大别山特长隧道快速施工技术
大别山隧道工程建设工期控制关键技术研究
超前 地质 预报 仪 、 隧道激 光断 面仪 、 装载 机 、 挖机 、 自卸
汽车 等机械 设备 相 配套 。钻孔 作业 主要 采用人 工 在钻 孔 台架 上全 断 面 同时进行 ， 以缩 短 钻眼 时 间 ， 且开 挖精 度易 于控制 ， 足规 范要 求 （ ２ 。 满 图 ）
工 作 面 洞 口
的 隧 道 ， 断 面 如 图 １所 示 。 隧 道 通 过 地 层 岩 性 主 要 纵 为 二 长 花 岗 岩 ， 、 级 围 岩 ｌ ３ ， ９ ． ４ ； Ⅱ Ⅲ ２ ３ｒ 占 ３ ０ ％ Ｉ ３ ｎ Ｖ 级 围岩 ４ １ 占 ３ ６ ％ ； ８ ｍ， ． ３ Ｖ级 围 岩 ４ ２ｒ， ３ ３ ％ 。 ４ 占 ．３ ｎ
收 稿 日期 ：０ ０—０ ２１ ２—０ １ 作者简介 ： 邬彪 江 （９ １ ） 男 ， 程 师 。 １５ 一 ， 工
移动式仰拱栈桥
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仰 、底 业 拱铺作 区
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９１
图 ４ 二 次 衬 砌 作 业 示 意
铁道标准设计
经检 验 ， 眼利 用 率 为 ９ ％ ， 眼残 余 率 炮 ｌ 炮
图 １ 大 别 山 隧道 纵 断面 示 意
为 ９ ％ 。每循 环开 挖进 尺为 ３ ０ｍ 左右 ， ８ ． 爆 破方 量 约 ３ ３Ｉ ， ５ 装药 量为 ３ ２ｋ ， ｎ １ ｇ 平均
２ 机 械化 配套 技术
长１ ５ 是 合 武 线 最 长 的 、 制 工 期 的 隧 道 。 在 建 设 过 程 ３ ６ｍ， ２ 控 ４ ． 个 工序 都按 照 标 准 化 管 理 的 要 求 进 行 施 工机 械 化 配 套 ， －各 并采 用 大 断 面 光 面 爆 破 、 头 通 风 等 关 键 技 术 ， 独 实现 了 月 均
大别山隧道双块式无碴轨道施工组织设计
大别山隧道双块式无碴轨道施工组织设计隧道施工组织设计是指在隧道施工前，根据设计图纸和施工方案要求，进行施工工序、工艺流程、施工方案、安全措施等的组织设计。
大别山隧道双块式无碴轨道是一种新型的轨道工程，具有施工难度较大的特点。
因此，在设计隧道施工组织时，需要综合考虑各种因素，确保工程施工顺利进行。
一、隧道施工工艺流程1.准备工作：包括选址确认、地质勘探、地质钻探、勘察设计等工作。
确定施工工艺和施工方案。
2.隧道洞口处理：洞口施工前需要对洞口进行处理，包括喷混凝土衬砌等工作。
3.隧道掘进：采用TBM盾构机进行掘进工作，首先是开挖顶部，然后逐步开挖底部，最后进行支护。
4.构造物施工：包括隧道内部的结构施工，如架桥、安装门式起重机等。
5.轨道安装：根据设计要求，安装双块式无碴轨道。
6.隧道运营：隧道施工完成后，进行验收和运营。
二、施工方案设计1.施工选址：根据勘察设计和地质勘探结果，选择合适的施工选址。
2.施工工艺：根据隧道洞口处理、掘进、构造物施工和轨道安装等工艺要求，设计施工方案。
3.设备选择：根据施工要求，选择合适的盾构机、起重机和其他设备。
4.施工流程：根据施工工艺要求，确定施工流程和工序。
5.安全措施：考虑到施工过程中可能存在的安全风险，设计合理的安全措施，包括施工人员安全培训、施工现场的防护措施等。
1.管理机构设置：设立施工总指挥部和各个施工分指挥部，负责隧道施工的协调和管理工作。
2.人员组织安排：根据施工需要，合理安排施工人员的工作任务和工作时间，确保施工进度。
3.施工队伍建设：组建施工队伍，根据需求配备足够数量的工程师、技术员和施工人员，保证施工质量。
4.施工资料准备：准备施工所需的资料和材料，包括施工图纸、施工方案、施工说明书等。
5.现场管理：对施工现场进行管理，包括协调各个施工分指挥部的工作、监督施工进度和质量。
