一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法
专利汇可以提供一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 水 电 站溢洪道洞室开挖支护施工工法，洞室分为上层、中层、下层以及 底板 保护层四层，主要包括以下步骤：步骤S1：对洞室的上层、中层、下层依次进行开挖；步骤S2：排水洞开挖及支护施工；步骤S3：排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；步骤S4：底板保护层底板开挖、支护及垫层 混凝土 浇筑施工；步骤S5：洞室进洞后为施工支洞提供洞口施工。本发明针对工程地质条件较差的洞室施工，应采取合理的分部开挖方式，形成连贯的开挖工序，在保证施工安全的情况下，合理分层、分部开挖施工，保证了工程安全。，下面是一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法专利的具体信息内容。
1.一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞室分为上层、中层、下层以及底板保护层四层，主要包括以下步骤：
步骤S1：对洞室的上层、中层、下层依次进行开挖；
步骤S2：排水洞开挖及支护施工；
步骤S3：排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；
步骤S4：底板保护层底板开挖、支护及垫层混凝土浇筑施工；
步骤S5：洞室进洞后为施工支洞提供洞口施工。
2.根据权利要求1所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞室开挖采用由上至下、由里及外、先右后左的顺序进行开挖；上层采用导洞先行两侧扩挖、周边光面爆破的施工方法；中、下层采用预裂爆破开挖，两侧边墙采用预裂爆破形成开挖轮廓线，中部采用梯段微差爆破，底板预留1.5m厚保护层；底板保护层开挖采用水平光爆孔进行施工。
3.根据权利要求2所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述上层分为中间区域和两侧区域，首先对中间区域上层导洞开挖，中间区域的宽*高尺寸为
8m*8m；然后对两侧区域上层导洞两侧开挖及支护施工，滞后导洞掌子面30m。
4.根据权利要求3所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述中层滞后上层200m-300m；所述中层分为左区域和右区域，且开挖交替前进，交替间隔150m；
所述中层至上层修路需分两个台阶，且台阶高度4.28m，坡度25%，长度34.2m，填渣方量
586m3。
5.根据权利要求4所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述下层滞后中层200m-300m；所述下层分为左区域和右区域，且开挖交替前进，交替间隔150m；
所述下层至中层修路需分两个台阶，且台阶高度4.25m、坡度25%、长度34m、填渣方量578m3。
6.根据权利要求2所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述步骤S4中，下层开挖完成后从溢0+908分界，进出口两个工作面同时施工。
7.根据权利要求1所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述步骤S5主要包括以下步骤：
步骤S501：上层开挖至溢0+200后，右侧从桩号溢0+072.5开始向中层降坡至溢0+
129.5，且坡度15%、降坡长度57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，然后上层左侧从桩号溢0+072.5开始向中层降坡至溢0+129.5，且坡度15%、降坡长度
57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，中层开挖自溢0+263.7分区域交替开挖掘进；
步骤S502：中层右侧自桩号溢0+178.5处反向降坡至桩号溢0+111.8处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，1#施工支洞与主洞交界桩号为溢0+100，此时已具备出洞条件；
步骤503：1#施工支洞施工完成后，边仰坡动工前中层左侧自溢0+129.5处开挖至溢0+
072.5处，完成后中层左侧自桩号溢0+178.5反向降坡至桩号溢0+111.5处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，下层开始按照分区域交替开挖前进；
