隧道施工工艺及流程图
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隧道开挖施工方法一、全断面施工Ⅱ级围岩整体性较好,采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见II 围岩开挖示意图),锚喷初期支护,采用凿岩机钻孔,Ⅱ级围岩开挖进尺 3.5m。
出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌.全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。
Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图二、台阶法施工Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图)。
上台阶长度30m,下台阶长度为10m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破.上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;下台阶断面采用凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣,自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌.台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。
台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。
上台阶长度5m,中台阶长度6m,下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。
上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m.采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣.全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图三、大拱脚台阶法施工V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。
必要时采用微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.8m.附:大拱脚台阶法开挖施工流程图施工工序:1、(1)弱爆破开挖①部。
(2)施作①部台阶周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立大拱脚钢架,并设锁脚锚杆。
(3)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、(1)弱爆破开挖②部。
隧道全断面法施工工艺1、全断面法施工工艺全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺,全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
⑴全断面法施工工艺流程见图1⑵工艺主要说明及要求适用范围:适用于铁路客运专线隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全断面开挖施工工艺。
作业内容:施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。
本标段在Ⅱ级围岩地段采用多功能台架凿岩机钻孔,进行全断面开挖。
用XG951C侧式装载机装碴,自卸汽车运输至弃碴场,锚杆台车进行全断面锚杆安装、钢筋网挂设和喷混凝土施工。
钻爆采用光面爆破技术爆破,喷混凝土采用湿喷技术。
测量放线:测放中线、水平、所有炮眼位置;多功能台架就位钻孔爆破:多功能台架就位、全断面钻孔、装药、爆破;排烟:爆破后,利用通风机排除炮烟;出碴:用XG951C侧式装载机装碴,自卸汽车运输至弃碴场;初期支护:采用混凝土湿喷机在素喷一层混凝土封闭围岩后,局部打设锚杆;初期支护完毕,进入下一开挖循环。
⑶施工特点开挖断面与作业空间大,干扰小;有条件充分使用机械,减少人力;工序少、便于施工组织与施工管理,改善劳动条件;开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
图1全断面法施工工艺流程图2、台阶法施工工艺台阶开挖是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工工艺。
⑴台阶法施工工艺流程图见图2⑵工艺主要说明及要求台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。
适用范围:铁路客运单线、双线隧道Ⅲ~Ⅳ级围岩地段,Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。
作业内容:施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。
在本标段的Ⅲ~Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖,在每一开挖循环中,利用风动凿岩机钻孔;出碴时,用挖装机装碴,自卸汽车运输至弃碴场;上下台阶均采用风动凿岩机钻孔,人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。
隧道施工6种方法—-隧道开挖及出碴运输作者:北雪编辑来源:中国铁路网更新时间:2009—10—19(一)全断面法1 施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作做衬砌的施工方法。
其施工流程可参照图1。
图1 全断面法开挖施工流程图2 施工要点(1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度;(2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺;(3)初期支护应严格按照设计及时施做。
(4)为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。