隧道施工组织设计的目的是通过科学合理的组织和安排，确保隧道施工的顺利进行，保证施工工期和施工质量。
特长隧道施工方案
1特长隧道施工方案茶子脚特长隧道全长采用双线隧道断面，上行线单线长3355m；下行线单线长3320m。
其中Ⅲ级围岩5170m，占77.45%，Ⅳ级围岩1260m，占18.88%，Ⅴ级围岩245m，占3.67%。
Ⅲ级围岩段采用上下台阶法开挖，Ⅳ级围岩段采用CD法开挖，Ⅴ级围岩段采用双侧壁导坑法开挖。
隧道施工工艺框图见附图1。
茶子脚特长隧道施工指导原则为：突出开挖重点，主攻断层破碎带及浅埋段施工难点，强化锚喷支护关键，把握防水衬砌焦点。
以“快速施工”为核心，强化配置“超前地质预报”、“开挖钻爆”、“装碴运输”、“锚喷支护”、“防水衬砌”几条机械化作业线。
以先进的大型机械设备配套和技术手段为基础；以科学管理、合理组织为手段，在Ⅲ级围岩地段突出一个“快”字，在Ⅳ、V级围岩、浅埋地段及断层破碎带地段做到一个“稳”字，确保工期、质量、安全、效率各项目标的实现。
茶子脚特长隧道施工基本理念为：爱护围岩、内实外美、重视环境、动态施工爱护围岩：爱护围岩是将围岩看作承力结构的一部分，有效地控制对遗留围岩的损伤和松弛。
包含二层含义，一对硬质围岩而言，是不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力，通过机械开挖技术、光面和控制爆破技术减少对围岩的扰动和破坏；二对软弱破碎围岩而言，是通过各种手段和方法增强围岩的支护能力，如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术等增强围岩的自支护能力。
内实外美：内实外美关键是“内实”，内实是衬砌内在质量的体现，外美是外观质量的体现。
而内实外美主要决定于隧道初期支护和衬砌的施工质量。
所谓内实就是隧道初期支护和衬砌应当具有在使用期间内的强度、耐久性、实用性和可靠性外，要切实做到“四密贴”即衬砌混凝土密实、喷射混凝土密实、喷混凝土与围岩密实(贴)、二次衬砌与初期支护密实(贴)。
重视环境：包含二层含义，一层是指内部环境，即施工作业环境，采用大直径风管通风，水幕降尘技术，并推广应用水压绿色环保爆破技术确保洞内施工环境。
大别山隧道全断面开挖掏槽眼施工技术研究
文章编号:100926825(2007)0720327202大别山隧道全断面开挖掏槽眼施工技术研究收稿日期:2006209221作者简介曾郡慧(2),男,工程师,武合铁路湖北有限公司,湖北武汉 3王 娜(52),女,助教,佳木斯大学材料科学与工程学院,黑龙江佳木斯 5焦 苍(2),男,工程师,中铁隧道集团,河南洛阳 曾郡慧 王娜 焦苍摘 要:以合武铁路大断面隧道工程为例,结合工程概况,简单介绍了全断面的开挖方法,阐述了钻爆设计原则,钻爆参数的选择及其掏槽方式,并对爆破效果进行了检查,对爆破设计进行了优化,以确保光面爆破的效果。
关键词:爆破技术,掏槽眼,隧道工程,钻爆参数中图分类号:U455.4文献标识码:A 随着国民经济建设的快速发展,我国特长山岭隧道的建设项目将愈来愈多,并且愈来愈多地向长、大方向发展,隧道所穿越的地质条件将会愈来愈复杂,建设所需要的资金愈来愈多,建设周期愈来愈长。
故在施工组织中如何组织快速施工,加速隧道工程的建设速度,对缩短特长隧道的建设工期是很有建设意义的。
对于特长大隧道而言,目前施工方法主要有TBM 法和钻爆法。
但由于TBM 装、拆周期长,施工成本高,在使用上有较大的局限性,钻爆法仍是目前特长隧道最常用的施工方法。
1 工程概况新建合肥至武汉铁路站前工程大别山隧道地处大别山腹地湖北省麻城市境内,穿越大别山山脉孟匠岩主峰,进口位于木子店镇洗马河村丁家沟,出口位于三河口镇碧绿河程鹏畈村。
进口里程D K 212+426,出口里程DK225+682,隧道全长13256m 。
大别山隧道是合武线最长的、控制工期的隧道。
该隧道按进口、出口、一号斜井及二号斜井共四个工区5个工作面组织施工,施工进度安排总工期为34个月。
