特大湧水土洞斜井開挖施工工藝的製作方法
2023-05-28 08:41:56 2
專利名稱：特大湧水土洞斜井開挖施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種土洞斜井施工工藝，特別涉及一種特大湧水土洞斜井開挖施工工 藝。
背景技術：
在土洞斜井施工過程中，對地下水的處理尤為重要。由於地下水主要集中於下部 掌子面，掌子面底部浸泡於水中非常不利於圍巖穩定，如果處理不好，地下水的大量湧出將 造成開挖工作無法進行，甚至於造成土洞斜井開挖失敗。對於特大湧水條件下土洞斜井的 開挖施工，目前尚沒有成熟、完整的施工經驗可借鑑。如何解決掌子面地下水，使開挖工作 在無水的狀態下進行，就成了在地下水極其豐富的條件下，進行土洞斜井開挖的關鍵技術 問題。如何研究出一套進行特大湧水條件下土洞斜井開挖施工工藝，是本技術領域技術人 員急需解決的問題
發明內容
針對上述問題，本發明公開了一種特大湧水土洞斜井開挖施工工藝，有效解決了 在地下水極其豐富的條件下，進行土洞斜井開挖這一技術難題。為了達到上述目的，本發明採用的技術方案如下一種特大湧水土洞斜井開挖施 工工藝，將土洞斜井掌子面分為上半圓掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分為中槽掌子 面、兩側邊牆掌子面，兩側邊牆掌子面的側邊距離土洞斜井側壁1. 2-1. 5m ；該施工工藝如下步驟進行a.先進行上半圓掌子面開挖，當上半圓掌子面的底部低於中槽掌子面底部並且開 始滲水時，停止上半圓掌子面開挖；b.然後，進行中槽掌子面開挖至距上半圓掌子面1. 5_2m位置停止；c.同時進行上半圓掌子面和下部兩側邊牆掌子面開挖，上半圓掌子面開挖至底部 滲水為止，兩側邊牆掌子面開挖至適當位置停止；d.繼續中槽掌子面開挖至其底部低於上半圓掌子面底部，並且距上半圓掌子面 1.5-2m位置停止；e.重複上述步驟a-d，直到土洞斜井開挖完畢。本發明的有益效果在於採用分部分塊開挖施工步驟，有效解決了在土洞斜井施 工過程中，地下水對開挖施工面的影響，使開挖工作在無水的狀態下進行保證了土洞斜井 開挖順利完成。
圖1為本實施例土洞斜井掌子面結構示意圖；圖2為本實施例開挖圖示一；圖3為本實施例開挖圖示二 ；
圖4為本實施例開挖圖示三；圖5為本實施例開挖圖示四。
具體實施例方式為了使本領域技術人員更容易理解，下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一 步的詳細說明。如圖1所示，一種特大湧水土洞斜井開挖施工工藝，將土洞斜井掌子面分為上半 圓掌子面1和下部掌子面，下部掌子面又分為中槽掌子面2、兩側邊牆掌子面3，兩側邊牆掌 子面3的側邊與土洞斜井側壁(設計開挖線)的距離b為1. 2-1. 5m。該施工工藝具體實施步驟如下如圖2、3所示，先進行上半圓掌子面1開挖，當上半圓掌子面1底部低於中槽掌子 面2底 部時，地下水開始逐漸從上半圓掌子面1底部滲出，此時，停止上半圓掌子面1開挖。然後，進行中槽掌子面2開挖，如圖4所示，隨著開挖的進行，中槽掌子面2底部越 來越低，當其低於上半圓掌子面1底部時，上半圓掌子面1底部的少量地下水開始滲入中槽 掌子面2底部。當中槽掌子面2開挖至距離上半圓掌子面1. 5-2m時，停止開挖。如圖4、圖5所示，這時，上半圓掌子面1和兩側邊牆掌子面3均處於無水狀態，同 時進行上半圓掌子面1和兩側邊牆掌子面3開挖。上半圓掌子面1開挖至掌子面底部出水 為止，兩側邊牆掌子面3開挖至適當位置停止。繼續中槽掌子面2開挖至其底部低於上半圓掌子面1底部，並且距上半圓掌子面 1.5-2m位置時停止。重複上述步驟直到土洞斜井開挖完畢。上半圓掌子面1超前中槽掌子面2最大距離AB的確定如圖5所示，上半圓掌子面1超前中槽掌子面2最大距離AB與土洞斜井傾角α 及中槽掌子面2高度h有關。可通過以下經驗公式估算AB = 0!八8(1)+2，單位111。中槽掌子面2與上半圓掌子面1最小開挖距離⑶的確定如圖4所示，中槽掌子面2與上半圓掌子面1的最小開挖距離CD，根據上部工作面 需要確定，主要考慮施工人員操作方便、小型施工機具使用停放、材料的堆放等，一般取CD =1. 5 2. 5mο兩側邊牆掌子面3與中槽掌子面2之間最小滯後距離BC的確定如圖5所示，兩側邊牆掌子面3與中槽掌子面2之間最小滯後距離BC，主要由前部 中槽掌子面2排水過程中正常積水水面寬度a確定。可通過以下經驗公式估算BC = a+2 確定，單位:m。在上述開挖過程中，地下水始終集中於中槽掌子面2底部，上半圓掌子面1、兩側 邊牆掌子面3開挖作業始終在無水條件下進行，有效解決了在土洞斜井施工過程中地下水 對開挖施工面的影響，保證了土洞斜井開挖順利完成。該施工工藝已經在山西某工程兩條土洞斜井施工中得到了實際應用，有效地解決 了施工過程中地下水對開挖施工作業面的影響，並且已開挖完畢，進行了永久襯砌和堵水 灌漿。這一施工工藝要求與加強排水、加強支護相結合使用，才能取得更好的效果。
權利要求
一種特大湧水土洞斜井開挖施工工藝，其特徵在於將土洞斜井掌子面分為上半圓掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分為中槽掌子面、兩側邊牆掌子面，兩側邊牆掌子面的側邊距離土洞斜井側壁1.2-1.5m；該施工工藝如下步驟進行a.先進行上半圓掌子面開挖，當上半圓掌子面的底部低於中槽掌子面底部並且開始滲水時，停止上半圓掌子面開挖；b.然後，進行中槽掌子面開挖至距上半圓掌子面1.5-2m位置停止；c.同時進行上半圓掌子面和下部兩側邊牆掌子面開挖，上半圓掌子面開挖至底部滲水為止，兩側邊牆掌子面開挖至適當位置停止；d.繼續中槽掌子面開挖至其底部低於上半圓掌子面底部，並且距上半圓掌子面1.5-2m位置停止；e.重複上述步驟a-d，直到土洞斜井開挖完畢。
全文摘要
本發明公開了一種特大湧水土洞斜井開挖施工工藝，將土洞斜井掌子面分為上半圓掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分為中槽掌子面、兩側邊牆掌子面，分部分塊進行施工。有效解決了在土洞斜井施工過程中，地下水對開挖施工面的影響，使地下水主要集中於中槽掌子面底部，上半圓掌子面和兩側邊牆掌子面開挖工作在無水的狀態下進行，保證了土洞斜井開挖順利完成。
文檔編號E21D9/02GK101845953SQ20101017871
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者任俊友, 吳高見, 楊玉銀, 梁濤, 蔣斌 申請人:中國水利水電第五工程局有限公司