技术摘要：
本发明属于基础设施工程技术的施工领域，涉及一种小断面长距离软岩隧洞施工方法。本发明总结针对小断面长距离软岩隧洞开挖技术；施工过程中通过对隧洞的通风、排烟、排水方法的研究；根据隧洞围岩类型，设计初期支护断面形式；通过对围岩类型为Ⅳ类、Ⅴ类，岩石为软岩  全部
背景技术：
最近几年国内外已建成的软岩隧洞较多，但因线路长，断层多，高外水、水文地质 条件等较复杂，前期地勘工作难以搞清，且目前国内外设计理论尚不完善，要用多种理论和 方法进行分析计算，结合经验、工程类比等进行综合分析研究进行预设计，施工期现场设代 和施工地质编录人员结合实际开挖地质条件和安全监测等资料进行围岩稳定分析，修整预 设计参数； 隧洞钻爆法超前地质预报技术研究目前进展较快，但在小断面、长距离隧洞方面 超前地质预报技术尚有很多不足，有待提升和突破，针对于小断面、长距离隧洞预报技术和 设备的现状以及存在的问题，有待继续研究和提升； 小断面长距离的防排水技术不成熟，尚有许多技术问题需要解决。一是防排水原 则和选择方法不统一，与国外相比，现有的防排水设计规范和标准不明确，从而防排水技术 措施的实施带来了困难； 掘进机隧洞施工的通风和除尘方式的选择一般采用压入式和混合式两种，压入式 通风除尘方案的优点是能很快地排除工作面的污浊空气，缺点是污浊空气流经全洞，因此 一般只适用于距离较短的隧洞。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种适用于小断面长距离软岩隧洞施 工方法，总结针对小断面长距离软岩隧洞开挖技术；施工过程中通过对隧洞的通风、排烟、 排水方法的研究；根据隧洞围岩类型，设计初期支护断面形式；通过对围岩类型为Ⅳ类、Ⅴ 类，岩石为软岩、极软岩，再加上受制于“小”和“长”的影响，在洞身衬砌施工中，混凝土运输 及入仓强度困难的研究，结合工程自身特点以及工程施工技术和质量要求，通过现场施工 工艺改进及优化，逐步达到安全高效的施工目的。 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种小断面长距离软岩隧洞施工 方法，包括如下步骤： 1、隧洞内开挖及洞内除尘： (1)掘进机开挖： 首先对悬臂式掘进机、第二运输机、激光指向仪、通风机、场地进行表面清理；做好 场平工作，保证激光指向仪定位准确、悬臂式掘进机掘进有良好的施工环境； 激光指向仪安装固定牢固后，利用测量仪器测量激光指向仪激光中心线的位置和 方向；同步实施风机额安装与调试；然后悬臂式掘进机及第二运输机就位、调试； 首次掘进开挖：使用悬臂式掘进机的截割头向前截割出一个探洞，作为扩挖至设 4 CN 111550259 A 说　明　书 2/6 页 计线的凌空面，当截割时，应将铲尖与底板压接，用于防止机体的振动；利用截割头上下、左 右移动截割，可截割出初步断面形状，如此截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的 差别，可进行二次修整，以达到断面尺寸的要求； 在后续掘进过程中，使用悬臂式掘进机的截割头自下而上、自左至右地截割岩石， 使用悬臂式掘进机的星形铲板将截割下来的岩石运送至第一运输机，通过第一运输机将截 割下来的岩石运至悬臂式掘进机的尾部，使截割下来的岩石进入第二运输机，通过第二运 输机将岩石置于运输车辆里，然后使用运输车辆将岩石运出洞外； 钢尺量测与开挖面修整：用钢尺量测激光指向仪中心线与开挖设计线之间的距 离，若截割断面与开挖设计线的形状和尺寸有差别，则进行修整，直到达到截割断面尺寸的 要求； (2)根据隧洞工程的实际情况和相关施工经验，隧洞内每350米设置一个错车道， 选择在Ⅳ类围岩完整性好的部位设置错车道，错车道设计长度15米，施工中可根据围岩情 况适当合理调整错车道间距，错车道设置在隧洞的左侧； (3)喷雾： 当开始掘进时应开此阀，使截割头处喷雾，其水量可控制； (4)出渣： 掘进机在掘进过程中，截割部截割岩石后，由星形铲板通过第一运输机把石渣运 至掘进机尾部，5t农用车在此等候和跟进，洞渣直接卸于车厢里，然后5t农用车将渣运出洞 外； (5)安全检查： 开挖出渣完成后安全人员进入洞内进行安全检查，对发现的挂渣、险石等进行处 理，对由于地质原因形成的塌方，立即报告主管人员，确定处理方法； (6)安全处理： 对于围岩较为破碎的洞段，经安全人员检查，立即进行混凝土喷射和锚杆、挂网等 支护，用于保证洞室稳定安全； (7)安全观测： 开挖支护之后，对开挖面附近洞壁应加强安全检查，并按照设计及时进行岩石收 敛观测，保证围岩的稳定。