隧道及辅助坑道位处剥蚀中低山区,山势陡峻,沟谷纵横,植被发育,灌木杂草众生,境内最高点位于孟匠岩,高程约879.9m ,最低处位于隧道出口附近,高程约为190m ,其相对高差达690m 。
大别山隧道2#斜井QC文件(硬岩花岗岩区斜井快速掘进施工措施 )
硬岩花岗岩区斜井快速掘进施工措施中铁隧道集团合武铁路大别山隧道2#斜井QC小组1工程概况1.1设计概况大别山隧道是新建铁路沪汉蓉通道全线最长的隧道，也是全线的控制工程之一。
工程位于湖北省麻城市境内，隧道里程为DK212+429～DK225+682，隧道全长13253m。
大别山隧道2#斜井位大别山隧道右侧，和大别山隧道中线正交于DK221+450，综合坡度为8.2%，斜井全长为1077.59m，和大别山隧道采用正交双联连接方式。
计划工期为7个月（不含施工准备期）。
1.2地质概况大别山隧道及2#斜井均位处剥蚀中低山区，山势陡峻，沟谷纵横，自然坡度为10～45°不等。
2#斜井穿越围岩级别依次为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅱ级，斜井所穿越围岩主要由花岗岩组成；此外斜井还要经过节理式断层区，节理产状为120°∠80°。
隧道位于大别山核心地带，地壳抬升剧烈，剥蚀冲沟发育，地下水主要为构造裂隙水，接受大气降水及地表水的下渗补给。
隧道通过断层破碎带及节理密集带地段时，洞身开挖施工地下水涌水量较大。
表1 各级围岩地质情况表围岩级别长度(m) 地质概况Ⅴ20.54Ⅳ83.38二长花岗岩，岩体较破碎，节理发育，地下水为基岩裂隙水，不发育。
Ⅲ160.57二长花岗岩，岩体较完整，石质坚硬、性脆，局部节理较发育，地下水为基岩裂Ⅱ813.10隙水，不发育。
2 选题理由大别山隧道工期紧，任务重，必须提高二号斜井的施工进度，为正洞施工赢得时间。
因此，在硬质花岗岩区提高爆破水平、压缩工序循环时间成为加快斜井施工进度的关键手段。
详见下图：3 QC 小组概况3.1 QC 小组的组成工区于2005年6月20日成立QC 小组，拟就前述问题进行攻关，并在成立后立即展开工作。
该QC 小组由10人组成，全部人员接受TQC 的学习和教育平均在48小时以上。
小组基本情况见表2：表2 QC 小组概况及组成 小 组 名 称 中铁隧道集团有限公司合武铁路大别山隧道2#斜井QC 小组组 建 日 期 2005年6月20日注 册 日 期小 组 类 型 现场管理型注 册 号 攻关课题名称 硬岩花岗岩区斜井快速施工综合措施序号 姓名 性别 年龄 学历 职称 职 务 组内职务 组内分工 1 罗治军 男 34 本科 工程师 工区总工 组长 组织实施 2 熊凯斌 男 29 大专 工程师工区副总工副组长组织实施3 安湘山男36 大专工程师 工区副主任 副组长 组织实施 4 胡红卫 男 33 硕士 高级工程师 工区主任 技术顾问 技术指导 5 党红章 男 33 大专 工程师 处工程部主任 技术顾问 技术指导 6 王小健 男 29 本科 工程师 质检工程师 组员 过程检验 7 李兴泽 男 26 本科 工程师 隧道工程师 组员 资料收集 8 宋星光 男 24 本科 工程师 隧道工程师 组员 决策实施/资料收集9 韩文平 男 34 中技 高级技师 开挖队队长 组员 决策实施 10陈 伟男32中技中级技师开挖队副队长 组员决策实施 活动时间 2005.6.20～2005.12.31循环次数四 次3.2小组主要活动内容及形式表3 小组主要活动内容及形式阶 段活动内容活动形式出席人数活动次数合同工期要求 公 司 要 求技术要求 现场实际情况总工期2005年 月 日～2007年 月 日，较为紧张。
大别山隧道提高硬岩爆破质量缩短斜井掘进时间课件
实施效果评估结果展示
1 2 3
爆破效果显著 通过优化爆破方案，实现了高效、安全、环保的 爆破作业，提高了围岩的稳定性。
施工进度提前 通过改进施工方法，提高了施工效率，提前完成 了施工任务。
经济效益显著 通过优化施工方案，降低了施工成本，提高了项 目的经济效益。
