1、全断面法施工工艺工法讲解
精编-全断面开挖施工工艺详解

3-1-2全断面开挖施工工艺1 前言1.1 全断面开挖法定义全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形,再施作衬砌的施工方法。
1.2 工艺特点(1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率机械设备以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度。
(2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺。
(3)初期支护应严格按照设计及时施作。
1.3 适应范围适用于隧道的Ⅰ~Ⅱ级围岩地段,Ⅲ级围岩开挖断面60m2以下的隧道或Ⅲ级围岩开挖断面60m2以上隧道采取了有效的预加固措施后,亦可采用全面开挖施断工工艺。
全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
2 质量检验标准(1)隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。
1).检查数量:每一开挖循环检查一次;2).检查方法:采用仪器测量。
(2)、隧道开挖必须严格控制欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部位(每1㎡不大于0.1㎡)侵入衬砌必须小于5cm,拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
1) 检查数量:每一开挖循环检查一次;2) 检查方法:采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与施工图断面核对。
(3) 洞身开挖必须核对地质,在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对施工图地质情况,判断围岩稳定性。
(4) 光面爆破或预裂爆破钻孔眼,必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。
钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度,掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角必须符合钻爆设计要求,孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
1) 检查数量:每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼;2) 检查方法:测量。
(5) 光面爆破的钻孔痕迹保存率,硬岩不得小于80%,中硬岩不得小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。
地下现浇混凝土结构施工缝全断面预设注浆管防水施工工法

地下现浇混凝土结构施工缝全断面预设注浆管防水施工工法地下现浇混凝土结构施工缝全断面预设注浆管防水施工工法一、前言地下现浇混凝土结构施工缝全断面预设注浆管防水施工工法是一种新型的地下结构施工工艺,通过在混凝土浇筑过程中预埋注浆管,并在浇筑完成后通过注浆管进行防水处理,以确保地下结构的密封性和防水性能。
本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点该工法的特点主要有以下几点:1. 施工简便:该工法在混凝土浇筑过程中预埋注浆管,无需在浇筑完成后进行二次施工,大大简化了施工流程。
2. 施工速度快:通过预设注浆管进行防水处理,可有效缩短施工周期,提高工作效率。
3. 施工质量高:预设注浆管能够充分保证地下结构的密封性和防水性能,可有效防止渗水问题。
4. 经济性好:该工法能够降低施工成本,减少人力和材料的投入。
三、适应范围该工法适用于各种地下现浇混凝土结构,如地下停车场、地下仓库、地下通道等,尤其适用于地下水位较高或要求较高的工程。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过在施工过程中预埋注浆管,待混凝土浇筑完成后,在注浆管内注浆材料,以达到防水效果。
主要有以下几个步骤:1. 设计合理的注浆管布置方案,确定注浆管的位置和数量。
2. 在混凝土浇筑过程中,根据设计要求,将注浆管预埋在混凝土中,并确保注浆管与模板之间有足够的空隙。
