隧道掘进机开挖技术解析共63页文档

隧道开挖施工技术

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。

关于隧道开挖方法及掘进方式的简要概述

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

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。

隧道开挖施工技术讲义(图文丰富、158页)

C 激光破岩从20世纪60年代开始，许多国家开展了利用激光破岩的研究工作。激光破岩的主要原理是借助于激光的热力作用使岩石破碎。在掘进硬岩隧道时，用激光切割器比用机械法在经济上具有优越性。 D 微波破岩日本铁道研究所利用感应加热的方法，开展了微波破岩的试验研究工作。该装置的频率为915±25Hz，波长约为30cm，最大功率为60kW。研究表明，微波功率越大，破碎效果越好。
水射流辅助机械切削破碎岩石的优点在于：水射流切槽可增加岩石自由面，从而减少机械切割力，加大切深，提高破岩速度，提高破岩效率，并能冷却刀具，降低切削温度，减少刀具磨损和脆性破坏的可能性，延长刀具使用寿命，防止磨擦发火，控制粉尘和减少噪音。
B 热―机碎岩热―机碎岩是近几年发展起来的一种新型的复合
第五章隧道开挖施工
施工方案与开挖方法凿岩爆破装岩与运输洞室通风
施工方案与开挖方法
施工方案
一次成巷方案多次成巷方案
开挖方法
洞室常用开挖方法选择开挖方法考虑的因素
施工方案
根据开挖、支护及安装等施工方案可以分为两类： 1、一次成巷方案 2、多次成巷方案
一次成巷方案
定义：一次成巷的施工方案，要求在单位时间内完成开挖、永久支护、安装铺设等项工程，达到设计规定的成巷要求，使隧道尽快投产。 (一次成巷实际是多工序平行作业的施工方案)
台阶开挖法
正台阶开挖法反台阶开挖法
采用正台阶法开挖时，将洞室断面分成两部分，先掘上部断面使上部超前而出现台阶。
采用反台阶法开挖时，将洞室断面分成两部分，先掘下部断面使下部超前
而出现反台阶。
台阶开挖法
正反台阶法对比：优点： ① 正台阶法：不需为上部工作

隧道开挖方法详细介绍

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

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。