06
总结与展望
项目成果总结回顾
硬岩爆破技术提升
现有技术存在的问题与不足
爆破效率不高
目前国内硬岩爆破技术存在爆破 效率不高的问题，需要进一步提高。
爆破成本较高
由于硬岩爆破技术难度较大，需要 采用先进的设备和材料，导致爆破 成本较高。
爆破安全性不足
硬岩爆破过程中存在一定的安全隐 患，需要加强安全管理。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着科技的不断进步，硬岩爆破技术 将向高效、安全、环保的方向发展。
大别山隧道提高硬岩爆破 质 量缩短斜井掘进时间课件
contents
目录
• 项目背景与目标 • 硬岩爆破技术现状分析 • 大别山隧道硬岩爆破技术方案设计 • 斜井掘进时间优化策略研究 • 现场实施与效果评估 • 总结与展望
01
项目背景与目标
大别山隧道工程简介
01
02
03
工程位置
大别山隧道位于中国安徽 省境内，是连接南北交通 的重要通道。
在复杂地质条件下，缩短斜井掘进时 间可以减少工程风险，提高工程的安 全性。
02
硬岩爆破技术现状分析
国内外硬岩爆破技术发展现状
国内发展现状
我国硬岩爆破技术经过多年的研 究和实践，取得了一定的成果， 但仍存在一些问题，如爆破效率 不高、爆破成本较高等。
国外发展现状
国外硬岩爆破技术发展较为成熟， 采用先进的爆破技术和设备，爆 破效率高、成本低。
大别山特长隧道快速施工技术
（ 射流风机 ） 通风相 结合 。隧道混 凝土施 工按 仰拱 、 拱墙 、 沟槽及 备违章低效作业 ， 同时此 种开挖 方案 也 因空间 限制 ， 成工效 大 造 道床垫层采用纵 向分 段整体 浇筑 ， 次成 型的方法 ， 一 混凝 土采用 幅降低 、 机械事故和 机械伤 害事 故 隐患增多 ， 也很 难在 进度上 有 拌合 站集 中生产 ， 凝土输 送车运 输 、 混 泵送入仓 。下面主 要以进 所突破 。为此进行 了多方 面综合分 析 、 试验 ， 根据实 际地质 和施 口工 区为例来介绍其施工方案与施工组织情况 。
［］ ２ 陈宝春 ． 钢管混凝土 拱桥发展 综述 ［］ 桥 梁建设 ，９ ７ ２ ： — Ｊ． １９ （ ）８
４ 结语
１ ３ 钢管混凝 土拱桥 的基频 一般 大 于悬索桥 和斜 拉桥 等柔性 结 ３ 严志刚 ， 洪飞． 管混 凝土拱 桥 的发展 优 势 ［］ 东北公路 ， 盛 钢 Ｊ． 构， 但小于传统 的钢筋混 凝土拱 、 石板 拱等 刚性拱 桥 ，因此其 动 ［ ］
３段 处 、 Ｄ法 ３段 处 。 Ｃ
“ 四法 ” 虽然在大断面地下开挖 工程 中得 到了成 功 的应用 ， 但 五个 工作 面组织施 工 ， 隧道掘进均采 用传统 的钻爆 法施工 。在 各 在实际施工 中由于工期 压力 ， 采用上述 开挖 方法分 部多 、 时支 临 工作 面贯通前均采用压式通风 ， 隧道贯通后 采用 自然通 风与机械 撑多 、 投入大 、 大型机械 设备 因作业 空间 减小造 成人工 作业或 设
２ 施 工方 案与 施工 组织
２ １ 总体施 工 方案 ．
隧道按进 口、 口、 号斜 井 、 出 １ ２号斜井 （ 向施工 ） 双 四个工 区
面隧道开挖方法主要有 ： 三台阶临时仰拱法 、 Ｄ法 、 Ｒ Ｃ Ｃ Ｄ法 、 双侧
合武线大别山隧道改造项目中标公示
合武线大别山隧道改造项目中标公示根据最新公告，合武线大别山隧道改造项目已经完成了中标公示，标志着这一重大工程即将展开。
作为该线路的关键节点，大别山隧道的改造对于提升合武线的安全性和运营效率具有重要意义。
以下将从项目背景、改造目标、主要措施和预期效果四个方面进行介绍，为大家解读该项目的意义和影响。
一、项目背景大别山隧道是合武线的重要组成部分，位于湖北省和河南省交界处。
该隧道全长约20公里，是全线最长的隧道，也是地质条件最为复杂的区段之一。
自合武线建成以来，大别山隧道一直承担着承载列车、乘客和货物的重要任务。
