阅读说明：本技术 一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法 (Method for dismantling double-rock-pillar support of huge-span underground cave depot ) 是由 洪开荣 种玉配 刘永胜 卓越 刘龙卫 姚士磊 杨效广 熊炎林 邵阳 杨朝帅 代昱 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法,该方法如下：将待开挖地下洞库的工作面分划为上部洞室和下部洞室,再将上部洞室沿左右方向分为三个区域,位于左或右边缘处的为边洞,处于中部的为中洞,位于左或右边洞和中洞间的区域为左或右岩柱。沿隧道开挖方向开挖,确定单次开挖段的距离,然后顺次开挖中洞和边洞,完成单次开挖段的开挖。沿隧道开挖方向,将两个岩柱分为多个依次相邻的小岩柱；且在开挖时,同一岩柱,采取间隔开挖小岩柱的方式；其中,已开挖段的中洞和边洞作为各岩柱的开挖通道。通过该方法可以保证巨跨地下洞库在岩柱拆除过程中的稳定安全,同时该方法可以实现快速拆除岩柱的目的。(The invention discloses a method for dismantling double rock pillar supports of a large-span underground cave depot, which comprises the following steps: dividing a working face of an underground cave depot to be excavated into an upper cave chamber and a lower cave chamber, dividing the upper cave chamber into three regions along the left and right directions, wherein the left or right edge is a side cave, the middle part is a middle cave, and the region between the left or right cave and the middle cave is a left or right rock pillar. And excavating along the tunnel excavation direction, determining the distance of the single excavation section, and then excavating the middle hole and the side hole in sequence to finish the excavation of the single excavation section. Dividing the two rock pillars into a plurality of small rock pillars which are adjacent in sequence along the tunnel excavation direction; when excavating, the same rock pillar adopts a mode of excavating small rock pillars at intervals; wherein, the middle hole and the side hole of the excavated section are used as the excavation channel of each rock pillar. The method can ensure the stability and safety of the huge-span underground cavern in the rock pillar dismantling process, and can realize the purpose of quickly dismantling the rock pillar.)

一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法

技术领域

本发明属于地下工程施工技术领域，具体涉及一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法。

背景技术

在地下工程领域，巨跨地下工程出现在各行业中。目前对于巨跨地下工程的研究及经验存在一些不足。按照目前的设计及施工技术，地下洞室最大开挖直径在20m左右。随着地下洞室跨度的不断增大，需要不断增大初支和二衬的支护强度，同时需要增加一些梁柱结构，实现减小洞室跨度的效果，但是增加的梁柱影响洞室的空间布局，影响使用效果。现在可以通过预留洞室内的岩柱作为洞室的临时支撑结构，待主要空间形成以后，再拆除岩柱。由于洞室跨度较大，拆除岩柱过程中存在风险，因此如何高效、安全拆除岩柱，成为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法，通过该方法可以保证巨跨地下洞库在岩柱拆除过程中的稳定安全，同时该方法可以实现快速拆除岩柱的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种巨跨地下洞库双岩柱支撑拆除方法，该方法如下：

步骤一、分划区域：将待开挖地下洞库的工作面分划为上部洞室和下部洞室，再将上部洞室沿左右方向分为三个区域，位于左或右边缘处的为边洞，处于中部的为中洞，位于左或右边洞和中洞间的区域为左或右岩柱。

步骤二、开挖施工：沿隧道开挖方向开挖，确定单次开挖段的距离，然后顺次开挖中洞和边洞，完成单次开挖段的开挖。

步骤三、开挖岩柱：沿隧道开挖方向，将两个岩柱分为多个依次相邻的小岩柱；由已开挖的洞区或边洞内对一侧的一个岩柱开挖；在同一岩柱上，将小岩柱分为依次相邻的多组，每一组中为两个相邻的小岩柱；且在开挖时，同一岩柱，采取间隔开挖小岩柱的方式；其中，已开挖段的中洞和边洞作为各岩柱的开挖通道。

步骤四、依次重复步骤一～步骤三，完成整个上部洞室区的开挖。

步骤五、完成下部洞室的开挖。

进一步地，在步骤三、在施工的任意时刻，任一横断面上均有一个小岩柱处在未施工的状态；其中：同一横断面为包含了左右两个岩柱中的各一个小岩柱的横切面，且其宽度为一个小岩柱的宽度。

进一步地，在开挖中洞和边洞时，对各洞上方的岩体安装径向第一锚索支护，第一锚索支护的一端嵌入开挖洞区和边洞区的上部岩体内，另一端嵌入已开挖洞区和边洞区的顶壁。

进一步地，在步骤三中，在待开挖的小岩柱上方岩体上安装第二锚索支护；在首段开挖时，第二锚索支护的一端嵌入待开挖的小岩柱上方岩体中，另一端嵌入已开挖洞区和边洞区的顶壁；在随着小岩柱的开挖，第二锚索支护的一端嵌入下一待开挖的小岩柱上方岩体中，另一端嵌入已开挖小岩柱的顶壁。

