京沈项目-高速铁路长大隧道机械化成套施工工法
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新八达岭隧道机械化配套施工技术摘要:京张高铁新八达岭隧道长12.01km,位于八达岭长城核心风景区,工期紧、安全质量和环保要求高。
通过配备全自动三臂液压凿岩台车、三臂拱架安装机和全自动防排水铺设台车等设备保证了施工安全,加快了隧道施工进度。
通过对二衬台车采用集中振捣和浇筑管理系统进行控制、对二衬砼采用智能保温保湿台车进行养护确保了隧道混凝土施工质量。
通过采用除尘机除尘和曝气生物滤池污水处理设备处理污水,保护了八达岭长城景区的环境。
可以为类似工程起到一定参考作用。
关键词:长大隧道;机械化配套;全断面开挖;微台阶法开挖;风景区Mechanized Matching Construction Technology ofNew Badaling TunnelXIAO Chengyi(China Railway NO.5 Engineering Group Co.,Ltd.,Changsha 410007,China)Abstract:The new Badaling Tunnel is 12.01 km long,located at the core scenic spot of the Badaling Great Wall,with a tight construction period,high safety,quality and environmental protection requirements.The construction safety is ensured and the tunnel construction progress is quickened by the equipment such as automatic three-arms hydraulic drilling bench,three-arms arch frame installation machine and automatic platform for waterproof and drainage laying.Through the control of centralized vibration and pouring management system for the second-liner platform bench,the construction quality of tunnel concrete is ensured by adopting the intelligent insulation and moisturizing platform bench.By using dedusting machine and biological aerated filter sewage treatment equipment to treat sewage,the environment of Badaling Great Wall Scenic area were protected.It can play a certain reference role for similar projects.Key words:long tunnel;mechanization matching;full Section excavation;micro-step excavation;scenic spot0 引言随着我国国民经济的发展,铁路的发展越来越快,铁路工程中长大隧道比例越来越多。
大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行作业施工工法中铁隧道集团有限公司:杜闯东王坤郑清君李新伟李凤远1 前言随着我国基础建设的快速发展,规划修建的各种长大隧道越来越多,为推进隧道施工的科技进步,也将大量采用TBM掘进机和盾构工法施工,并为加快施工进展,在掘进的同时,平行开展铺底、衬砌等施工就显得尤为重要。
盾构隧道施工与其它工法隧道相比,隧道主体结构一次成型,有其较为独特的施工特点.中铁隧道集团在原来TBM工法平行作业施工经验的基础上,使盾构隧道的平行作业施工技术在狮子洋隧道的施工中得到进一步发展。
狮子洋隧道是广深港铁路客运专线的控制性工程,下穿珠江主航道――狮子洋水道,隧道工程全长10。
8km,最大纵坡20‰,最小纵坡3‰,设计时速350公里,是我国首座水下铁路盾构隧道。
隧道分为进出口两个标段,投入四台直径Φ11。