然而，随着时代的进步和需求的变化，大别山隧道已经逐渐暴露出一些安全隐患和运营瓶颈，亟待进行改造。
二、改造目标大别山隧道改造项目的主要目标是提升隧道的安全性和运营效率。
通过对隧道结构和设备进行全面检修和更新，完善通风、照明、消防等设施，以确保列车和乘客安全。
同时，对隧道进行扩容，提高通行能力，缩短列车运行时间，提高运输效率。
通过这一项目，合武线将进一步提升自身的竞争力，为旅客和货物提供更加便捷、安全的运输服务。
三、主要措施为了实现上述目标，大别山隧道改造项目将采取一系列综合措施。
首先，对隧道结构进行全面检修和加固，尤其是对地质条件复杂的隧道区段进行重点处理，确保其稳定性和安全性。
其次，对隧道的通风、照明、排水和消防等设施进行全面更新，以满足现代化铁路运营的需求。
同时，将引入先进的信号系统，提高列车运行的自动化水平，减少人为操作错误的可能性。
此外，还将对隧道的通行能力进行扩容，通过工程爆破和隧道啤酒钻设备的应用，提高隧道的凿岩速度和开挖效率。
四、预期效果大别山隧道改造项目将为合武线带来多方面的预期效果。
首先，列车和乘客的安全将得到更好的保障，减少潜在的安全隐患。
其次，隧道的运行效率将得到显著提升，列车运行时间将大幅缩短，为乘客和货物提供更快捷、高效的运输服务。
此外，通过对通行能力的提升，合武线将更好地适应未来交通需求的增长，为区域经济发展和交流提供更好的支撑。
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文章编号:100926825(2007)3320329203大别山特长隧道快速施工技术收稿日期:2007206222作者简介:高付才(19732),男,工程师,中铁十七局集团第四工程有限公司,重庆 401121高付才摘 要:结合大别山的特定地质条件,从掘进、施工通风、安全生产等方面介绍了合武铁路大别山隧道的一些快速施工经验的主要技术和措施,主要有开挖方式改进、工序衔接的优化等,对类似隧道的施工有一定的参考价值。
关键词:特长隧道,施工技术,围岩特性中图分类号:U455文献标识码:A1 工程概况新建铁路沪汉蓉通道合肥—武汉段为客货共线双线,旅客列车设计速度为200km/h ,预留250km/h 及以上条件。
大别山隧道全长13256m ,是合武线控制工期的工程,也是目前国内铁路客运专线中最长的双线隧道。
隧道设计为1号,2号共两座斜井,均为双车道无轨运输方式,隧道采用新奥法原理设计、无碴轨道。
隧道通过地层岩性主要为二长花岗岩,Ⅱ级围岩11865m ,占89.51%;Ⅲ级围岩468m ,占3.53%;Ⅳ级围岩481m ,占3.63%;Ⅴ级围岩442m ,占3.33%。
2 施工方案与施工组织2.1 总体施工方案隧道按进口、出口、1号斜井、2号斜井(双向施工)四个工区五个工作面组织施工,隧道掘进均采用传统的钻爆法施工。
在各工作面贯通前均采用压式通风,隧道贯通后采用自然通风与机械(射流风机)通风相结合。
隧道混凝土施工按仰拱、拱墙、沟槽及道床垫层采用纵向分段整体浇筑,一次成型的方法,混凝土采用拌合站集中生产,混凝土输送车运输、泵送入仓。
下面主要以进口工区为例来介绍其施工方案与施工组织情况。
2.2 围岩特性分析大别山隧道地质情况总体良好,隧道89.51%的地段通过地层为二长花岗岩、局部微片麻状结构的Ⅱ级围岩,自稳能力强,适合全断面一次开挖成型,地质分析资料显示,隧道进口有两段不良地质地段,存在一定的高风险。
D K212+426～D K212+640段,山坡表层为D bc 片麻岩,呈碎块状,全、强风化(厚约13m ～25m ),属浅埋偏压地段;DK 214+740～D K214+870为断层破碎带,地表沟谷为常年有水河流,最小埋深35m ,河水流量较大,施工中稍有不慎河水将可能沿断层破碎带灌入隧道造成灾难性的后果,这两段是大别山隧道能否顺利快速推进的关键地段。
2.3 不良地质地段及软弱围岩开挖方法的选择不同的围岩情况有着不同的开挖方法,传统的软弱围岩大断面隧道开挖方法主要有:三台阶临时仰拱法、CD 法、CRD 法、双侧壁导坑法等。
