隧道掘进机开挖技术解析共63页文档
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隧道开挖施工技术隧道是一种人工开凿的地下通道,广泛应用于交通、城市建设、水利工程等领域。
隧道的开挖施工技术是确保隧道建设质量和安全的关键。
本文将介绍隧道开挖的一些常用技术和方法。
一、爆破法爆破法是传统的隧道开挖施工方法之一。
通过在地下使用炸药,爆破法可以迅速地将岩石和土壤炸碎,然后利用装载机或卡车将碎片清除。
在爆破法施工中,需要根据地质条件和设计要求,合理选用炸药类型和爆破参数。
在隧道爆破施工中,还需要注意防止地面沉陷和冲击波对周围建筑物和生态环境的影响。
因此,需要精确测量地下岩石的物理力学参数,并采取适当的爆破参数控制措施。
二、盾构法盾构法是一种现代化的隧道开挖技术。
它使用盾构机进行隧道开挖和支护,具有较高的机械化程度和施工效率。
盾构法适用于各种地质条件,尤其适用于软土、粉土和砂层。
在盾构法施工中,首先需要选择适当的盾构机,并根据地质调查结果和设计要求调整盾构机的机械部件和刀具。
在施工过程中,要进行实时监测并对隧道周围的地层进行加固和支护。
三、顺层法顺层法是在较松软的地层中进行隧道开挖的一种方法。
该方法不需要使用爆破或盾构机,而是通过人工挖掘和支护来完成。
它适用于岩石较软、地下水位较高的地区。
在顺层法施工中,需要根据地下岩层的稳定性和承载能力,选择适当的支护措施。
通常使用的支护材料包括钢架、混凝土和锚杆等。
此外,还需要对掏槽、支护和土方运输等施工过程进行合理的协调和管理。
四、冻结法冻结法是在水土条件较差的地区进行隧道开挖的一种方法。
通过降低地下水位和土壤的含水率来增加地层的强度和稳定性。
冻结法适用于泥质土、湿土和含水层较多的地区。
在冻结法施工中,需要利用冷却剂和冻土墙将地下水分和土壤中的冰结。
冻结后的土壤会形成较为坚固的工作面,便于进行挖掘作业。
同时,还需要进行质量监测,确保冻结区的稳定性和强度。
五、喷射法喷射法是在较稳定的地质条件下进行隧道开挖的一种方法。
通过压力喷射混凝土,将地层固化并形成支护结构。
隧道开挖方法及掘进方式的总节与探讨随着我国基础设施的建设,我国公路隧道设计、施工技术有了飞速的发展,遇到的隧道工程地质条件也越来越复杂。
由于隧道工程是隐蔽工程,人们事先无法准确了解其工程地质情况,只能通过现有的测试手段基本了解其所处的地质环境等基本地质资料。
因此给隧道设计和施工带来很大的盲目性,从而使得施工中经常出现预料不到的塌方、冒顶、涌水等工程事故,事故一旦发生,轻则影响施工、损坏施工机械、增加工程造价、损失国家财产,重则造成极大的人员伤亡,而且事故发生后的处理工作难度大,给经济和工期带来较大损失。
隧道在施工时,采用合理的开挖方法对隧道施工建设是至关重要的,无论是从施工的角度还是经济的角度都有着相当大的影响。
根据我国目前施工实际情况,常用的开挖工法有全断面法、台阶法、环形导坑(预留核心土)法、中隔壁法(CD法)1.全断面法全断面开挖法又称全断面掘进法,是指将隧道的断面一次开挖成型,或钻爆或掘进,开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。
这种施工方法的特点是工序少,对施工组织和管理有利;开挖断面大,可以采用深孔爆破,加快开挖进度;轮廓一次成型,扰动围岩次数少;作业空间大,有利于大型机械作业。
2.台阶法台阶法也叫半断面法。
将断面一分为二进行开挖,是全断面法的变化方法,它使用的前提是围岩能在短期内自稳,这种施工方法被国内绝大多数隧道所采用。
3.环形导坑(预留核心土)法环形导坑法又称预留核心土法,该方法利用核心土稳定掌子面,然后开挖两侧边墙、中部核心土,最后开挖仰拱。
这种方法优点是施工步骤简单,在遇到短距离围岩变化时可优先使用,能较快地提高施工的进度。
不足是这种方法一次开挖的进尺较短,一般在1m左右,而且顶部空间较小,不易于拱顶部的支护实施。
4.中隔壁法这种方法是将断面从中间隔开,分为两侧,先沿一侧自上而下分为二或三部进行,再开挖另一侧。
断面每块开挖和支护后形成闭合单元,有利于围岩稳定,减小净空位移及地表深陷。
掘进机开挖隧洞施工方案1. 引言掘进机是一种用于开挖隧道的机械设备,广泛应用于城市地下工程、矿山开采等领域。
本文将从施工前的准备工作、掘进机的选择与准备、施工过程以及施工后的处理等方面,介绍掘进机开挖隧洞的施工方案。