18m气压调节式泥水平衡盾构机,采用“相向掘进,地下对接,洞内解体”方式组织施工.盾构隧道采用预制拼装式管片衬砌,管片采用“5+2+1”双面楔形通用环管片,错缝拼装。
管片内径9.8m、外径10.8m、管片环宽2.0m。
中铁隧道集团承担狮子洋隧道出口标段的施工任务,盾构段左线长4450m,右线长4750m,另外,还包含9处联络通道和泵房等附属工程。
盾构施工后,洞口段又增加了1000m的二次衬砌。
本项目有工程规模大、设计标准高、涉及工法多、工期紧、工程地质复杂、水压力大、盾构掘进距离长等特点。
由于前期工期压缩和设备进场滞后等影响,施工工期显得尤为紧张。
施工中,强化了全方位的组织管理,开展科研攻关,从前期筹划、设备制造、工艺研究到施工探索,都以掘进与后序工序平行作业为着力点,在借鉴以往经验基础上,并通过在本项目的施工组织和研究探索,最后,总结并形成了大直径铁路隧道泥水盾构掘进与后序工序平行作业施工工法。
2 工法特点1、在盾构掘进的同时,进行隧道铺底等其他作业,改变了过去掘进与后道工序流水作业的习惯。
铁路双线隧道全机械化施工工法一、前言铁路双线隧道全机械化施工工法是一种利用机械设备对铁路双线隧道进行全面施工的方法。
相比传统的人工施工方式,全机械化施工工法可以提高施工效率,降低施工成本,保证施工质量。
该工法已经在一些工程项目中得到成功应用,为铁路建设提供了有力支持。
二、工法特点铁路双线隧道全机械化施工工法的特点包括以下几个方面:1、高效快速:全机械化施工能够实现连续、稳定、高效的隧道开挖和支护施工,大幅度缩短施工周期。
2、精确控制:通过先进的机械设备和精确的仪器,可以实现对隧道施工过程各个环节的精确控制,保证施工质量。
3、减少人力劳动:全机械化施工减少了对人力的依赖,降低了人工成本,并减少了工人在危险环境下的劳动风险。
4、适应复杂地质条件:全机械化施工工法可以适应复杂的地质条件,如软土、硬岩、高地应力等,提高了工程适应性。
三、适应范围铁路双线隧道全机械化施工工法适用于各种类型的隧道工程,特别适用于工期紧迫、施工空间有限、复杂地质条件下的隧道施工。
该工法已经在国内外多个铁路项目中成功应用,得到了工程单位和施工方的广泛认可。
四、工艺原理铁路双线隧道全机械化施工工法的工艺原理是通过机械设备的运用实现施工过程的全自动化和高精度控制。
具体包括以下几个方面:1、机械切削:采用隧道掘进机或大型剥离机进行切削和破碎,实现岩石的开挖和疏浚。
2、地质勘探:通过地质勘探来获取地质信息,并根据地质情况调整机械设备的使用和施工方案。
3、锚杆支护:使用锚杆等支护材料对开挖的隧道进行支护和加固,保证施工过程的安全和稳定。
4、槽钢支撑:在隧道开挖的过程中使用槽钢等材料进行临时支撑,保证开挖面稳定和安全。
五、施工工艺铁路双线隧道全机械化施工工法的施工工艺包括以下几个阶段的详细描述:1、准备工作:确定施工方案,组织设备和材料,进行地质勘探和设计。
2、开挖施工:通过隧道掘进机进行开挖,同时进行支护和加固。
3、支护施工:使用锚杆等支护材料对开挖面进行支护和加固。
京沈项目-高速铁路长大隧道机械化成套施工工法预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制高速铁路长大隧道机械化成套施工工法(作者:京沈项目陈玉奎、李旭阳、汤春阳、徐茂华、王冠淇)1.前言随着我国高速铁路建设的迅猛发展,国家中长期铁路网的规划实施,必然会修建大量的长大隧道,而长大隧道往往成为控制性工程。
长大隧道施工工期长、投资大,合理的机械化成套施工方案通过减少劳动力的投入,降低能源和资源的消耗,提高施工效率,能够保证经济效益提高和安全质量可靠。
隧道机械化施工能够改善目前艰苦条件下作业的劳动力严重缺失和劳动力成本增加的局面。
尤其是“一带一路”和“企业走出去”战略的实施,越来越多的国外基础设施建设由中国企业来承担,其中国高铁具有很强的竞争力。
但同时又存在为适应各国当地劳动力政策,隧道施工需要劳动力过多,成本激增的风险。
研究如何提高隧道的机械化水平,加强隧道施工操作的标准化,提升多种机械机群协同性,从而来减少施工环节中的资源浪费,加快了施工进度,提高了隧道施工的质量显得非常重要。
隧道施工的机械化成套应当本着“性能可靠,技术先进,满足需求,略有储备”的原则进行。
一般情况下,施工机械化程度越高,生产效率就越高,施工进度也越快,因此在具体工程施工时,应尽量选择性能好的设备,且数量须满足作业要求,各种设备之间互相匹配。
我们依托三棱山隧道施工,对开挖支护、仰拱、二衬、防排水四条作业线进行了机械化施工改造与创新,投入的设备和工装包括:三臂凿岩台车、湿喷机械手、自行式仰拱栈桥、仰拱桁架式模板、仰拱钢端模、衬砌模板台车及二衬钢端模、防水板半自动铺挂平台、水沟电缆槽门架台车,取得了良好的效果。
