟槽，沟槽深度不大于主爆孔的堵塞段的长度；
步骤3.10：制作、组装复合反射聚能与缓冲消能装置（20）并投放进主爆孔内；
步骤3.11：每一个主爆孔内均装填有复合反射聚能与缓冲消能装置（20）、主装***及相同延迟时间的起爆体，以便利用同一个主爆孔和炮孔装药以及同时间起爆，使其可以同时进行挤压***和无保护层的底板开挖***；按***设计的装药量和装药长度进行主爆孔和预裂孔的***和起爆体装填；按***起爆网络设计，起爆体采用塑料导爆管毫秒延期***；
步骤3.12：按***设计的堵塞段的长度进行主爆孔和预裂孔堵塞；
步骤3.13：按***起爆网络设计进行网络连接，确认安全后起爆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述复合反射聚能与缓冲消能装置（20）的直径为主爆孔直径的0.8～0.9倍，复合反射聚能与缓冲消能装置（20）的长度为25～35cm。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述复合反射聚能与缓冲消能装置（20）包括从下至上依次布设的缓冲消能垫层、刚垫层（23）、反射聚能缓冲垫层（25）和聚能射流器（38）；每次***时，爆区各主爆孔内的复合反射聚能与缓冲消能装置（20）结构尺寸相同。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钻孔超深为复合反射聚能与缓冲消能装置（20）的长度和保护层开挖允许超欠挖值之和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主爆孔采用“V”型或排间微差起爆方式。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主爆孔每次开挖长度为12m，超过12m增加1～2排加强孔，开挖宽度为设计洞宽。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预裂孔每次开挖长度为12m，超过12m增加2～3个加强孔。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当下层台阶进行全断面无保护层挤压***进行到12～24m后，在爆渣堆上修筑斜坡道路作为上层台阶的交通道路。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，斜坡道路纵向坡比不大于1：12，斜坡道路路面宽度大于6m。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110307761A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | 一种用于导流洞中层全断面开挖一次成型的方法 |
| CN112539064A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 青岛理工大学 | 复导洞及预设复合隔振层近接隧道***减振施工方法 |
| CN113803075A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-17 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种高效且环保的隧道开挖施工方法 |
| CN114705092A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-05 | 车兆学 | 露天矿台阶***钻孔大地坐标统一定位连续布孔方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110041868A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | (주)한국투아치 | 가변보강형 근접병렬터널 및 이의 시공방법 |
| CN103968721A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-06 | 武汉大学 | 适用于倾斜炮孔的提高建基面***开挖平整度的孔底聚-消能装置 |
| CN106091848A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 四川路桥华东建设有限责任公司 | 一种实现超长、大倾角隧道锚上台阶***的方法 |
| CN107687799A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-13 | 武汉大学 | 一种降低***根底的装置 |
| CN108050902A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-18 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种隧道***开挖方法 |
-
2018
- 2018-07-03 CN CN201810719086.1A patent/CN108915694B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110041868A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | (주)한국투아치 | 가변보강형 근접병렬터널 및 이의 시공방법 |
| CN103968721A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-06 | 武汉大学 | 适用于倾斜炮孔的提高建基面***开挖平整度的孔底聚-消能装置 |
| CN106091848A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 四川路桥华东建设有限责任公司 | 一种实现超长、大倾角隧道锚上台阶***的方法 |
| CN107687799A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-02-13 | 武汉大学 | 一种降低***根底的装置 |
| CN108050902A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-18 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种隧道***开挖方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 康迎宾 等: "挤压***拉中槽在前坪水库中的应用", 《河南水利与南水北调》 * |
| 罗福生 等: "《中国水利报：河南前坪工程"三洞"完工零事故》", 29 June 2018 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110307761A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | 一种用于导流洞中层全断面开挖一次成型的方法 |
| CN112539064A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 青岛理工大学 | 复导洞及预设复合隔振层近接隧道***减振施工方法 |
| CN112539064B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-02-11 | 青岛理工大学 | 复导洞及预设复合隔振层近接隧道***减振施工方法 |
| CN113803075A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-17 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种高效且环保的隧道开挖施工方法 |
| CN113803075B (zh) * | 2021-09-15 | 2024-05-31 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种高效且环保的隧道开挖施工方法 |
| CN114705092A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-05 | 车兆学 | 露天矿台阶***钻孔大地坐标统一定位连续布孔方法 |
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| Publication number | Publication date |
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