2. 施工前准备工作在进行掘进机开挖隧洞之前,需要进行一系列的准备工作,包括场地勘察、设计方案制定、施工队伍组建等。
2.1 场地勘察场地勘察是为了了解掘进隧道施工的地质条件,确定施工方案,包括地下水位、地质构造、地层性质等。
2.2 设计方案制定根据场地勘察的结果,制定适合的设计方案,包括掘进机的选型、隧洞的尺寸、施工顺序等。
2.3 施工队伍组建组建合适的施工队伍,包括工程师、技术人员、操作人员等。
确保施工队伍具备足够的专业知识和经验。
3. 掘进机的选择与准备3.1 掘进机的选择根据设计方案的要求,选择适合的掘进机型号和规格。
考虑到隧洞的尺寸、地质条件、施工环境等因素。
3.2 掘进机的准备对选定的掘进机进行检查和维护工作,确保其正常运行。
检查润滑系统、电气系统、掘进头等部件,确保其工作正常。
4. 施工过程4.1 施工前的准备工作在开始施工前,需要对施工现场进行准备,包括搭建施工平台、设置通风系统、安装喷射混凝土设备等。
4.2 掘进机操作按照设计方案中的要求,操作掘进机进行隧洞的掘进工作。
掘进机通常使用盾构技术,通过掘进头的旋转和推进,实现隧洞的掘进。
4.3 涂覆工作在掘进完成后,进行涂覆工作,包括喷射混凝土、砌石等,以增强隧洞的稳定性和承载能力。
4.4 施工中的安全措施在施工过程中,需要采取一系列的安全措施,确保工人的安全。
包括设置通风系统、监测地质变位等。
5. 施工后处理5.1 隧洞的验收在施工完成后,对隧洞进行验收,确保其符合设计要求和安全标准。
5.2 隧洞的维护与监测施工完成后,需要对隧洞进行定期的维护和监测工作,确保其在使用期间的稳定性和安全性。
6. 总结掘进机开挖隧洞是一项复杂的工程,需要进行充分的准备工作,确保施工安全和隧洞的质量。
隧道施工机械使用技巧隧道施工是一个复杂而关键的工程过程,在这个过程中,正确使用机械设备可以有效提高工作效率、保障施工质量。
本文将介绍一些隧道施工机械使用的技巧和注意事项。
一、土方机械1. 掘进机的使用技巧掘进机是隧道施工中最常用的土方机械之一。
在使用过程中,需要注意以下几点:- 根据地质条件选择合适的掘进机型号和切削工具。
- 控制掘进机的推进速度,避免过快或过慢导致切削工具磨损或卡住。
- 定期检查和更换切削工具,保证其良好状态,以提高工作效率和切削质量。
- 注意通风和防尘,保障工作环境的安全与健康。
2. 排土运输的技巧在隧道施工中,需要将挖掘的土方及时排除。
以下是排土运输的一些技巧:- 合理布置运输路线,确保安全和高效的土方运输。
- 选择合适的运输方式,如自卸车、斗车等,根据具体情况选择适当的装载和卸载设备。
- 加强对土方运输车辆的维护保养,确保其正常运转和安全工作。
二、支护设备1. 钻孔锚杆的使用技巧钻孔锚杆是隧道支护中常用的设备。
使用时应注意以下几点:- 选择合适的锚杆长度和直径,确保支护效果。
- 按照钻孔设计要求进行孔位的布置和钻孔作业。
- 控制锚杆的扭剪力,确保其符合设计要求,防止因力过大或过小导致施工质量问题。
2. 隧道灌浆机的技巧灌浆是隧道施工中常用的支护工艺之一,使用隧道灌浆机可以提高工作效率和灌浆质量。
以下是一些使用技巧:- 选择适当的灌浆机型号和灌浆材料,根据地质条件和施工要求进行选择。
- 控制灌浆机的压力和流量,确保灌浆质量和浆液的均匀性。
- 定期对灌浆机进行维护保养,以确保其正常工作状态。
三、爆破设备1. 爆破参数的控制在隧道施工中使用爆破设备需要精确控制爆破参数,以确保施工的安全和效率。
以下是一些注意事项:- 根据地质条件和设计要求确定合适的炸药种类和装药方式。
- 控制爆破的装药量和起爆方式,根据隧道断面大小和地质条件进行合理的调整。
- 严格按照爆破方案进行施工,确保爆破的安全和准确。
隧道开挖方法详细介绍作者:趣满网2013年01月23日14:30 转载请注明来自趣满网在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,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方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
隧道洞口段的开挖技术选择施工方法时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文条件、断面尺寸、埋深、施工机械装备、工期和经济的可行性等。