对远离掌子面的已开挖洞壁也应进行安全检查，布设岩石变形观 测仪器，派专人进行安全监测和资料分析，发现异常情况立即发出警告，通知施工人员撤离 现场，同时采取必要的处理措施。如果在已进行设计喷锚支护情况下，仍存在围岩不稳定的 情况，采用钢支撑进行加强支护，确保洞身、人身及设备安全； 2、洞外降尘： 水管与降尘室相连接，降尘室一侧与抽风管相连接，抽风管设置于隧洞内撑子面 开挖处，抽风管一侧设置送风管；降尘室两侧设置降尘室滤网，降尘室通过降尘滤网与外界 相连通，水管与过滤系统相连接，过滤系统一侧设置水泵组件，水泵组件设置于水管上，水 管进入降尘室内的部分与雾化喷头相连接，雾化喷头数量为三排； 隧洞内掌子面开挖未得到完全控制的粉尘则由抽风机通过抽风管直接送入降尘 室，风管出口处则由两层过滤网进行过滤，其烟尘、粉尘则通过风管传送至降尘室内，进行 除尘，隧洞外设置简易降尘，其材料由彩钢房拼装，内部设置若干雾化喷头，由施工现场水 5 CN 111550259 A 说　明　书 3/6 页 管接入，当隧洞内进行开挖时则降尘室内雾化喷头进行间歇性喷雾降尘，待隧洞掌子面开 挖完成进行支护时则适当降低喷雾频率； 3、隧洞初期支护方案： 对于IV类围岩支护施工方法，包括如下步骤：首先进行开挖施工然后进行系统锚 杆设置，然后进行挂钢筋网的施工，然后喷射混凝土并控制网喷砼厚度为8cm，此过程注意 通风散烟及出渣处理； 对于V类围岩支护施工方法，包括如下步骤：首先进行开挖施工然后进行系统锚杆 设置，然后进行钢支撑、挂钢筋网的施工，然后喷射混凝土并控制网喷砼厚度为15cm，然后 进行下一个循环作业； 4、软岩隧洞中的简易自动抽排水方法： 在集水坑内设置浮漂，浮漂通过线绳悬吊，待集水坑内水位上涨到设定位置时，水 泵开关自动闭合，水泵开始工作，从洞内到洞口，通过一级一级自动控制每个集水坑内的水 泵自动工作，实现洞内的积水向洞口外一级一级抽排的目的； 5、软岩隧洞混凝土衬砌： 小断面隧洞的断面尺寸决定了衬砌工序只能在开挖完成后进行，先浇筑底板后浇 筑边墙顶拱，混凝土采用集中拌和用于保证混凝土施工质量，采用混凝土运输罐车实现混 凝土洞外运输，采用地泵进行混凝土浇筑；混凝土浇筑采用液压整体钢模衬砌台车作业。 与现有技术相比，发明的有益效果是：(1)通过悬臂式掘进机对软岩隧洞进行地下 洞室开挖及增加错车道等措施解决了在有限的空间内施工，工序交叉多，相互干扰大，在同 一个工作面上开挖、出渣等工作只能周期性循环技术难题。 (2)采用洞内除尘和洞外除尘相结合的除尘方式，改善了洞内烟尘、粉尘的情况， 创造了良好的作业环境，保证了洞内开挖的质量及操作人员的健康；减少了对洞外周边居 民和环境的污染，满足了水保环保相关要求。利用洞内掘进机自带喷雾降尘和室外降尘室 降尘解决了长距离引水隧洞特有的通风、排烟等瓶颈效应。 (3)结合软岩隧洞特点对Ⅴ类Ⅳ类围岩采用经济合理的初期支护方式，保证了小 断面长距离软岩隧洞施工安全，有效的降低了隧洞开挖护过程中软岩自稳性差的安全隐 患。 (4)采用区段性集中引排搭配线绳悬挂浮漂，根据集水坑内水位的变化实现自动 控制水泵工作，解决了地下水难以集中导排，减轻了围岩的软化，保证了施工安全。 (5)利用改装支护车辆和改装小型罐车进行运输解决了因引水隧洞“长”和“小”的 特点带来的二次衬砌等施工难题。 附图说明 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。 图1是本发明中悬臂式掘进机开挖顺序图。 图2是本发明中激光指向仪安装位置图。 图3为本发明实施例中错车道断面图。 图4为本发明实施例中室外降尘图。 6 CN 111550259 A 说　明　书 4/6 页 图5为本发明实施例中引水隧洞一期支护图。 图6是本发明中IV类围岩支护流程图。 图7是本发明中V类围岩支护流程图。