本发明具有如下优点：1、对左右岩柱进行间隔划分，间隔开挖，保证在巨跨洞室横断面内始终存在岩柱，充分发挥岩柱支撑作用，保证洞室稳定。

2、间隔开挖小岩柱后，采用锚索支护，锚索伸入到未开挖岩柱上方和已经开挖的中洞、左右洞的上方，不仅能够有效加固开挖岩柱上方岩体，同时能够对下次开挖岩柱上方的岩体进行预加固，保证洞室稳定。

3、间隔划分、间隔开挖岩柱，可以有效保证多个工作面同时开挖岩柱，有利于加快施工进度。

附图说明

图1为本发明中巨跨洞室划分及分步开挖顺序图；；

图2为本实施例中左右岩柱划分及拆除顺序图；

图3为间隔岩柱开挖及锚索支护图；

其中：1.中洞；2.边洞；3.岩柱；4.下部洞室；5.第一锚索支护；6.二锚索支护。

具体实施方式

本发明公开了一种巨跨地下洞库开挖及双岩柱支撑拆除方法，在本发明中，巨跨地下洞库指的是跨度达到20米以上的地下洞。在本实施例中，岩体的稳定性较，故采用双岩柱支撑的方法。

本发明中一种巨跨地下洞库开挖及双岩柱支撑拆除方法如下：

步骤一、分划区域：将待开挖地下洞库的工作面分划为上部洞室和下部洞室4，再将上部洞室沿左右方向分为三个区域，位于左或右边缘处的为边洞2，处于中部的为中洞1，位于左或右边洞2和中洞1间的区域为左或右岩柱3；如图1所示。岩柱3的个数以及宽度，均是根据所在区域岩体的稳定性确定。其宽度并没有特别严格的限制，虽然要考虑岩体的稳定性，但是还是要根据实际情况定，如岩体软硬度，周边地形的复杂程度。

步骤二、开挖施工：沿隧道开挖方向开挖，确定单次开挖段的距离，然后顺次开挖中洞1和边洞2，完成单次开挖段的开挖；已开挖段的中洞1和边洞2作为各岩柱3的开挖通道。

步骤三、开挖岩柱3：沿隧道开挖方向，将两个岩柱3分为多个依次相邻的小岩柱；由已开挖的洞区1或边洞2内对一侧的一个岩柱3开挖；在同一岩柱3上，将小岩柱分为依次相邻的多组，每一组中为两个相邻的小岩柱；且在开挖时，同一岩柱3，采取间隔开挖小岩柱的方式；其中，已开挖段的中洞1和边洞2作为各岩柱3的开挖通道。在施工的任意时刻，任一横断面上均有一个小岩柱处在未施工的状态；其中：同一横断面为包含了左右两个岩柱3中的各一个小岩柱的横切面，且其宽度为一个小岩柱的宽度。

在开挖中洞1和边洞2时，对各洞区上方的岩体安装径向第一锚索支护5，第一锚索支护5的一端嵌入开挖洞区1和边洞区2的上部岩体内，另一端嵌入已开挖洞区1和边洞区2的顶壁。

在步骤三中，在待开挖的小岩柱上方岩体上安装第二锚索支护；在首段开挖时，第二锚索支护的一端嵌入待开挖的小岩柱上方岩体中，另一端嵌入已开挖洞区1和边洞区2的顶壁；在随着小岩柱的开挖，第二锚索支护的一端嵌入下一待开挖的小岩柱上方岩体中，，另一端嵌入已开挖小岩柱的顶壁。

步骤四、依次重复步骤一～步骤三，完成整个上部洞室区的开挖；

步骤五、完成下部洞室4的开挖。

现结合图2详细说明对小岩柱的开挖施工过程，图2表示出了地下洞库内某段边洞2和中洞1已开挖完成的状态，每一段的开挖距离一般为50～60米，开挖完的该段边洞2和中洞1作为通道使用，设定两个岩柱3分别为左岩柱和右岩柱，在各岩柱上，沿着轴向方向，将其分为多个依次相邻的小岩柱，且二个小岩柱为一组。小岩柱的宽度一般设定为5m左右。划分之后，确定岩柱开挖方案，在左岩柱上，每组中的二个小岩柱沿轴向分别按照B、A的顺序标记，初次开挖时，在左岩柱上选择标记为A的小岩柱开挖，那么给左岩柱的各组小岩柱中，均选择标记为A的小岩柱开挖。在右岩柱上，开挖的位置是要与左岩柱上的开挖位置成交错状，那么在右岩柱中，各组中的小岩柱的标记顺序应该为A、B，右岩柱中的A为初次开挖的小岩柱。开挖时，对各岩柱上的小岩柱A同时开挖。在小岩柱A开挖完成后，按照上述的方式顺次对各组中的小岩柱B开挖。完成该段内岩柱3的开挖。

本发明中的一种巨跨地下洞库开挖及双岩柱支撑拆除方法，针对的是岩体稳定性较好的区域，分出左右两个间隔设置的岩柱3，两个岩柱3在边洞2和中洞1开挖过程以及开挖后，起到支撑的作用。在对各个岩柱3拆除时，分别将各岩柱3沿隧道开挖方向划分为多个小岩柱，开挖时，采用间隔开挖的方式开挖小岩柱，保证在开挖断面内，均至少有一个小岩柱，在开挖的过程中，使洞室始终处在有小岩柱支撑的状态，保证洞室稳定。且在开挖小岩柱时，可以同时在多个工作面施工，有利于加快施工进度。