开挖采用液压三臂凿岩台车施工,通过机械的精准定位以及孔序的优化设计,减少了超欠挖量,加快了开挖速度,同时解放了风枪钻孔所需的大量劳动力;锚喷支护采用回弹量少的湿喷机械手施工,保证了初期支护的质量;仰拱施工采用自行式仰拱栈桥配合仰拱桁架式模板和钢端模施工,定位准备,安拆快捷,确保仰拱和仰拱填充分开浇筑,提高了结构的整体性和施工速度;防水板半自动铺挂平台提高了防水板铺挂效率,减少了施工班组作业人员,同时提高了施工质量;二次衬砌使用中埋式止水带钢端模,来实现更好的防水效果;整体式水沟电缆槽保证了水沟电缆槽的线型控制及外观质量,避免了水沟电缆槽板缝之间的错台。
桥梁附属设施专项施工方案1。
工程概况1。
1编制依据(1)京沈客专辽宁公司编制的新建北京至沈阳客运专线辽宁段指导性施工组织设计。
(2)《常用跨度梁桥面附属设施》(通桥(2008)8388A);《特殊孔跨梁附属结构图》。
(3)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料.(4)中国水电四局京沈客专辽宁段工区经理部编制京沈客专9标段实施性施工组织设计。
(5)京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司标准化建设管理手册《管理制度标准化》.(6)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752—2010)。
(7)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2010)。
(8)《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。
1。
2工程概述新建北京至沈阳铁路客运专线JSLNTJ—9标起止里程为DK550+904。
91〜DK565+660。
77,桥梁7座7079.78m,桥梁均为正线双线设计,设计速度目标值采用350km/h,线间距为5。
0m,无砟轨道,直曲线上轨顶至梁顶距离为0。
738m,桥梁上部结构采用简支箱梁、连续梁和简支拱梁,桥面附属设施主要包括挡防护墙、竖墙、吊篮、伸缩缝、接触网立柱基础以及桥面防水施工等。
2 施工计划2。
1 人力资源根据工程的性质和特点,工区将精心组织一批有经验的施工队伍和一流的施工设备投入本项目,工程部、安质部等技术控制部门,对施工中使用的方案进行设计和优化,对工程施工的全过程进行严格的质量控制,以确保工程施工顺利进行。
人力资源配置表表2—1 序号人员配置单位人数备注1 技术管理人员人82 测量员人 43 试验员人 34 电工人 25 木工人166 电焊工人97 钢筋工人188 机修工人 29 普工人2010 混凝土工人122。
2施工工期安排根据工期要求,结合本工程实际情况,工期计划如下:防护墙施工:2015年9月1日开工,2015年11月30日结束;竖墙施工:2015年9月1日开工,2015年11月30日结束;吊篮施工:2015年7月15日开工,2015年9月10日结束;3 施工方案3.1施工总体思路按照架梁顺序,桥梁附属设施按照自小里程桥往大里程桥施工。
隧道洞口施工设施标准化建设实施细则一、选址及原则选址遵循“因地制宜,节约土地,保护环境,安全可靠,规范有序,功能完备,布设合理,方便生活,满足生产”的原则,采取自建的方式建设隧道施工设施。
要求交通便利,通信畅通,满足信息化管理要求。
避开泥石流、滑坡体、弃土场、取土场等危险区域,远离坍方、落石、危岩等地段.二、硬件设施隧道施工设施占地面积≥5000m2,原地面清表压实,采用山皮石回填,回填厚度30—60cm,所有场地进行砼硬化处理,硬化厚度为10cm厚碎石垫层,10cm厚的C15砼面层。
一般行车道硬化采用10cm厚碎石垫层,10cm厚的C20砼面层,大型作业区、重车行车道硬化采用10cm厚碎石垫层,20cm厚的C20砼面层.场地浇筑后切割伸缩缝。
硬化过程中遵循中间高、四周低的原则,排水坡度控制在 1.5%,内设排水系统确保场地排水通畅.场地内共设办公生活区、喷射混凝土拌和站、钢筋加工场、施工送风设施等功能区。
1、办公生活区办公生活分办公室、员工宿舍、食堂及厕所,区内房屋全部采用同一款式双层活动板房,内部吊顶,C15砼硬化,每间房屋配有空调或采用集中供暖.若存在地势高差分区,分界处设置挡土墙稳定边坡。
(1)办公室办公室共5间活动板房,面积100㎡,场内管理人员10-12人,满足人均大于6m2的要求。
