一、工法成果
“硬岩及上土下岩地层顶管施工工法”获得2020年安徽省级工法。
二、工法简介
1. 无水段静态破岩法施工技术。本复合地层顶管施工掘进面静态爆破孔布置结构，在掘进面断面中心钻孔取芯制造临空面，围绕临空面布置多圈静态爆破孔，采用四周向中间爆破的思路，爆破效果好，施工出渣方便，且对周围岩石扰动最小。在掘进面断面高度2/3以下的静态爆破孔采用向下倾斜15°的布置方式，便于静态爆破孔的钻设，且利于静态爆破剂的填装，提高静态爆破剂的填装成功率从提高了施工效率。将静态爆破孔的孔距和排距与岩石硬度进行结合考虑，便于各种岩石断面的静态爆破。在掘进面截面位置2/3以上采用与掘进面垂直的静态爆破孔，便于施工，配合袋装静态爆破剂的填装，使经静态爆破剂的填装成功率大大提高，在方便施工的同时，破岩效率丝毫不受影响。本实用新型的静态爆破孔布置结构，孔位布置合理，在静态爆破时对工作面周围扰动较小，破岩速度快，效率高，对小断面敏感地段复合地层顶管施工掘进面的静态爆破孔的布置具有重要的意义。
2. 含水段液压劈裂法破岩施工技术。（1）岩土复合断裂面钻孔布置。在岩土复合断裂面采用劈裂发破除岩石时，劈裂顺序为从下向上逐层劈裂。先采用取芯钻机，在掘进面底部150°范围钻孔取芯，为上部岩石劈裂造临空面。在已钻孔取芯的临空面上部分层钻劈裂孔、分层从下向下劈裂。必须采取逐排作业，不得多排同时作业。（2）在全断面岩石钻孔布置。掘进断面直径按2.8m控制，管道外径为2.56m，预扩孔0.12m。用岩芯钻机在断面中心布掏空孔，孔径为100mm，即制造出临空面；第一圈距离断面中心25cm均匀布置10个孔径为42mm的钻孔；第二圈距离断面中心50cm均匀布置20个孔径为42的钻孔；第三圈距离断面中心75cm布置30个孔径为42mm的钻孔；第四圈距离断面中心1.4m布置56个孔径为42mm的钻孔，钻孔深度为500mm。岩石劈裂破除，首先制造出岩石临空面，然后采用岩心钻机围绕掏心空钻第一圈孔，再采用劈裂器分裂岩石，分裂岩石的顺序由上往下进行，每次分裂采用三枪同时进行，每个空洞的分裂约需要三十秒，分裂完成后，及时用风镐、撬杠将岩石拨开、搬走，然后按以上顺序再进行第二圈、第三圈、及第四圈的破岩施工。修边、出渣以及顶管底部处理过程中要注意岩体的稳定性，避免伤人，对破岩不够的断面，进行修边，对出现坑面及管床超挖的部分用水泥砂浆找平以符合设计流水标高，确保顶进管节不发生脱节、隆起。
3. 支护系统施工技术。本工程施工过程种会遇到掘进面岩石强度较高，拱顶上部为软弱土层的复杂地质情况，在这种地质条件下由于岩石强度过高采用机械顶管无法进行施工，只能采用人工掘进配合顶管的方式施工，但在人工掘进配合顶管的掌子面掘进过程中由于拱顶上部为软弱土层加之人工顶管施工进度较慢，由于顶管施工进出洞口位置开挖量比较大，对周围岩土体的扰动比较大，在顶管施工进出洞口处容易发生拱顶上部土层松弛、坍塌，从而造成安全事故，施工风险高，给顶管工程施工的工作人员安全构成了威胁；坍塌之后地表极容易出现沉降，严重影响施工质量；并且随着坍塌的发生，土石方工程量增加，工程施工成本进一步增加，大大延长了施工周期。本工程的支护系统施工技术研究有两种，第一种是洞口内壁的支护系统，第二种是洞口外侧的支护系统。