进口端设计建议采用双侧壁导坑法1段处、CRD 法3段处、CD 法3段处。
“四法”虽然在大断面地下开挖工程中得到了成功的应用,但在实际施工中由于工期压力,采用上述开挖方法分部多、临时支撑多、投入大、大型机械设备因作业空间减小造成人工作业或设备违章低效作业,同时此种开挖方案也因空间限制,造成工效大幅降低、机械事故和机械伤害事故隐患增多,也很难在进度上有所突破。
为此进行了多方面综合分析、试验,根据实际地质和施工条件,结合现有机械设备的配置情况,将上述“四法”向“少分部、不分部”方向探索和思考,将双侧壁导坑法、CRD 法改为大管棚超前强支护台阶开挖;CD 法和三台阶临时仰拱法改为小导管超前支护台阶法施工,在实际施工中取得了良好的效果。
Ⅳ级,Ⅴ级围岩施工顺序如图1所示。
4)该桥采用的是双飞燕中承式拱,两侧边拱刚度比较大,在前面三阶振动中没有出现振动模态,说明大桥边拱的强大刚度起到的主要作用是传递系杆的拉力到拱座,使结构内部成为自锚式。
4 结语钢管混凝土拱桥的基频一般大于悬索桥和斜拉桥等柔性结构,但小于传统的钢筋混凝土拱、石板拱等刚性拱桥,因此其动力性能有其自身的特点。
文中对朝阳市东大桥钢管混凝土拱主桥动力特性进行了有限元分析,其分析方法和结果对于该桥的健康检测及同类桥梁的设计分析均有参考价值。
参考文献:[1]郭金琼,毛承忠,陈宝春,等.钢管混凝土结构在城市桥梁中的应用[J ].福州大学学报(自然科学版),1996(4):22226.[2]陈宝春.钢管混凝土拱桥发展综述[J ].桥梁建设,1997(2):8213.[3]严志刚,盛洪飞.钢管混凝土拱桥的发展优势[J ].东北公路,2002,25(1):31233.[4]ANSYS 动力学分析指南[Z].美国ANSYS 公司北京办事处,1996.FEM analysis on dynamic properties of concrete 2f illed steel tube arch bridgesZH OU Ming 2xianAbstract :The dynamic properties ,such as natural frequencies and vibration mode of a bridge are the most important parameters for thedynamic analysis and the aseismic analysis ,The general FEM software ,ANSYS ,is utilized to calculate the concrete 2filled steel tube arch bridge ’s dynam 2ic properties ,which is the main bridge of the Dongda River in Chaoyang.The mode and frequency are obtained.The dynamic properties data can give us the basic information for bridge health evaluating in the future.K ey w ords :concrete filled steel tube arch bridge ,dynamic property ,FEM analysis・923・ 第33卷第33期2007年11月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.33No.33Nov. 2007 1)大管棚超前强支护台阶开挖法。
该法是沿设计拟开挖轮廓拱墙线外将预加工好的管材(一般<89mm ～<108mm )以较小的外插角钻孔,打入,同时进行有限范围注浆加固改良地层,利用棚架和纵向一体化效应作为安全屏障,在其下方实施大断面挖掘(见图2),台阶要尽可能短,要能适合挖掘机在下一台阶清理上一台阶的岩土,一般台阶宽度以3m ～5m 为宜,开挖后初期支护应尽快封闭成环。