办公室办公设备齐全、有关制度、图表上墙,文件资料归档整齐,同时通信满足施工信息收集、整理、传送的要求.(2)员工宿舍员工宿舍共设30—40间活动板房,面积600—800m2,房间净宽高度为2.6m,门窗齐全,内设三张双层铺摆放整齐,严谨宿舍内私拉乱接.宿舍区内挂设治安、卫生、防火管理制度.(3)食堂及厕所食堂及操作间面积为80㎡(4间活动板房),按巅峰人数100人的70%,即按70人算,人均面积80/70>1.0㎡的人均用餐面积要求。
食堂板房应用净空高度为2。
8m,水泥地面、不积水,锅台四周面案板挨墙处贴白瓷砖,燃气罐单独设置在通风良好的存放间。
目录1、编制依据................................................................................................................................ - 1 -2、工程概况................................................................................................................................ - 1 -2.1线路概况....................................................................................................................... - 1 -2.2主要技术标准............................................................................................................... - 3 -2.3主要工程项目及数量................................................................................................... - 3 -3、气候条件................................................................................................................................ - 5 -4、冬施范围及主要工程数量.................................................................................................... - 5 -5、冬季施工材料设备准备及进场计划.................................................................................... - 6 -6、拌和站与工点对应关系........................................................................................................ - 9 -7、拌和站及工点冬施验收时间.............................................................................................. - 10 -8、施工准备.............................................................................................................................. - 10 -8.1冬季施工的界定......................................................................................................... - 10 -8.2组织机构设置............................................................................................................. - 11 -8.3管理职责..................................................................................................................... - 11 -8.4机械设备准备............................................................................................................. - 13 -8.5材料准备与储存......................................................................................................... - 13 -8.6技术准备..................................................................................................................... - 14 -9、冬期施工措施...................................................................................................................... - 15 -9.1冬季测温管理............................................................................................................. - 15 -9.2隧道内的保温工作..................................................................................................... - 16 -9.3水下混凝土灌注保温控制......................................................................................... - 16 -9.4拌和站防冻保温措施................................................................................................. - 17 -9.5混凝土工程................................................................................................................. - 20 -9.6 钢筋工程.................................................................................................................... - 23 -9.7高压风管保温措施..................................................................................................... - 24 -9.8供水系统保温措施..................................................................................................... - 25 -9.9作业人员防寒措施..................................................................................................... - 25 -9.10冬季施工其它措施................................................................................................... - 26 -9.12加强隧道内通风工作,加强有毒有害气体的监测。
沈大高速改扩建工程金州隧道施工技术1工程概况沈(阳)大(连)高速公路改扩建工程中金州隧道是全国第一座大跨度的公路隧道,最大开挖跨度为22.482 m,最大的开挖高度为16.104 m。
隧道位于大连市金州区北部约6.5 km处,原沈大高速公路右侧,是沈大高速公路改扩建工程中的一个关键工程、控制工程。
隧道采用单洞四车道隧道形式,起讫桩号为K344+670~K345+156.5,全长486.5 m,纵坡为1.6%,隧道位于R=5500 m的圆曲线上。
隧道轴线方向进口218°、出口210°,横穿金州山体,对应段上行线为原沈大高速公路。