3. 混凝土浇筑完成后,通过注浆管注入防水材料,使其填充整个注浆管和混凝土与管道之间的空间,以达到密封和防水效果。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:进行工地平整和清理,计划合理的施工流程,准备所需的材料和机具设备。
2. 注浆管布置:根据设计要求,在模板中预留注浆管的位置,确定布置方案,进行注浆管的预埋工作。
3.混凝土浇筑:按照施工图纸和工艺要求,进行混凝土浇筑工作,确保浇筑质量达到要求。
4. 注浆处理:混凝土浇筑完成后,对注浆管进行注浆处理,填充防水材料,达到防水效果。
5.环境保护:施工结束后,清理工地,做好环境保护工作。
全断面法开挖及工艺

全断面法开挖及工艺
⑴施工顺序和工艺:如下图所示。
全断面法开挖顺序示意
⑵主要施工工序和方法:使用移动式钻孔台车,首先全断面一次钻孔,并进行装药联线,然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,使一次爆破成型,出碴后钻孔台车再推移至开挖面就挖,开始下一个钻爆作业循环,同时采用先拱部后边墙自上而下的顺序进行锚喷支护施工,再后采用拱墙一次成型二次衬砌施工。
⑶施工要点:①加强对开挖面前方的工程地质和水文地质的调查;对不良地址情况,要及时预测、预报、分析研究,随时准备号应急措施(包括改变施工方法),以确保施工安全和工程进度;②各工序机械设备要配套,并注意经常维修设备及备有足够的易损零部件,以确保各项工作的顺利进行;③加强各种辅助作业和辅助施工方法的设计与施工检查,对各种辅助作业的三管两线要保持技术上的良好状态。
铁路隧道施工方法,工艺

一、开挖方法:隧道施工工法根据工程地质和水文地质条件、开挖断面大小、埋深、工法转换的难易、机械设备配置及环境制约等因素综合考虑确定,施工工法主要有:全断面法、台阶法、三台阶临时仰拱法、中隔壁(CD)法、交叉中隔壁(CRD)法及双侧壁导坑法。
1、全断面法:全断面一次开挖成形。
全断面法开挖施工工艺框图(Ⅱ、Ⅲ级围岩)第 2 页共48 页2、台阶法:分上下台阶开挖。
台阶法开挖施工工艺框图(Ⅳ级围岩)3、三台阶临时仰拱法:示 意三台阶临时仰拱开挖施工工艺框图(Ⅳ级围岩)4、中隔壁(CD)法:中隔壁(示 意CD法开挖施工工艺框图(Ⅳ级围岩)第10 页共48 页5、交叉中隔壁(CRD)法:交叉中隔壁()法施工工序横断面示 意CRD开挖法施工工艺框图(Ⅴ级围岩)第12 页共48 页6、双侧壁导坑法:双侧壁导坑法施工工序横断面双侧壁导坑法开挖工艺框图(Ⅴ级围岩)第15 页共48 页注:表中“●”为推荐使用,“○”为可使用,在施工中可根据实际情况选用。
为充分发挥围岩自承作用,容许围岩和初期支护有一定的变形,而将设计开挖断面作适当扩大的预留量,一般规定若下:Ⅱ级围岩3~5cm,Ⅲ级围岩5~8cm,Ⅳ级围岩8~10cm,Ⅴ级围岩10~15cm。
二、支护:支护包括超前支护、临时支护和初期支护。
1、超前支护包括:超前锚杆支护、超前小导管支护、超前长管棚支护及超前预注浆加固围岩支护。
大管棚施工工艺框图洞口段超前长管棚横断面布置图注:本图尺寸除钢筋直径,壁厚以毫米计及注明者外,其余均以厘米计。
钢管展示图钢 管钢筋笼断面示意图钢筋笼示意图钢管连接接头示意图洞口段超前长管棚设计图接头示意图导向墙工字钢架正面布置图说明:1、本图尺寸均以毫米计。
2、各单元由Ⅰ18型钢、连接钢板焊接成型,单元间由螺栓连接, 钢架宜现场预制,钢架拱脚垫钢板,接头处焊缝应严格按照 钢结构的有关要求进行,焊缝高度不小于6mm。
3、钢架各半径尺寸按中心线计算。
隧道开挖方法详细介绍

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。
地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法

地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法一、前言地铁是大城市交通建设的重要组成部分,为了确保地铁的安全性和稳定性,水平注浆加固工法被广泛应用于地铁的施工中。
本篇文章将详细介绍一种称为"地铁施工全断面步进式水平注浆加固施工工法"的施工方法。
二、工法特点该工法主要特点是注浆施工过程中采用全断面进行注浆,能够有效减少地下水渗流和土体液化,提高隧道的稳定性。
此外,该工法还具有施工周期短、工艺操作简单、施工效率高等特点。
三、适应范围该施工工法适用于各种不同地质条件下的地铁隧道施工,包括软土层、淤泥层、砂层等。
