隧道结构构造详解
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隧道结构构造
山岭隧道结构由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。
隧道的主体建筑物是为了保持隧道的稳定,保证车辆的安全运行而修建的,由洞身、衬砌和洞门组成。在洞口容易坍塌或有落石的危险时,还需要加筑明洞
隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的需要以及满足排水、供电、通信和通风等方面的要求而修建的。隧道的附属建筑包括:临时停车带、防排水设施、大小避车洞(普铁)、综合洞室、电缆槽、长大隧道的通风设施等。隧道附属建筑物,应根据具体情况设置。
3.1 洞门类型及构造
3.1.1 隧道洞门作用
隧道两端都要修建洞门。洞门的作用是保持洞口仰坡和路堑边坡的稳定,汇集和排除地面水流,保护洞门附近岩土体的稳定,确保行车安全。洞门的作用有以下几方面:
(1)稳定边坡、仰坡。洞口开挖施工后,附近边坡、仰坡裸露的岩体不断风化,容易滚落甚至滑塌,导致堵塞路面和洞口,砸坏线路轨道,威胁行车安全。修建洞门就可以避免或减小这些危害。
(2)引排地表水。雨季洞口地表水如不引排,可能会淹溺线路,引起边、仰坡滑塌,危及行车安全,修建洞门及截排水沟,可以使隧道洞口免遭降雨影响。
(3)装饰作用。修建美观的洞门对隧道洞口可以起到装饰作用,城市、景区的隧道尤其需要结合所处环境美化洞门。
3.1.2 隧道洞门形式
隧道洞门形式的选择应在保障安全的同时考虑洞门美化和环境美化。不同地址的隧道洞门构造形式各有特点。山岭隧道洞门形式主要有:环框式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门及台阶式洞门等。水底隧道的洞门通常与附属建筑物(如通风、供电、发电间、管理所、监控室等)结合在一起修建。城市道路隧道因其交通量比较大,对洞门建筑的安全要求和艺术要求都比较高。
1.环框式洞门
当隧道洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育且不易风化(Ⅰ~Ⅱ级围岩),路堑开挖后仰坡极为稳定,又无较大的排水量要求时,可采用环框式洞门(图3-1),以起到加固洞口、防止落石的作用。环框与洞口衬砌可用混凝土整体灌筑。
隧道施工工艺概述
当前隧道建设在我国有了快速的发展。本文以我国隧道的发展建设情况为背景,概括了隧道工程的特点,对隧道施工工艺进行了分析,并重点探讨了新奥法施工的种类及其优缺点。
标签:隧道工程;新奥法;施工技术
0引言
近年来随着我国公路建设的快速发展,由8.5万公里构成的“7918”高速公路网已经建成。而我国人口较多,有关部门正在规划和完善国家高速公路网络,以满足人们出行和经济发展的需求。由于高速公路线形的技术指标高,当其进入山区或重丘区时就不可避免地需要采用隧道来穿越山岭。因此,在我国中西部山区修建高速公路,通常桥梁和隧道所占的比例较高,而且建设难度较大。
1隧道工程特点
在进行隧道施工时,必须充分考虑隧道工程的特点,才能在保证隧道安全的条件下,快速、优质、低价地建成隧道建筑物。隧道工程的特点,可归纳如下:
(1)整个工程埋设于地下,因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是决定性的作用。不仅要在勘测阶段做好详细的地质调查和勘探,尽可能准确地掌握隧道工程范围内的岩层性质、岩体强度、完整程度、地应力场、自稳能力、地下水状态、有害气体和地温状况等资料,并根据这些原始材料,初步选定合适的施工方法,确定相应的施工措施和配套的施工机具[2]。
(2)公路隧道正常情况下只有进、出口两个工作面,相对于桥梁、线路工程来说,隧道的施工速度比较慢,工期也比较长,往往使一些长大隧道成为控制新建公路通车的关键工程。因此,要求施工中加强管理、合理组织、避免相互干扰。洞内设备、管线路布置应周密考虑,妥善安排。隧道施工机械应当结构紧凑,坚固耐用。
(3)地下施工环境较差,甚至在施工中还可能使之恶化,例如爆破产生有害气体等。必须采取有效措施加以改善,使施工场地合符卫生条件,并有足够的照度,以保证施工人员的身体健康,提高劳动生产率。
(4)公路隧道大多穿越崇山峻岭,因此施工工地一般都位于偏远的深山狭谷之中,运输不便,供应困难,这些也是規划隧道工程时应当考虑的问题之一。
设计题目:石家庄隧道工程设计(3组)
专业班级: 土隧10-1
专 业: 隧道与地下工程
学 号: 1005030108
姓 名: 张 继 曌 指导教师: 曹 志 军
开题日期:2013年 11 月 11日 完成日期:2013年 11月 22日
大连交通大学土木与安全工程学院 1 一、石家庄隧道工程基本概况 ....................................................................................... 2
1、位置和线形 ......................................................................................................... 2
2、洞身段地质情况 ................................................................................................. 2
二、石家庄隧道结构设计内容 ....................................................................................... 3
1、设计标准 ............................................................................................................. 3
2、平纵面设计 ......................................................................................................... 3
隧道设计概况及控制要点
一 工程简介
暗洞部分属于V级围岩浅埋小净距隧道,隧道最大埋深38m两侧设线间距为18~25m。张店隧道左洞设计采用两台阶预留核心土法开挖,右洞采用中隔墙法开挖。
二 超前支护
1、洞口长管棚
管棚长度为40m,管棚采用热轧无缝钢管,钢管直径Φ108㎜,环向间距40cm,管棚仰角1°,方向与路线中线平行,设计根数为42根;
2、超前小导管
超前小导管采用Φ42mm热轧无缝钢管,原设计环向间距40cm,钢管与衬砌中线平行以10~15°仰角打入拱部围岩,超前小导管纵向间距2.4m,保持1m以上的搭接长度;变更后超前小导管环向间距为33cm,超前小导管纵向间距为每隔一榀钢拱架设置一道。
三 洞内开挖
⑴测量严格控制开挖线,预留沉降量SXX5a衬砌为15cm,SX5a衬砌为12cm。
⑵左右洞开挖掌子面施工距离应错开25m以上,采用超短台阶法施工,台阶控制在5~10m保证初期支护及时落底封闭,仰拱到掌子面不大于30m,二次衬砌到掌子面距离不大于50m,二次衬砌是主要的承载结构设计,因此应紧跟开挖面,初期支护落底后及时施作仰拱及仰拱填充,然后施作二次衬砌。
四 初期支护
张店隧道依据新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护由系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、刚拱架组成。
⑴系统锚杆与围岩主要结构面垂直锚固剂锚固,与刚拱架焊接牢固,由21根Φ22药卷锚杆组成,Φ22药卷锚杆,L=350cm(线路内侧7根L=450cm),环向间距120cm,药卷锚杆杆体采用Φ22HRB335螺纹钢筋,药卷采用专用锚固剂药包,抗拉力≥70KN;
⑵刚拱架采用20a工字钢,在加工厂制作,按设计弧度采用冷弯机进行冷弯,刚拱架安装前必须进行试拼;
⑶刚拱架各段之间采用A3连接钢板(HRB235钢板)螺栓连接,工字钢焊接在钢板之上,采用双面焊接,焊缝厚度不小于5mm,连接钢板规格:220×220×15mm,连接钢板接头螺栓连接、齐峰焊接,焊缝要饱满;