2工程地质、地貌、水文情况隧道区地层属于古生界寒武系下统(∈1)页岩与灰岩或泥灰岩与灰岩互层。
第四系坡积层分布于地表,厚度不大。
该区地形较为复杂,冲沟发育,以强烈风化剥蚀作用为主,绝对高程为105 m-189 m,相对高程为84 m,属丘陵地貌类型。
隧道测区内无地下水溢出,地下水位于隧道底板高程以下,降雨将在冲沟内形成洪流,对进出口边坡及基坑的安全影响较大,洞内围岩节理、裂隙发育,岩层倾角较陡,大气降水会渗入到隧道段形成渗水或滴水现象,对围岩的稳定性有不利影响。
3施工方案隧道共分为三种围岩类别,Ⅱ类围岩63 m,Ⅲ类围岩100 m,Ⅳ类围岩257 m。
原设计采用双侧壁导洞法施工,但此方案速度较慢、成本高、很难保证工期要求,所以我们根据地质勘察资料及地质超前预报情况,经过多方论证,决定采用上、中、下台阶法施工。
这样,既能保证工期又能降低工程成本。
3.1洞口段洞口段属于QM2类围岩,根据我们的施工经验和现场实际,确定采用长管棚注浆超前支护加固围岩,然后进行弱爆破、短进尺长台阶法开挖。
锚、喷、钢拱架联合支护,并加强地表和洞内监控量测。
3.2洞身段在QM3类围岩中,我们采用小导管注浆超前支护预加固围岩长台阶法开挖,锚、喷、钢拱架联合支护并加强地表和洞内监控量测。
0 引言截至2016年底,我国高速铁路总里程已突破2万km,其中大量采用无砟轨道结构,CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国自主研发、具有自主知识产权的一种新型的轨道结构,具有高平顺性、高可靠性、高稳定性和良好的耐久性等特点,且维护成本低,广泛应用于我国高速铁路建设中,是我国高速铁路建设和“走出去”项目优先采用的结构型式。
物流已经在许多行业和领域应用,并已取得显著的效果[1-2]。
许多学者将物流管理的思想应用到工程项目建设管理中,从供应链及相互制约的角度来看,CRTSⅢ型板式无砟轨道施工物流活动包括从底座板、铺板、自密实混凝土灌注的一系列物资实体的处理环节,涉及模板倒运、混凝土运输、轨道板存放、轨道板运输、泵车站位、吊车站位、龙门吊行走全过程[3-5]。
从最终目的来看,主要是保证施工现场所需的材料和物资的连续供应,确保施工所需的周转料吊装倒运顺畅,以尽可能减少物流对施工作业的干扰[6-7]。
针对无砟轨道施工过程中的物流组织开展研究,对于优化资源的配置、降低施工成本和提高施工效率具有重要意义[8]。
结合京沈客专特殊地段结构特点和CRTSⅢ型板式无砟轨道物流的特点,探讨高速铁路长隧、高桥、深堑结构的无砟轨道物流组织模式。
京沈客专特殊地段CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工物流组织方波(中铁十二局集团第一工程有限公司,陕西 西安 710000)作者简介:方波(1980—),男,工程师。
摘 要:随着高速铁路建设的快速发展和“走出去”项目的逐步推进,我国自主研发、具有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道技术将会得到广泛应用。
对于高速铁路长大隧道、特高桥梁和深挖路堑,CRTSⅢ型板式无砟轨道施工物流通道和物流活动直接影响施工工期。
结合京沈客专特殊地段结构特点和CRTSⅢ型板式无砟轨道物流特点,提出适用于高速铁路长隧、高桥、深堑结构的无砟轨道物流组织模式:对于高速铁路长大隧道、高桥结构,建议采用单线底座通道施工法;对于高速铁路深堑结构,建议优先采用双线底座通道施工法,当条件不具备时,考虑采用双线基面通道施工法,以提高施工效率。
高速铁路长大隧道机械化成套施工工法(作者:京沈项目陈玉奎、李旭阳、汤春阳、徐茂华、王冠淇)1.前言随着我国高速铁路建设的迅猛发展,国家中长期铁路网的规划实施,必然会修建大量的长大隧道,而长大隧道往往成为控制性工程。
长大隧道施工工期长、投资大,合理的机械化成套施工方案通过减少劳动力的投入,降低能源和资源的消耗,提高施工效率,能够保证经济效益提高和安全质量可靠。
隧道机械化施工能够改善目前艰苦条件下作业的劳动力严重缺失和劳动力成本增加的局面。
尤其是“一带一路”和“企业走出去”战略的实施,越来越多的国外基础设施建设由中国企业来承担,其中国高铁具有很强的竞争力。
但同时又存在为适应各国当地劳动力政策,隧道施工需要劳动力过多,成本激增的风险。
研究如何提高隧道的机械化水平,加强隧道施工操作的标准化,提升多种机械机群协同性,从而来减少施工环节中的资源浪费,加快了施工进度,提高了隧道施工的质量显得非常重要。
隧道施工的机械化成套应当本着“性能可靠,技术先进,满足需求,略有储备”的原则进行。