隧道洞口段的施工方法主要有分部开挖法和台阶法。
一、分部开挖法主要应用于软弱围岩中大跨度浅埋洞口段或Ⅱ-Ⅲ类围岩及一般土质围岩地段的隧道施工。
特点是先固后挖,支护必须牢固可靠,施作及时,施工过程中还应加强中壁的支护,开挖仰拱时应采取措施,避免边墙受挤内移。
施工中主要采用单侧壁导坑和双侧壁导坑两种形式。
(1)单侧壁导坑法(CRD法)。
施工工序如图11-3所示,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示施工顺序。
图11-3 单侧壁导坑法施工示意图该方法适用于围岩较差、跨度大、埋深浅、地表难于控制的隧道。
施工特点是单侧导坑超前,中壁和另侧正台阶施工,可降低拱顶和边墙的位移,但仰拱(仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构,是隧道结构的主要组成部分之一,它要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构荷载有效地传递到地下,而且还能有效地抵抗隧道下部地层传来的反力,仰拱与二次衬砌构成隧道整体,增加结构稳定性)为薄弱环节,施工中易出现开裂,且围岩变化时不易调整施工方法。
同时中壁墙拆除过程,容易出现初期支护结构的二次变形。
(2)双侧壁导坑法。
适用于浅埋、跨度大、地表沉降量要求严格、围岩的自稳性特别差的隧道施工。
特点是:对围岩扰动小,安全可靠,但工序复杂,速度慢,管线布置困难,造价高。
施工时既要拉开工序,又要防止围岩交叉开挖近距离爆破振动的影响或暴露过久而松弛坍塌,故两侧壁导坑平行掘进时应保持适当的距离。
在侧壁支撑拆除时,亦存在初期支护结构的二次变形问题。
双侧壁法施工工序如图11-4所示,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示施工顺序。
图11-4 双侧壁法施工示意图二、台阶法适用于Ⅱ、Ⅲ围类围岩破碎带、节理裂隙发育地段。
其特点是对施工设备要求不当,随着台阶长度的缩短,地表沉降及拱顶位移明显减小,根据现场围岩条件变化的情况,对台阶施工长度可进行调整。
隧道开挖方法详细介绍作者:趣满网2013年01月23日14:30 转载请注明来自趣满网在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,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方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
隧道开挖方法简介1、全断面法全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
全断面开挖法施工操作比较简单,主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架,全断面一次钻孔,并进行装药连线,然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆,一次爆破成型,出碴后对整个开挖轮廓进行初喷,钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环,同时,利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。
由于全断面法一次开挖成形,开挖跨度较大,高度较高,隧道周边围岩出现更大范嗣的塑性化和更大的变形,隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重,隧道拱顶更不稳定。
对于硬岩隧道,由于其自身强度一般比较高,所以围岩自身强度并小是影响隧道稳定与安全的决定因素。
但对于软岩隧道,由于其自身强度一般偏低,往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。
对于按照《铁路隧道围岩分级削定标准》判定的围岩等级,在确定隧道开挖力方法时成允分考虑围岩自身强度。
硬岩隧道可通过采取超前铺杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进超前预加固,从而提高围岩的整体性,而对于软岩隧道,各种超前预加固措施对围岩自身强度提高幅度有限。