(二)台阶法1 施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后,上下台阶同时并进的施工方法。
其施工流程可参照图2、3.图2 台阶法开挖断面示意图图3 台阶法开挖施工流程图2 施工要点:(1)根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全;(2)台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定.(3)上台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;(4)下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。
当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。
(5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
(6)上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖.(三)环形开挖预留核心土法1 施工工艺:环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图4、5.2 施工要点:(1)环形开挖每循环长度宜为0。
5~1m;(2)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m;(3)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求;(4)当地质条件差,围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护;(5)上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。
隧道开挖施工方法一、全断面施工Ⅱ级围岩整体性较好,采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见I I围岩开挖示意图),锚喷初期支护,采用凿岩机钻孔,Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。
出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。
Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图二、台阶法施工Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图)。
上台阶长度30m,下台阶长度为10m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。
上台阶断面采用简易工作台架、Y T28风钻钻孔;下台阶断面采用凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣,自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。
台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。
上台阶长度5m,中台阶长度6m,下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。
上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。
采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图三、大拱脚台阶法施工V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。
必要时采用微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.8m。
附:大拱脚台阶法开挖施工流程图施工工序:1、(1)弱爆破开挖①部。
(2)施作①部台阶周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,铺设钢筋网,架立大拱脚钢架,并设锁脚锚杆。
(3)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、(1)弱爆破开挖②部。
总体流程图
图1高压旋喷桩施工工艺流程图
盾构施工主要工艺流程及操作要点
组装场地的准备
井下轨道及始发 ------------- >
基座的准备
吊机组装就位
后配套拖车吊装与管线连接
空载调试
安装负环管片
负载调试
盾构机组装调试示意图
不合格一
止水效果检杳口]超刖产浆
-------------------------- 合格—
洞门凿除
盾构到达施工工艺流程图
盾构正常掘进施工工艺流程
管片进场 V 管片验 防水胶条粘J 电线 油脂 水管 风管 面 点 I 螺旋机出土 进 环 1管片位置调「 参 管 数 片 型 泄入渣坑
合格 I 拧紧管片螺. 粘贴验收 地面情况 皮带机运输, 渣土排入渣 渣土外运 门吊提升出
管片拼装施工工艺流程图。
目录一、光面爆破施工及流程图 (2)二、超前大管棚施工及流程图 (6)三、超前小导管施工及流程图 (9)四、系统锚杆施工及流程图 (12)五、湿喷混凝土施工及流程图 (14)六、格栅/工字钢拱架施工及流程图 (16)七、结构防、排水施工及流程图 (18)八、衬砌施工及流程图 (29)九、仰拱及填充施工及流程图 (37)一、光面爆破施工及流程图隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力。
钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。
采用光面爆破技术进行爆破作业,根据围岩情况,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果,保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,爆破采用光面爆破。
周边眼残眼率硬岩达到80%以上,中硬岩达到60%以上。