步骤S504：中下层溢0+042.5至溢0+072.5段，在洞口边仰坡开挖时再从洞外向洞内开挖施工，以便洞外土石方开挖时溢洪道洞口段的结构安全。
8.根据权利要求1所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，洞身临时支护施工：II类围岩边顶拱范围内采用随机布置C22，L=3m锚杆、喷射c25混凝土；III类围岩边顶拱范围内采用随机布置C25，L=4.5m锚杆、喷射c25混凝土；IV、V类围岩边顶拱范围内采用随机布置C28，L=6m锚杆、喷射c25混凝土。
9.根据权利要求8所述的一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法，其特征在于，所述洞身临时支护施工主要包括以下步骤：
步骤S100：锚杆施工；锚杆钻孔采用三臂钻及YT-28钻机钻孔；砂浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径，并满足施工图纸要求；当施工图纸未作规定时，对于注浆锚杆，若采用先注浆后安装锚杆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；若采用先安装锚杆后注浆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上，采用孔底注浆时钻头直径应大于锚杆直径
40mm以上；锚杆孔应按施工图纸进行布置，其孔位偏差应不大于15cm；
步骤S200：钢筋网施工；钢筋网施工时运输车把在钢筋加工场地内焊接成宽*长为
1.5m*1.5m的钢筋网片运输至工作面，操作人员以支护台架作为作业平台，把钢筋网与锚杆、插筋连接部位焊接牢固，使其固定在岩面上，钢筋网与岩面间距为3～5cm；
步骤S300：喷射混凝土施工；喷射时喷头距岩面距离为0.6m～1.2m，喷头垂直受喷面，作连续不断的圆周运动，以保证混凝土喷射密实；喷射时遵循分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序，同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量；喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间大于等于14d；喷射混凝土与开挖同步施工时，下次爆破时间距喷射混凝土完成时间的间隔大于等于4h；
步骤S400：钢拱架施工。
一种水电站溢洪道洞室开挖支护施工工法
技术领域
背景技术
洞式溢洪道由进口引渠段、控制闸段、泄槽段和出口段组成，其中引渠段长约40m，进口平面上呈不对称的喇叭形，底面高程2470.00m，最小宽度16m。控制闸设1孔16m×22m(宽×高)孔口，采用开敞式WES型实用堰，堰顶高程为2478.00m。控制闸设有检修闸门和弧形工作门各一道。闸室段长40m，闸顶高程为2508.00m。泄槽段由无压洞段和明槽段组成。无压洞桩号为溢0+040.00m 溢1+816.00m，底坡i=0.015，无压洞断面采用城门洞型，宽17.5～19.3m，~
高22.35～27.15m，衬砌厚1m。明槽段由两个底坡段组成，前段底坡i=0.015，桩号溢1+
816.00m～溢1+935.93m，后段底坡i=0.462，桩号溢1+947.88m～溢2+107.39m，两段底坡段由跌坎、水平段和圆弧连接，明槽断面为矩形，槽宽16m，边墙高12m～16m。明槽底板混凝土厚2.0m，左右边墙顶宽2.0m。出口段由挑坎段和下游防护段组成，出口采用挑流消能，挑坎采用斜切鼻坎型式。为保证水流较好规槽且防止水流冲刷下游岸坡，分别对本岸及对岸采取了扩挖，并在一定范围内采取了混凝土护坡。
25°～40°、J2.N40°～50°E/NW∠40°～56°、J3.N20°～35°W/SW∠40°～55°、J4.N75°W/NE∠
84°。岩体微风化～新鲜，地下水不丰富，局部渗滴水，偶见线状流水。岩体为次块状～块状结构，围岩以Ⅱ类为主，成洞条件较好。但需注意随机分布的小断层与节理裂隙组合的不利影响，如J1、J2、J4裂隙对顶拱和边墙稳定不利，应加强支护措施。
发明内容
步骤S2：排水洞开挖及支护施工；
步骤S3：排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；
步骤S4：底板保护层底板开挖、支护及垫层混凝土浇筑施工；
步骤S5：洞室进洞后为施工支洞提供洞口施工。
129.5，且坡度15%、降坡长度57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，然后上层左侧从桩号溢0+072.5开始向中层降坡至溢0+129.5，且坡度15%、降坡长度
57m，继续开挖前进至溢0+229.5时，开始爬坡至上层溢0+263.7处，中层开挖自溢0+263.7分区域交替开挖掘进；