综合上述各种因素考虑,结合以往类似工程施工经验,对于高速铁路大断面隧道,全断面法主要适用于非浅埋I~Ⅲ级硬岩地层和IV~Vl级软柑地层。
当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时,在采取超前锚杆、超前小管棚、超丽预注浆等辅助施工措施加固后,也可采用全断面法施工,但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。
浅埋段、偏压段和洞口段不适宜采用全断面开挖全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套施工机械,提高施工速度,且工序少,便于施工组织和管理,较分部开挖法减少了爆破震动次数。
但由于开挖面较大,围岩稳定性降低,且每个循环工作量较大,每次深孔爆破引起的震动较大,因此要求进行精心的钻爆设计,并严格控制爆破作业。
2、台阶法台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分,即分成上下两个断而或几个工作面分步开挖,根据地层条件和机械配备情况,台阶法又可分为正台阶法、中隔端台阶法等。
铁路隧道洞身开挖施工技术详解洞身Ⅳ级围岩采用台阶法施工,Ⅴ级围岩短台阶法或四步CD法施工。
1台阶法详见图10.4.2.1-1及图10.4.2.1-2。
施工工序:第一步:(1)弱爆破分部开挖①部,同时,每循环进尺一次,(2)分部施作①部台阶周边的初期支护,喷混凝土至设计厚度。
第二步:(1)在滞后于①部一段距离后,弱爆破开挖②部。
(2)周边喷混凝土至设计厚度。
第三步:开挖③部。
第四步:灌筑Ⅰ部仰拱、墙底及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。
第五步:根据监控量测结果分析,待初期支护变形收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅱ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
2三台阶法三台阶法开挖采用人工配合小型挖掘机施工,楔形掏槽,部分地段采用控制爆破。
开挖施工工艺流程见图10.4.2.2-1,开挖施工步骤见图10.4.2.2-2。
施工工序:第一步:(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。
(2)弱爆破分部开挖①部,同时每循环进尺一次,(3)分部施作①部导坑周边的初期支护,即初喷100px厚混凝土,架立钢架,施作锁脚锚管。
部分初喷100px厚混凝土,施作钢架,并设锁脚锚管。
第三步:(1)在滞后于②部一段距离后,弱爆破开挖③部。
(2)周边部分初喷100px厚混凝土,施作钢架,喷混凝土至设计厚度。
第四步:(1)开挖④部。
(2)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。
第五步:灌筑Ⅰ部仰拱、墙底及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。
第六步:根据监控量测结果分析,待初期支护变形收敛后,利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅱ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
3三台阶七步法深埋Ⅴ级采用三台阶七步法施工,施工必须坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则,开挖方式采用弱爆破或人工开挖。
开挖施工步骤见图10.4.2.3-1。
施工工序:第一步:(1)利用上一循环架立的钢架施作超前支护。
(2)弱爆破分部开挖①部,同时,每循环进尺一次。
(3)分部施作①部导坑周边的初期支护,即初喷100px厚混凝土,架立钢架。
隧道开挖方法详细介绍在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。