一般情况下,施工机械化程度越高,生产效率就越高,施工进度也越快,因此在具体工程施工时,应尽量选择性能好的设备,且数量须满足作业要求,各种设备之间互相匹配。
我们依托三棱山隧道施工,对开挖支护、仰拱、二衬、防排水四条作业线进行了机械化施工改造与创新,投入的设备和工装包括:三臂凿岩台车、湿喷机械手、自行式仰拱栈桥、仰拱桁架式模板、仰拱钢端模、衬砌模板台车及二衬钢端模、防水板半自动铺挂平台、水沟电缆槽门架台车,取得了良好的效果。
开挖采用液压三臂凿岩台车施工,通过机械的精准定位以及孔序的优化设计,减少了超欠挖量,加快了开挖速度,同时解放了风枪钻孔所需的大量劳动力;锚喷支护采用回弹量少的湿喷机械手施工,保证了初期支护的质量;仰拱施工采用自行式仰拱栈桥配合仰拱桁架式模板和钢端模施工,定位准备,安拆快捷,确保仰拱和仰拱填充分开浇筑,提高了结构的整体性和施工速度;防水板半自动铺挂平台提高了防水板铺挂效率,减少了施工班组作业人员,同时提高了施工质量;二次衬砌使用中埋式止水带钢端模,来实现更好的防水效果;整体式水沟电缆槽保证了水沟电缆槽的线型控制及外观质量,避免了水沟电缆槽板缝之间的错台。
通过以上四条机械化配套作业线达到快速施工、作业人员减少、能耗降低、安全质量可靠的目的。
中国路桥承建京沈客专辽宁段TJ-1标三棱山隧道位于辽宁省朝阳市、阜新市境内,隧道全长8888m。
隧道进口位于北票市马友营乡东台子村,与101国道相邻。
隧道进口起始里程为DK493+415,设计为纵坡为4.8‰的单面下坡,共承担2930m的施工任务。
其中开挖里程为DK493+880-918,围岩等级为IV级,衬砌类型为IVa-2、IVa-1。
该地段工程地质情况为:凝灰岩,局部夹凝灰质砂页岩,强至弱风化,灰色,凝灰质结构,块状构造,节理裂隙较发育,岩体较破碎,块石碎石状镶嵌结构。
2.工法特点2.1 开挖作业线三臂凿岩台车具有安全、环保、噪音小的特点,因其定位精确钻孔质量高、速度快,同时有利于下台阶的跟进,总体施工进度比人工开挖快20%,加快了开挖作业线的整体施工速度。
以三臂凿岩台车施工为核心,申报了辽宁省省部级工法,工法名称:高铁大断面隧道应用三臂凿岩台车在Ⅳ级围岩台阶法施工工法,工法编号:SJGF167-2016。
2.2 湿喷机作业效率高、回弹减少,减少回弹量又进一步保证了喷射到洞壁材料的质量。
机械开挖相较人工减少超挖量,湿喷机施工时间减少30%,不仅节约了成本,而且提高了初期支护的效率。
2.3自行式仰拱栈桥长度17米,该栈桥采用液压控制,具备前、后、左、右移动功能,行走采用电控专用小车,整个栈桥就位无需人工铺轨,不需要机械设备配合,3人即可操控,一次移桥时间仅为30分钟。
2.4仰拱桁架式模板可以根据施工的实际需要进行模架的高度和模板角度的调节,一体式模架自重轻,便于移动,无须拆卸,仰拱只需一次立模即可完成仰拱、边墙基础、仰拱填充3个部位的混凝土浇筑施工,大大减少了模板施工工序,加快了施工进度,提高了结构的整体性。
仰拱钢端模:止水带夹在两块钢模板之间,能够保证止水带顺直、居中,起到了很好的止水效果。
在止水带外侧钢模板上焊有2cm×1.5cm钢条,拆模后预留槽用于安装止水条。
2.5防水板半自动铺挂平台为全液压、电动控制,能够上下、左右移动,外侧设置环形槽道,铺挂小车在环形槽道内行走完成防水板铺挂。
平台加快了铺挂进度,又避免了由于人工铺设不平,造成焊缝宽窄不一,提高了铺挂质量。
2.6通过二衬钢端模的使用,一次解决了止水带安装、固定难题,避免了止水带施工中出现的穿孔、不居中、损坏等,增强了施工缝防水保障能力。
该类型二衬钢端模申请了专利,专利号为ZL201520952760.2。
2.7整体式液压水沟电缆槽台车采用整体钢模设计,模板强度大、稳定性好,保证了水沟电缆槽的线型控制及外观质量,避免了水沟电缆槽板缝之间的错台。
台车拼装完成后,全自动进行操作进行模板的就位,不需拼装和拆除模板,施工相比小块模板快捷、方便。
2.8该工法通过上述设备、工装的组合配套使用和合理安排,可以使隧道各工序施工人数减少约21人,施工速度加快15%,减少电能消耗约320度/m,并且大幅度提高了仰拱、二衬施工缝防水和防水板铺挂的施工质量,避免了大量支撑钢材的浪费。
3.适用范围此工法适用于每工作面长度大于1km的隧道,尤其是劳动力紧张或单工作面掘进长度大于1.5km的隧道经济效益会有显著提高。
4.工艺原理4.1 长大隧道采用钻爆法进行开挖,采用三臂凿岩台车进行上台阶开挖施工,三臂凿岩台车在钻臂之间不发生干涉的条件下,优化凿岩钻孔孔序,采用最快捷的钻孔顺序,利用钻孔速度快、定位精度高,提高钻孔的精度,通过钻爆参数的优化设计进行光面爆破,有效缩短循环作业时间、加快作业效率、提高钻爆精度减少超欠挖,减少对围岩的损伤,同时也节约初期支护成本。