步骤S502：中层右侧自桩号溢0+178.5处反向降坡至桩号溢0+111.8处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，1#施工支洞与主洞交界桩号为溢0+100，此时已具备出洞条件；
步骤503：1#施工支洞施工完成后，边仰坡动工前中层左侧自溢0+129.5处开挖至溢0+
072.5处，完成后中层左侧自桩号溢0+178.5反向降坡至桩号溢0+111.5处，含底板保护层开挖，且坡度15%、降坡长度66.7m，继续开挖至溢0+072.5处，下层开始按照分区域交替开挖前进；
步骤S504：中下层溢0+042.5至溢0+072.5段，在洞口边仰坡开挖时再从洞外向洞内开挖施工，以便洞外土石方开挖时溢洪道洞口段的结构安全。
步骤S200：钢筋网施工；钢筋网施工时运输车把在钢筋加工场地内焊接成宽*长为
1.5m*1.5m的钢筋网片运输至工作面，操作人员以支护台架作为作业平台，把钢筋网与锚杆、插筋连接部位焊接牢固，使其固定在岩面上，钢筋网与岩面间距为3～5cm；
步骤S300：喷射混凝土施工；喷射时喷头距岩面距离为0.6m～1.2m，喷头垂直受喷面，作连续不断的圆周运动，以保证混凝土喷射密实；喷射时遵循分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序，同时掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量；喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间大于等于14d；喷射混凝土与开挖同步施工时，下次爆破时间距喷射混凝土完成时间的间隔大于等于4h；
步骤S400：钢拱架施工。
图3为溢洪道洞室中、下层道路规划示意图；
图4为溢洪道洞室与1#施工支洞施工关系示意图；
图5为溢洪道洞室与1#施工支洞空间关系示意图；
图6为锚杆施工工艺流程图；
图7为湿式喷射混凝土工艺流程图；
图8为钢拱架施工工艺流程图。
具体实施方式
步骤S1：对洞室的上层、中层、下层依次进行开挖；
步骤S2：排水洞开挖及支护施工；
步骤S3：排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；
步骤S4：底板保护层底板开挖、支护及垫层混凝土浇筑施工；
步骤S5：洞室进洞后为施工支洞提供洞口施工。
1、主要施工技术要求
洞式溢洪道洞室里程：溢0+042.00～溢1+816.00，长度1774m,底板纵向坡度i=0.015，开挖断面17.5m×22.35m～19.3m×27.15m分为5种开挖断面形式。
（3）中层分为两个区域，分别为③区域和④区域，开挖及支护施工时（中层滞后上层
200m 300m），③、④区域开挖交替前进，交替间隔150m，以避免反复修路耽误时间，中层至上~
层修路需分2个台阶，台阶高度4.28m，坡度25%，长度34.2m，填渣方量586m³；
（4）下层分为两个区域，分别为⑤区域和⑥区域，开挖及支护施工时（下层滞后中层
200m 300m），⑤、⑥区域交替进行，交替间隔150m，以避免反复修路耽误时间，下层至中层修~
路分2个台阶，台阶高度4.25m，坡度25%，长度34m，填渣方量578m³；
（5）排水洞开挖及支护施工（洞式溢洪道下层开挖支护2017年12月25日施工到排水洞对应里程）；
（6）排水洞洞口段衬砌、灌浆施工及底板衬砌施工；
（7）⑦区域底板开挖、支护及垫层混凝土浇筑施工（下层开挖完成后开始施工），从溢0+
908分界，进出口两个工作面同时施工，洞式溢洪道分层以及底板保护层开挖分部见图2洞式溢洪道上中下及底板保护层开挖分部示意图、溢洪道中下层道路规划见图3。
洞身系统支护的原则是紧跟掌子面，在围岩较好洞段，为了加快施工进度，系统支护可滞后掌子面一定距离，原则上不超过30m，可展开与开挖平行作业，但应避免出现系统支护滞后掌子面较长距离。洞身临时支护施工：II类围岩边顶拱范围内采用随机布置C22，L=3m锚杆、喷射c25混凝土；III类围岩边顶拱范围内采用随机布置C25，L=4.5m锚杆、喷射c25混凝土；IV、V类围岩边顶拱范围内采用随机布置C28，L=6m锚杆、喷射c25混凝土。
施工准备
测量放样，按设计布孔，在岩壁上用红油漆标出锚杆孔位置；三臂钻、YT-28钻机、施工人员就绪；接风水电，启动空压机供风，开启水泵供水，电源开启提供照明。
施工准备
喷射混凝土前，认真检查隧洞断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚渣，并用高压水或风冲洗岩面。
喷射时分初喷及复喷两道工序，在开挖每循环完成后，立即对揭露围岩进行初喷；在锚杆、钢筋网等工序施工完毕后，进行复喷。
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