如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工,有三条主要作业线:开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面,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方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
隧道开挖方法及施工技术分析摘要近年来我国公路运输事业得到快速发展,隧道开挖数量逐年增多,根据功能和埋置深度的差异,隧道可以分为多种类型,隧道开挖属于隧道施工的重要程序,开挖方法不仅影响着施工安全,也决定着施工的进度.本文主要针对隧道的开挖方法与施工要点展开分析。
关键词隧道;开挖方法;施工技术隧道施工的挖掘进方法主要是由不同的断面净空尺寸与地质条件所决定的,而断面的净空尺寸又根据其使用功能的不同和所处的特殊地质环境而改变,合理选择开挖方法不只提高隧道建设的速度,还保障了隧道施工建设中的安全。
1 隧道开挖的常见方法1.1 交叉中隔壁法交叉中隔壁法是指在软弱围岩大跨隧道中,首先,将隧道一侧的二部分或者一部分开挖,施工用横隔板或者中隔板,接着开挖隧道另一侧的二部分或者一部分,完成整个横隔板的施工过程。
其次,再开挖先开始施工一侧的最后环节,并且适当延长中隔壁。
最后,将剩余部分全部开挖完。
一般来说,如果采用短台阶方法,难以保证掌子面的稳定性。
因此,需要采取这种交叉中隔壁法,其分布尺寸相当小,有助于控制变形。
1.2 台阶法在隧道开挖中,台阶法是较为常见的方法。
相对于其他的开挖方法而言,台阶法自身的特点是非常多的,不仅有助于稳定开挖面,而且有较多的工作空间。
台阶法的定义的是将隧道断面分成三次开挖或者两次开挖,上台阶超前距离超过50m,将其称为长台阶开挖;若上下台阶并进。
台阶长度只有3m到5m之间,称其快速闭合或者临时支护,可以将其称为台阶开挖。
台阶法的实施过程是将上半断面先开挖,等开挖到合适的长度后,再立即开挖下半断面,这是一种上半断面和下半断面共同进行的施工方式。
按照台阶长度进行划分,台阶法可以分为短台阶、超短台阶以及长台阶。
近年来,因为设计大断面隧道,出现更多不同类型的台阶法,比如:临时仰拱法、多台阶法等等、通常,在隧道开挖过程中,如何选择合适的台阶法,必须要从两个方面进行认真的考虑,一方面是上断面用到的出渣、支护等机械和施工场所面积的具体要求。
隧道开挖施工方法及施工要点讲解1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
隧道机械化施工,有三条主要作业线,见表施工特点:(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械,减少人力;(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
施工工序流程图:隧道全断面开挖施工工序流程见图1-1施工要点:(1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备,由于开挖断面大,围岩相对稳定性降低,且每循环相对工作量较大,要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。
各工序使用的机械设备务求配套。
以缩短循环作业时间,合理采用平行交叉作业工序,提高施工进度。
(2)利用深孔爆破增加循环进尺,控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果,减少超欠挖。
(3)及时施做初期支护,摸清开挖面前方地质情况,及时准备好应急措施,围岩条件变化时及时调整施工方法,以确保施工安全。
(4)有条件时采用导洞超前的开挖方法,合理组织施工保证隧道施工安全。
(5)二次衬砌及时施作,Ⅰ~Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m,Ⅲ级围岩≤80m。
(6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时,应加强辅助施工方法设计与检查,加强动态量测与监控。
施工图片:2、台阶法施工台阶法开挖是将隧道设计断面分上半断面和下半断面两次(或上、中、下三个断面)开挖,台阶间控制一定距离,采用同时并行的隧道开挖施工方法。
适用条件:按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。