光面爆破施工工艺流程见图1-1。
1-1 光面爆破施工工艺流程图在Ⅱ、Ⅲ级石质围岩施工时采用全断面开挖,均采用光面爆破技术施工。
每个作业面每天2~3个循环,每循环平均进尺约3.0~3.3m,每日进尺7.5~8m。
炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。
非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
炮眼直径d:选用42mm的钻孔直径。
炮眼深度L:Ⅱ类围岩炮眼深度约周边眼4.0m,掏槽眼5.5m,辅助掏槽眼5m。
抵抗线W:当炮眼直径在35~42mm的范围内时,抵抗线W与炮眼深度有如下关系W=(15~25)d或W=(0.3~0.6)L。
据此Ⅳ级围岩取W=50cm,Ⅱ、Ⅲ级围岩取55cm。
炮眼间距a:同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为:W =(1.1~1.8)E。
根据以往的施工经验取W=1.25E,Ⅳ级围岩取E=62cm。
Ⅱ级围岩取70cm。
堵塞长度:不小于20cm。
掏槽眼形式:掏槽眼采用楔形掏槽,由于断面大掏槽眼角度布置方便,只要满足抵抗线不串通,至少20cm即可,将掏槽眼设置在偏中线一侧(左右均可)2.5~2.8m。
电缆隧道施工工艺电缆隧道采用明挖方式,在施工过程中采用机械开挖、人工配合的方法,建 设期主要包括施工场地测量放样、开挖基坑、混凝土浇筑、电缆隧道回填等几个 阶段。
工艺流程见图2-3。
测量放样 1 1基底垫层_______________ ι「 钢筋及焊接试验 H安放钢筋、d T 浇筑基底混凝土 I _______浇筑顶板混凝土 上养护 浇筑人井、通风口口 检查验收电缆隧道回填场地清理检.验收图2-3电缆隧道工程工艺流程图1、测量工程(1)根据总平面图所标示的方位、朝向定出基点,用经纬仪测量定位。
测 量由主轴线交点处开始,测出各轴线,最后将经纬仪移到对角点进行校核,闭合 无误后,把轴线延伸到建筑物外的轴线桩、龙门架及邻近建筑物上,并在两端设 永久中心标板,做为基础施工及设备安装的基准,中心标板的标点用十字线表示, 点径不要过大,确保测量精度。
(2)基础施工抄平放线:根据基础平面图及大样图,按建筑物的轴线定位, 连结相应的轴线,计算开挖放坡坡度,定出开挖边线位置。
(3)基坑开挖完成后,基坑坑底开挖宽度应用通线校核,坑底标高用水准仪校核,并把轴线和标高引移到基坑里,在基坑中设置轴线、基础边线及高程标记。
(4)基础模板完成后,按设计图纸要求校核模板安装的几何尺寸,在模板周边放出基础面的标高线,在竖向钢筋上用红漆标识,墙、柱的轴线和边线标记应延长至基础边线外,方便施工复核。
(5)基础施工完成后,把轴线引测至基础面,并按施工图放出有关的墙和柱等截面尺寸线,以及预留孔洞、管道、埋件等的相应位置。
(6)测量过程中,要求做到先整体后局部。
主轴线在中心标板上的投点精度,其相对投点误差不超过0.5mm,各中心线的测角误差不超过±5"。
2、土方工程(1)在挖土方前,应详细了解地质资料,基坑四周搭设好护栏。
(2)土方采用In?反铲挖土机和人工相结合的方法挖土,根据土质情况,放坡按1:0.5考虑,土方开挖时要设专人负责管理,测量人员随挖随测,防止超挖或少挖,机械开挖时需留200mm厚采用人工清理,边角、机械挖不着的地方均由人工清至设计标高及设计的几何尺寸。
钻爆法开挖隧道施工工艺及方法3.5.3.1钻爆法施工(1)施工工艺采用光面爆破,控制开挖轮廓,减少超欠挖,同时减少对围岩的扰动,软弱围岩采用机械开挖或微震爆破开挖。
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工,断层破碎带地段可采用带临时仰拱或横撑的台阶法施工。
隧道开挖工艺见下图。
隧道开挖施工工艺流程图(2)施工方法台阶法施工程序见下图。
①Ⅱ③ⅣⅣ⑤ⅥⅦⅧⅧ开挖步骤:① 上台阶开挖;Ⅱ上台阶初期支护;③ 下台阶开挖;Ⅳ 下台阶初期支护; ⑤ 仰拱开挖;Ⅵ 仰拱施工;Ⅶ 仰拱回填;Ⅷ 拱墙衬砌;台阶法开挖顺序图1)测量放线钻孔前测量放样,准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,用激光铅直仪控制边线。
距开挖面50m 处埋设中线桩,每100m 设置临时水准点。
每次测量放线的同时,要对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达到最佳开挖断面效果。
2)钻孔作业钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位,周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
准确定位凿岩机钻杆,使钻孔位置误差不大于5cm ,保持钻孔方向平行,严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制:眼深3m 时外插角<3º,眼深5cm 时外插角<2º,使两茬炮接口处台阶不大于15cm 。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求,眼底保持在一个铅垂面上。
3)周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件,严格控制周边眼装药量,采用合理的装药结构,尽量使炸药沿孔深均匀分布。
施工时采用不耦合装药结构,不耦合装药系数一般控制在1.4~2.0范围内。
4)装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药,有水地段及周边眼采用乳化炸药,其余地段均采用2号岩石硝铵炸药。
周边眼用φ25×200mm小药卷,不耦合装药;其余炮眼用φ40×200mm 药卷,连续装药。
目录一、光面爆破施工及流程图 (2)二、超前大管棚施工及流程图 (6)三、超前小导管施工及流程图 (9)四、系统锚杆施工及流程图 (12)五、湿喷混凝土施工及流程图 (14)六、格栅/工字钢拱架施工及流程图 (16)七、结构防、排水施工及流程图 (18)八、衬砌施工及流程图 (29)九、仰拱及填充施工及流程图 (37)一、光面爆破施工及流程图隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动,充分发挥围岩的自承能力。
钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。
采用光面爆破技术进行爆破作业,根据围岩情况,及时修正爆破参数,以达到最佳爆破效果,保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,爆破采用光面爆破。
周边眼残眼率硬岩达到80%以上,中硬岩达到60%以上。
光面爆破施工工艺流程见图1-1。
1-1 光面爆破施工工艺流程图在Ⅱ、Ⅲ级石质围岩施工时采用全断面开挖,均采用光面爆破技术施工。
每个作业面每天2~3个循环,每循环平均进尺约3.0~3.3m,每日进尺7.5~8m。
炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。
非电毫秒雷管起爆,火雷管引爆。
炮眼直径d:选用42mm的钻孔直径。
炮眼深度L:Ⅱ类围岩炮眼深度约周边眼4.0m,掏槽眼5.5m,辅助掏槽眼5m。
抵抗线W:当炮眼直径在35~42mm的范围内时,抵抗线W与炮眼深度有如下关系W=(15~25)d或W=(0.3~0.6)L。
据此Ⅳ级围岩取W=50cm,Ⅱ、Ⅲ级围岩取55cm。
炮眼间距a:同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为:W =(1.1~1.8)E。
根据以往的施工经验取W=1.25E,Ⅳ级围岩取E=62cm。
Ⅱ级围岩取70cm。
堵塞长度:不小于20cm。
掏槽眼形式:掏槽眼采用楔形掏槽,由于断面大掏槽眼角度布置方便,只要满足抵抗线不串通,至少20cm即可,将掏槽眼设置在偏中线一侧(左右均可)2.5~2.8m。
光面爆破参数的确定:方案采用工程类比法,参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。
在施工时根据实际情况进行调整。
选定的爆破参数见表1-1。
光面爆破参数表表1-1隧道内爆破选用非电毫秒雷管,分多段起爆。
起爆顺序:先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆,周边眼最后起爆。
爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关,采用非电微差起爆技术不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效控制每段雷管间的起爆时间,使爆破震动波减少叠加。
消除爆破震动的有害效应。
在施工中采用孔外同段,孔内微差的网络起爆。
选用φ32mm防水的乳化炸药。
周边眼采用φ22的小药卷,并采用导爆索绑小药卷的空气间隔不连续装药结构。
隧道爆破采用塑料导爆管和毫秒雷管起爆系统。
施工中钻爆参数将根据实际情况进行调整。
光面爆破的优点:能减少超挖,特别是在松软岩层中更能显示其优点。
爆破后成形规整,提高了隧道轮廓质量。
爆破后隧道轮廓外的围岩不产生或很少产生爆破裂缝,有效保持了围岩的稳定性和减少了气承载能力的降低,不需要或很少需要加强支护,减少了支护工作量和材料消耗。
能加快隧道掘进速度,降低成本,保证施工安全。
掘进眼、内圈眼、底板眼采用连续装药结构,周边眼采用直径药卷间隔装药。
所有装药炮眼均采用炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm。
测量是控制开挖轮廓准确度的关键。
每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。
然后进行钻孔,钻孔完后进行清孔,用吹风管输入高压风吹出孔内残碴和泥浆。
装药按照自上而下顺序填装,雷管要分段堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率,从而减少炸药用量,降低爆破振动效应。
装药后要求炮孔堵塞好,光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm,掏槽孔不装药部分全堵满,其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。
炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。
装药和堵塞工作按有关安全规程执行,以确保安全。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况及爆破后石碴的块度,及时修正眼距、用药量,特别是周边眼的用药量;根据爆破振速监测结果,调整单段起爆炸药量及雷管段数。
联结起爆网路为了保证起爆准确可靠,采用塑料导爆管传爆雷管复式网路,即每处传爆雷管都用2发。
连线时导爆管不打结不拉细;联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。
传爆雷管用黑胶布缠好。
网路联好后由专人检查验收,无误后方可起爆。
瞎炮的处理,当起爆后遇有瞎炮时,由专人负责处理,首先对导爆管进行检查,若能再起爆时,则重新引爆。
若不能引爆,则首先掏出炮泥,然后用高压风和水冲出炸药,拿出雷管。
周边孔装药量较小,采用小直径药卷间隔装药,用竹片固定药卷,用导爆索、非电毫秒雷管起爆;辅助孔和掏槽孔采用连续装药,非电毫秒雷管起爆。
图3-10 爆破网路连接图,装药结构见图3-11。
图1-2 爆破网路连接图图1-3 光面爆破装药结构示意图二、超前大管棚施工及流程图根据管棚施工的机械设备情况,在开挖至管棚施工段时,预留下台阶不开挖,作为管棚和混凝土导向墙施工平台。
工作平台宽度为2.5m,高度2.0m,平台两侧宽度为1.5m。
导向墙施工采用C20混凝土护拱作为管棚的导向墙,截面尺寸为1m×1m。
导向墙在隧道开挖外轮廓线以外,紧贴洞口仰坡面。
导向墙设两榀Ⅰ20b工字钢制作的钢拱架为环向支撑,钢架外缘设140mm壁厚5mm导向钢管,导向管环向间距40cm,管焊接固定在钢拱架上。
管棚制作采用外径108mm,壁厚6mm,长度为30m两类热轧无缝钢管,钢管制作每节钢管两端均预加工成外丝扣,以便连接接头钢管,管壁打孔,采用梅花型布孔,孔径为10~16mm,孔间距为150mm,钢管尾留1100mm不钻孔的止浆段,钢管加工成4m和6m长的两种规格。
编号为单号的采用钻孔的钢花管,编号为偶数的采用普通不钻孔钢管。
孔眼打完后按照设计图纸进行安装加工好的钢筋笼。
钻孔采用液压钻机钻孔。