四、工艺原理该工法采用多孔水封管注浆加固的方式,通过管道将注浆材料注入地下土体中,形成注浆体,增加土体的密实度和强度。
同时,采用步进式施工,即分成多个工作面同时进行注浆,提高施工效率。
五、施工工艺1.准备工作:包括材料准备、机具设备部署、施工组织等。
2.洞口处理:对洞口进行清理和加固处理,确保施工的安全性和稳定性。
3.注浆施工:将注浆材料通过多孔水封管注入地下土体中,形成注浆体。
4.压浆处理:对注浆体进行压浆处理,确保注浆体的均匀性和完整性。
5.检查验收:对施工质量进行检查和验收,确保施工达到设计要求。
六、劳动组织根据具体的工程规模和施工要求,合理组织施工,确保施工工作的顺利进行。
七、机具设备1.注浆设备:包括多孔水封管、注浆泵等设备,用于将注浆材料注入土体中。
2.压浆设备:用于对注浆体进行压浆处理,确保注浆的均匀性和完整性。
八、质量控制在施工过程中,通过严格的质量控制措施,对施工进行监管和检查,以确保施工过程中的质量达到设计要求。
九、安全措施1.施工人员必须佩戴个人防护装备,确保施工安全。
2.施工现场必须设立安全警示标志,提醒施工人员注意安全事项。
3.施工人员必须严格按照操作规程进行施工,避免发生安全事故。
十、经济技术分析通过对施工工法的分析,可以得出该工法施工周期短、施工成本低、使用寿命长的优点,具有较高的经济效益。
全断面法
全断面法
全断面法采用凿岩台车钻孔,光面爆破或预留光爆层爆破。
此后,根据围岩情况,找顶初喷临时支护。
施工支护则根据围岩实际情况采用紧跟开挖或滞后一定距离与开挖平行作业。
全断面法施工程序见图1。
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施工要点:
1.开挖过程中,根据开挖揭露围岩情况,及时调整钻爆参数及施工进尺。
根据围岩破碎情况调整施工程序,保证安全。
2.开挖过程中,用断面检测仪随时检测开挖断面尺寸,将检测信息及时反馈开挖施工。
以确保开挖断面尺寸符合设计要求。
3.开挖完成后,根据围岩破碎情况安排支护施工。
施工工艺流程
全断面法施工工艺流程
2.对施工支护作业时间安排根据施工实际情况进行,可平行作业,也可顺序作业,若采用顺序作业,则循环时间将加长。
3.上述表内数据为一般公路隧道,循环进尺为3.5m,采用三臂凿岩台车钻孔爆破,ZL50C 装载机装15t自卸汽车出碴。
若增加施工设备,则各工序作业时间相应缩短。
隧道洞身开挖
隧道洞身开挖隧道开挖方法是指隧道开挖成型方法,隧道掘进方式是指岩体的破碎挖除方式。
隧道围岩稳定性主要取决于围岩本身,但开挖方法与掘进方式对围岩的稳定状态有着直接而重要的影响。
因此,隧道开挖应遵循这样的原则:在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下,选择恰当的开挖方法和掘进方式,尽量提高掘进速度。
一、隧道开挖方法按开挖隧道的横断面分部情况,开挖方法可以分为全断面法、台阶法、分部开挖法。
(一)全断面法全断面法全称为“全断面一次开挖法”,即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法,如图6-5所示。
图6-5 全断面施工工序示意1—开挖;2—检底;Ⅰ—初期支护;Ⅱ—铺底混凝土;Ⅲ—模筑混凝土衬砌1.适用范围、条件及优缺点全断面法主要适用Ⅰ~Ⅱ级围岩,也可用在小断面的Ⅲ级围岩中,浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。
但在采用超前支护,特别是掌子面锚杆等辅助工法的条件下,全断面法也可以在围岩级别低的隧道中应用。
该法必须具备大型施工机械,隧道长度或施工区段长度不宜太短,一般不应小于1 km,否则采用大型机械化施工的经济性差。
全断面法具有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,钻爆施工效率较高,可采用深眼爆破,提高施工掘进速度,且工序少、便于施工组织和管理,较分部开挖法减少了对围岩的扰动次数。
但由于开挖面积较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,深孔爆破用药量大,引起振动大,因此要求精心进行钻爆设计和严格控制爆破作业。
2.全断面法施工工艺流程(图6-6)3.全断面法施工要点(1)加强对开挖面前方工程地质和水文地质的调查。
对不良地质情况,要及时预测、预报和分析研究,随时准备好应急措施,以确保施工安全和工程进度。