该法的优点是方法简捷、施工便利、单元工作长度较大尤其适合强风化岩层或非岩石质地层,其缺点是破碎地层易塌孔,管棚不易置入,且要求作业精度高,受钻机性能限制大。
2)小导管超前支护台阶开挖法。
该法是沿设计拟开挖轮廓拱墙线外以较小的外插角钻孔,打入,置入3m ～5m 的自钻式或中空注浆锚杆或小导管(一般为<42mm ),并进行注浆加固改良,使开挖轮廓线附近形成一个加固的保护圈,在其下进行大断面挖掘(见图3)。
该法的优点是实施方便,便于支护,尤其适应岩质破碎地层,本隧道大量采用该法通过不良地质地段及节理密级带取得了较好效果。
在施工中要求注浆工艺严格,挖掘进尺受小导管的长度限制较大,如地层可注浆性不好可适当加密以弥补其不足。
2.4 生产要素及资源配置现代隧道施工很大程度上取决于各种生产要素的配置,只有与施工方案相匹配的机械设备组合才能最大限度地发挥其优势。
机械设备的配套技术是快速施工的关键技术措施之一,没必要对每一道工序都配备最先进的设备,而是通过机械配套技术达到预期的效果,特别是自行设计加工的各种非标设施与既有机械配套使用能起到事半功倍的效果。
加强设备的保养维护,保证设备的出勤率。
现代隧道施工很大程度上决定于各种生产要素的配置,只有与施工方案相匹配的机械设备组合才能最大限度地发挥其优势。
隧道开挖是龙头,故钻爆、出渣运输、初期支护三条作业线的资源配置与开挖方案的配套是实现快速掘进的关键。
2.5 隧道施工各工序的组织协调及措施隧道施工组织是一个多工序平行、交叉作业的系统工程,是一个反复循环的作业过程,故隧道快速施工的核心应当是全盘考虑、超前谋划、合理安排,做到多工作面平行流水作业。
上一道工序能充分地为下一道工序创造条件,最终实现持续稳产、高产。
而不是搞突击,急于抓某一道工序,只顾及当月的形象进度给隧道的综合进度留下隐患。
1)应用组织论及基本的组织工具进行隧道项目施工管理,建立合理的工作流程组织。
2)寻求投入隧道施工的各种资源的最佳组合使其发挥最大作用,如挖掘机配合装载机装渣。
3)统筹安排确定里程碑事件(阶段性工期目标),将整体的目标值分解到每道工序上的里程碑事件,进度计划要确立系统的观念、动态控制的观念以及进度计划多方案比较和选优的观念。
进度计划应体现资源的合理使用、工作面的合理安排、有利于提高建设质量、有利于文明施工和有利于缩短各工序的衔接时间。
4)应用好进度、质量控制的经济措施和技术措施。
建立激励机制,调动每一位员工的生产积极性,充分发挥其主观能动性。
3 实现快速施工的关键点隧道施工是一个各工序反复循环作业的施工过程。
改进各工序的施工工艺,提高机械工效是实现快速施工不可或缺的途径。
3.1 全断面快速掘进技术钻爆开挖隧道按新奥法原理组织施工。
在施工中认真探索隧道施工新技术、新方法,投入先进的装渣、运输、测量、量测、试验设备。
形成挖、装、运、锚、衬等多条机械化作业线。
隧道开挖方案的选择要与围岩的特性相适应,是隧道施工成败的最关键工序之一。
1)大别山隧道进口采用较为成功的传统钻爆法施工,人工依托自制钻孔台架(可供28台～32台风钻同时工作)风动凿岩机实施钻孔。
开工之初,对钻孔台车和简易钻孔台架钻孔所需时间相比,钻孔台车按两台三臂考虑,简易钻孔台架按28台风钻同时开钻考虑,结果见表1。
表1 钻孔台车与简易钻孔台架钻孔占用时间对比表项目名称简易钻孔台架钻孔台车备注同时钻孔数/个286钻孔深度/m 45循环进尺/m 3.6 4.5单孔钻孔时间/min 3010单循环孔钻孔时间/min 30/28×200=21410/6×200=333平均每m 钻孔时间/min5974钻孔时间均包括施工准备;每个断面按200个孔计算 从表1中可以看出,简易钻孔台架占用时间较少,另外,从经济方面考虑,钻孔台车由于是进口设备,需要钻杆、钻头等耗材费用高,难于维修。
而简易钻孔台架配YT 228风枪几乎不需专业的修理人员,费用低,易于保证正常的施工。