选用的钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求,钻机要求平稳灵活,能在360度范围内钻孔。
为减少因钻具移位引起的钻孔偏差,钻机立轴方向应准确控制,钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求时及时纠正。
钻孔直径:Ф127mm;钻孔平面误差:径向不大于5cm。
钻孔检测合格后,将钢管连续接长,用钻机旋转顶进将其顶入孔内,单号孔顶进有孔钢花管,双号孔顶进无孔钢花管,如遇故障,需清孔后再将钢管插入。
为改善管棚受力条件,接头应错开,使钢管接头错开,隧道纵向同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50%,相邻钢管接头错开距离不小于1m,因此第一节管采用4m和6m交替布置,编号为奇数的第一节管采用4m长钢管,编号为偶数的第一节采用6m长钢管,以后每节均采用6m长钢管。
注浆采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆,选用KBY50/70型注浆泵注浆。
注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工。
注浆按先下后上,先稀后浓的原则注浆。
注浆量由压力控制,达到结束标注后,停止注浆。
注浆完成后及时清除管内浆液,并用M7.5水泥沙浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。
超前长管棚施工工艺流程见下图大管棚施工工艺流程图三、超前小导管施工及流程图超前小导管施工工艺流程见图3-1。
小导管前端加工成锥形,以便插打,并防止浆液前冲。
小导管中间部位钻φ10mm的注浆孔,注浆孔呈梅花形布置(防止注浆出现死角),间距为15cm,尾部1m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊直径为6mm的环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接。
加工成形后的小导管构造详见图3-2。
小导管布置超前注浆小导管采用φ42mm的热轧无缝钢管,钢管长度为4.0m;纵向水平搭接长度不小于1.0m,外插角为10°,环向间距40cm。
钻孔先将小导管的孔位用红漆标出,钻孔的方向垂直于开挖面,仰角10°~15°。
采用凿岩机成孔。
钻孔钻进避免钻杆摆动,保证孔位顺直。
钻至设计孔深之后,用吹管将碎碴吹出,避免塌孔。
顶管在钻孔内插入φ42mm钢花管,在管尾后段30cm处,将麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状,并用胶带缠紧。
开动钻机,利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中,钢管顶进长度不小于90%管长。
固定顶管至设计孔深后,将孔口用水泥-水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。
孔口露出喷射混凝土面15cm,安装钢拱架后与拱架焊接在一期。
小导管注浆施工工艺流程图3-3。
注浆示意图3-4。
注浆设备选择超前小导管注浆采用KBY50/70型注浆泵。
浆液采用水泥砂浆,水灰比0.5:1(重量比),施工时由试验室选定,使用42.5强度的水泥。
图3-1 超前小导管施工工艺流程图Φ6钢筋箍 预留止浆段2.括弧外的数值为单层小导管参数;括弧内数值为双层小导管参数,其余数值为公用部分。
图3-2 小导管构造图图3-3 小导管注浆施工工艺流程图图3-4 小导管注浆施工示意图注浆量为了获得良好的固结效果,必须注入足够的浆液量,确保一定的有效扩散范围。
注浆范围按开挖轮廓线外0.3~0.5m 设计并且浆液在地层中均匀扩散。
浆液单孔注入量Q 和围岩的孔隙率有关,根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算,其值为:Q=ΠR2L(m3),式中:R —浆液扩散半径(m);L —压浆段长度(m);η—岩层孔隙率,砂土取40%,粘土20%,断层破碎带5%。
注浆压力为0.5~1.0Mpa ,施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。
止浆盘采用低压加固注浆,止浆盘为5~10cm 厚喷射混注浆桶 进浆管注浆泵 压力表 高压胶管注浆嘴 止浆塞 小导管凝土封闭,防止跑浆。
注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度,防止浆液冲出伤人。
注浆时密切监视压力变化,发现异常及时处理。
注浆时注意防止串浆和跑浆,若发生串浆和跑浆要停止注浆,分析原因随时解决。
做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。
四、系统锚杆施工及流程图(1)、砂浆锚杆砂浆锚杆施工工艺流程见图4-1。
普通砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制做,长度根据围岩状况及设计确定,系统锚杆呈梅花形布置。
砂浆锚杆采用凿岩机钻孔,机械配合人工安装锚杆,水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。
钻孔直径大于锚杆直径15mm,然后采用砂浆锚杆专用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆,砂浆配合比(质量比)砂灰比宜为1:1~1:2,水灰比宜为0.38~0.45),早强水泥采用硫铝酸盐早强水泥,并掺早强剂。
注浆开始或中途超过30min时应用水润滑注浆管路;注浆孔口压力不得大于0.4Mpa;注浆时注浆管要插至距孔底5~10cm处,随水泥浆的注入缓缓匀速拔出,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
若孔口无砂浆溢出,要将杆体拔出重新注浆。
(2)、中空注浆锚杆中空注浆锚杆施工工艺流程见图4-2。
图4-1 砂浆锚杆施工工艺流程图4-2 中空注浆锚杆施工工艺流程图钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径φ42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。