(2)各工序机械设备要配套。
如钻孔、装渣、运输、支护、衬砌等主要机械和相应的辅助机具,在尺寸、性能和生产能力上要相互配合,工作方面要环环紧扣,不致彼此互受牵制而影响掘进,以充分发挥机械设备的使用效率和工序之间的协调作用。
断面开挖方法
在隧道施工的实践中,从隧道工程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)→穿插中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工平安角度考虑,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,但必须符合平安、快速、质量和环保的要求,到达躲避风险、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,根据经历一般不应小于lkm,否那么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。
台阶法施工至于施工中终究应采用何种台阶法,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。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工平安。
铁路隧道开挖工法
中隔壁法(CD法)
中隔壁法开挖方式
中隔壁法(CD法)
①
④
②
⑤
③
m 3~5 m 3~5 m 3~5 m 3~5
⑥
m 3~5 m 3~5
上:中隔壁法施工示意图 右:中隔壁法施工开挖
6、交叉中隔壁法 (CRD法、cross diagram) 将大断面分部分块开挖,环向初支步 步成环、纵向每步拉开短步序,一般适用 于Ⅴ~Ⅵ级围岩,围岩自稳性极差、浅埋、 洞口、下穿建构筑物等。 工法优点:步步成环,安全度高,可较 好地控制沉降。 工法缺点:工效低、进度慢、造价较施工
2、台阶法
隧道分两次或三次开挖,台阶 间控制一定距离,上下平行作业,
一般用在Ⅳ~Ⅴ级围岩。
施工要点: (1)根据围岩条件合理确定台阶长度和台 阶数量,台阶长度一般不宜超过1倍开挖洞径, 台阶高度根据地质情况、断面大小和施工机械 设备情况确定。 (2)上台阶施作钢拱架,必要时采用扩大 拱脚、锁脚锚杆(管)等措施,控制围岩和初 期支护变形;下台阶施工时应保证初期支护钢 架整体顺接平直,螺栓连接牢固,钢拱架必须 落在实处,严禁悬空或落在虚碴上。 (3)下部施工时应采取措施,减少对上部 围岩、支护的扰动。
4、三台阶七步开挖法 在三个台阶上分七个工作面,以前后七 个不同位置相互错开同时开挖,然后分部及 时支护,形成支护整体。一般适用于黄土地 区。
施工要点: (1)做好工序衔接,尽量缩短台阶长度; (2) 隧道周边预留30厘米人工开挖,其 余采用机械开挖,局部需要爆破时,采用弱爆 破; (3)左右落底错开2~3米,严禁对开; (4)完善洞内排水 措施,严禁水浸泡拱 (墙)脚及在施工现场漫流。必要时配合井点 降水将水位降至仰拱以下。 (5)掌子面配备人员一般75人。
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全断面法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0101-2011第五工程有限公司李雪峰1 前言1.1工艺工法概况钻爆法是目前国内应用最为广泛的隧道施工方法,其具有适应性强,灵活方便,机械化程度高等优点,其中全断面钻爆法施工掘进速度最快,该方法能够创造大的作业空间,并尽可能地实现了各工序间的平行作业,在长大隧道施工中得到广泛的应用和发展。
1.2工艺原理全断面法施工借助新奥法原理,强调充分发挥岩体(围岩)结构的自承作用,尽量减少对围岩的多次扰动和破坏,借助施工作业平台并配备相应功能的大型机械设备,按照一定设计和规范确定循环进尺,在隧道设计断面轮廓线上和轮廓内部按照设计布置钻孔,利用炸药能量一次性爆破成型进尺内断面,外运碴体,紧跟施工设计的初期支护措施,待掌子面循环掘进超前一定距离,围岩监控量测变形量满足要求判定为稳定状态后,再开始组织仰拱和二次衬砌工序施工,通过各工序沿隧道纵向错开合理安全距离,形成各主要工序平行作业,最终完成整个隧道设计措施。
2 工艺工法特点2.1采用全断面法施工可减少对围岩的扰动,充分发挥围岩的自承作用,利于施工安全的管控。
2.2全断面法施工可一次创造大的作业空间,较分部法施工可减少工序及循环时间,可使各道工序尽可能平行交叉作业,大幅提高施工进度。