4.2 采用先进的湿喷机组进行快速初期支护作业,保持围岩的自承状态,使围岩的受力条件不发生严重的应力重分布,而且湿喷机作业效率高、回弹减少,减少回弹量又进一步保证了喷射到洞壁材料的质量。
4.3 自行式仰拱栈桥采用液压控制,具备前、后、左、右移动功能,行走采用电控专用小车,整个栈桥就位无需人工铺轨,不需要机械设备配合。
传统的仰拱模板安装采用小模板,现场用锚固钢筋支撑和拼装,安装时间长,错台易超限,无法保证仰拱混凝土的施工质量。
采用的仰拱桁架式模板,在仰拱与二衬边墙连接处设置宽2.5米的弧形整体模板,模板整体吊装就位。
弧形模板分两部分组成,上部分弧长1.5米,下部分弧长1.0米,中间采用铰接连接,仰拱浇筑完成后,把下部分模板提起来,直接浇筑仰拱填充混凝土,保证了仰拱与填充分次浇筑。
采用仰拱桁架式模板,将仰拱和边墙基础分段全幅施工,一次成形,不留纵向施工缝,加快施工进度,节约成本,仰拱两侧曲墙部采用自制模板能保证线形顺畅,施工质量能够得到很好的控制,从而使施工工艺达到设计要求。
4.4防水板半自动铺挂平台主要由行走机构系统总成、门架系统总成、作业平台系统总成、拱圈系统总成、卷扬提升系统总成、液压系统总成等六部分组成,设计结构简单,便于操作。
通过设计拱圈系统和卷扬机系统,将防水板固定在滚轴上,滚轴通过沿拱圈运动的小车固定,小车通过卷扬机提升,与液压系统进行配合作业,将防水板沿着隧道开挖面运动,从而实现防水板铺设的机械化作业。
4.5二次衬砌模板台车端模安装止水带时在台车就位并弯折止水带后一次整环安装到位,不需要在狭小空间内固定钢筋卡、模板上钻孔等工序,使安装止水带和封端工序互不干扰,既保证了安装质量,又提高了工效。
4.6一体式的双线隧道水沟电缆槽模板台车,可以根据施工的实际需要调节模板的高度和位置,一次性浇筑成型,保证了工程质量,省去了安装和拆卸模板的时间,既节省了材料又提高了效率,操作简单方便,便于工人进行施工。
4.7本工法机械化施工设备和工装列表、劳动力减少情况、工序时间节省情况。
表4-1隧道机械化施工设备和工装列表(每工作面)空压机3.5台(1km以内3台,大于1km4台),空压机总功率约3.5*132kw=462kw。
每延米(上台阶)节约能源:462kw*2.8h/3-200kw*1.7h/3m=318kwh。
5.施工工艺流程及操作要点5.1 大断面高铁隧道机械化施工工艺流程图隧道机械化施工流程图参见图5-1。
5.2 操作要点5.2.1开挖支护作业洞身台阶法开挖施工工艺流程见图5-2。
图5-2 洞身台阶法开挖施工工艺流程图5.2.1.1施工准备隧道开挖前,利用超前预报、超前钻孔、监控量测等探测结果,分析研究围岩的性质,探明前方围岩的完整性、涌水、不良地质等情况,对洞身实际的围岩与设计图进行核对,确定开挖、支护参数。
利用小松PC220-8挖掘机进行排险工作,将表面被炸松或产生裂缝而没有脱下来的石块扒下来,持续时间约为30min。
5.2.1.2 钻爆设计采用钻爆法施工,采用正台阶光面爆破施工,上台阶施工采用1台三臂凿岩台车施钻。
a上台阶炮眼布置掏槽眼采用斜眼掏槽的形式,有4排对称的斜眼,成对地在炮眼处集中炸出一个楔形空间,孔口距50-80cm,孔深为2.2m,炮眼数量为16个。
辅助眼间距第一排为50cm,后排眼间距为60cm,炮眼数量为98个。
周边眼是指沿边缘轮廓线布设的炮眼,周边眼炮眼的数量为54个,炮眼间距为40cm,炮眼深度为2m。
底眼设置一排,垂直于开挖面打眼,炮眼间距为80cm,炮眼数量为19个。
b下台阶炮眼布置辅助眼横向间距为80cm,纵向间距为100cm,孔深为2m,炮眼数量为75个。
周边眼间距为40cm,数量为25个,底板眼间距为70cm,数量为25个。
炮眼布置图参见图5-3,围岩钻爆设计参数参见表5-4。
图5-3 炮眼布置图表5-4 围岩钻爆设计参数上台阶炮眼名称个数炮眼深度/m装药类型装药系数周边眼542φ32*2000.3掏槽眼16 2.2φ32*2000.7辅助眼982φ32*2000.55底板眼192φ32*2000.6下台阶周边眼252φ32*2000.3辅助眼752φ32*2000.55底板眼252φ32*2000.6测量人员应严格按设计进行放线,放线利用全站仪精确放出上、下台阶开挖轮廓线、隧道中线,用红色油漆画开挖轮廓与布置炮眼,辅助孔可以根据现场围岩情况作相应调整。
测量组还要注意对上一循环的开挖轮廓线进行复核,并标识超欠挖情况以备修正,便于三臂凿岩台车操作手钻孔作业。
为保障测量的准确性,洞内的导线桩、中线桩及水准点须定期进行复测,其设置必须牢固可靠,使用方便。
5.2.1.4 凿岩台车就位在钻机就位后,接风电应在测量放样同时进行,以减少工序时间。