2.3全断面法施工机械化程度高,可有效减少劳动力配置,降低作业人员工作强度,提高工作效率,经济效果显著。
2.4全断面法施工一次轮廓成型并及时进行下道工序——初期支护的施工,对初期支护质量和作业安全有利。
2.5全断面法一次掘进开挖量大,应进行严密爆破设计,并在施工过程不断需根据地质围岩情况进行优化调整,减少一次爆破用药,达到光爆效果,减少对围岩扰动,节省成本。
3 适用范围本工艺工法适用于围岩级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的铁路、公路、水工隧道(洞),可供类似地质条件的峒室等参考。
4主要引用标准4.1《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)、《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204)、《铁路工程测量规范》(TB10101)、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)、《水工隧洞设计规范》(SL279)、《水工建筑物地下开挖工程施工规范》(SL378)。
4.2设计图纸、合同文件。
5施工方法利用多功能台架作为施工平台,精确测量放样断面轮廓线,按照钻爆设计布置炮孔、钻孔、装药起爆或利用凿岩台车钻孔(根据循环爆破效果随时调整优化钻爆设计),通风排烟恢复作业面空气质量,利用大型的装、出碴设备外运碴体到设计指定位置,推进施工平台开始下一循环的钻眼,同时利用另一台多功能台架进行开挖完成地段的初期支护作业,待仰拱二衬作业面与掘进掌子面拉开一定安全距离后,利用多功能台架超前仰拱一定距离安设防水卷材,利用栈桥、台车(架)组织二衬施工,各工序依次循环推进,不断向纵深掘进。
6 工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程施工工艺流程图见图1,多功能施工台架示意图见图2。
施工准备测绘开挖断面轮廓布置炮眼钻眼、装药、爆破通风排烟出渣运输初期支护开挖质量检查地质素描找顶排险装运机械就位爆破设计完成修正钻爆参数钻孔设备风水管路连接检查就位简易钻孔台架就位地质超前预报完成适合采用全断面法施工表面处理隐蔽检查防排水系统施工隐蔽检查变形量满足要求 后二衬施工结束不合格不合格合格合格图1 全断面法施工工艺流程图401401001702455510510050235140100205205165110115115正面图(单位:cm)侧面图(单位:cm)60隧道台架中线图2 多功能施工台架示意图(适用单洞双车道高速公路隧道)6.2 操作要点6.2.1 施工准备 1施工供风施工供风应按照工程特点、工区划分、工区承担施工长度及同时作业面个数,根据每个工区洞内用风量的大小,独立设置供风系统。
同时在计算各供风参数时,应考虑供风过程中风量、风压的损失,计算配置空压机型号和数量。
根据计算采用管径适合的钢管,钢管节间法兰盘接头采用石棉衬垫,保证接头严密,不漏风,管路前端至工作面保持30m 的距离,钢管与分风器采用φ50mm 的高压软管连接,分风器与凿岩机采用φ25mm 的软管进行连接,保证工作面风动凿岩机风压在0.5MPa 以上。
2施工供水施工用水尽量在工程位置附近选择水源,以缩短供水线路,并取水样进行水质鉴定,使用符合标准的工程用水,从水源处利用供水主管接至各施工工区,主管钢管接头之间采用法兰盘进行连接,进入工作面以后,采用φ50mm 的高压胶管接至各分水器,并保证工作面凿岩机需用水压。
3施工用电施工用电应进行专项施工用电设计,并采用三级配电二级保护方式。
长大隧道采用利用10KV 高压电缆进洞,变压以后引至各施工工区,变压器的容量采用500KVA ,同时应考虑设置了发电机作为后备电源,以确保洞内的正常施工。
高压电缆一般采用50mm2,线路按三相五线制进行布置,以满足动力设备及照明的需要,隧道动力设备供电为380V,隧道照明成洞地段采用220V,作业地段照明采用36V。
4施工用作业台架准备施工用简易台架(钻孔作业台架、初支作业台架、防水卷材安设台架),由于简易台架具有结构简单,移动灵活、成本低、可现场加工等特点,得到施工现场广泛采用。
利用现场既有的钢筋、工字钢、钢管等常用材料10吨左右(每个),3~5天即可加工完成。
5超前地质预报进行超前地质预报是决定采用何种掘进施工方法的关键。
针对不同地段围岩地质情况和预报目的,进行必要的技术经济比选,选择针对性、适用性强的方法和设备,采用一种或几种方法(地质调查法、超前钻探法、物理勘探法)相结合的方式,达到预报结果基本准确或达到地质预报需掌握地质围岩性质、结构的目的,确定适用的掘进施工方法。
6.2.2 施工步骤1测绘断面开挖轮廓。
利用洞内装载机基本沿隧道中线端移台架到施工掌子面,检查台架接触隧道底面的稳固性,调整台架前端与掌子面之间的距离,利于施钻。
牢靠连接风钻软管至台架上各层的分风器和分水器接头,调试风钻正常准备施工。
开挖断面轮廓放样可采用全站仪直接设站于洞内控制中线点上,将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面拱部中心,据此放出开挖轮廓。
随着断面仪所指示的红色激光投影轮廓线,指示利用红油漆绘制即可完成。
三维激光断面仪测绘开挖断面,与传统的“五寸台”、“三心圆”法相比快速、安全、准确。
2布置炮眼。
根据钻爆设计布置各类炮眼,并用明显的标志标记在掌子面开挖断面轮廓线内。
具体的炮眼布置要求如下所述。
3钻爆。
应通过认真考虑隧道地质围岩的整体性能、岩性特点、开挖断面的大小、队伍的施钻技术水平、钻眼机具、开挖循环进尺、爆破器材,爆破的震动强度、对围岩的扰动等因素进行爆破参数设计。
(1)钻爆设计应包括的内容各类炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼)的布置、深度、斜率和数量,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和顺序,钻眼机具和钻眼要求,主要技术经济指标及必要的说明等。
(2)掏槽方式选择掏槽眼的布设方式和掏槽大小对爆破创设临空面和爆破效果起到关键的影响,掏槽方式和掏槽位置的选择可根据断面大小,炮眼数量、设定的掘进进尺综合考虑后来选择。
隧道施工一般采用斜眼掏槽和直眼掏槽。
(3)炮眼布置周边眼沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合施工图要求;掘进眼交错均匀布置在内圈眼与掏槽眼之间,力求爆破出的石渣块度适合装渣的需求;周边眼、内圈眼与辅助眼的孔底保持在同一垂直面上,掏槽钻孔应加深10~20cm。
应采用光面爆破。
其参数可通过试验确定。
当无试验条件时,有关参数可参照表1选用。
表1 光面爆破参数岩石级别周边眼间距E(cm) 周边眼抵抗线W(cm) 相对距离E/W 极硬岩50~60 55~75 0.8~0.85硬岩40~55 50~60 0.8~0.85 软质岩30~45 45~60 0.75~0.8 注①表所列参数适用于炮孔深度1.0~3.5m,钻孔直径40~50,药卷直径20~35mm;②对开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值;③周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值;E/W:软岩取小值,硬岩及小断面取大值;④装药集中度q以装药长度的平均线装药密度计,一般为0.04~0.4kg/m,过大易破坏光爆壁面,施工中应根据炸药类型和爆破试验确定。
(4)装药结构周边眼应使用小直径药卷,采用间隔装药结构,并用竹片将药卷与围岩隔开,其它炮眼采用连续装药结构,一般采用较大直径药卷。
眼口用炮泥堵塞,长度不小于30cm。
(5)起爆顺序及网络光爆爆破时,从掏槽眼开始,一层一层从截面中心向外起爆,最后是周边眼爆破,具体为掏槽眼先爆,接着为辅助掘进眼,再接着为周边眼,最后是底板眼。
根据现场人工装药的方便及非电毫秒的延时误差,确定合理的起爆时差,若缺段时尽量采用大段别的代替,以保证时差。
炮眼起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆,其中周边眼用导爆索连接传爆,与非电毫秒雷管相连,其他炮眼采用底部安设置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构,导爆管引出传爆,双火雷管引爆。
如图3。
导爆管导爆索火雷管导火线注:周边炮眼采用导爆索串连后,与非电毫秒雷管相连,其余炮眼直接与非电毫秒雷管连接,经导爆管引出,汇集到一起,用火雷管引爆。
图3 全断面起爆网络示意图(6)钻爆过程控制注意事项技术人员以爆破设计图准确标出炮眼位置,特别是周边眼及抵抗线宽度,必须确保在要求的误差内。
钻眼要做到“准、平、齐”。
装药前,要先用高压风吹孔,清理孔内岩石粉末与积水,防止堵塞。
周边眼的药量及结构方式必须按设计装填,并注意孔口炮泥堵塞质量。
爆破后由技术人员在现场进行爆破效果分析,并根据实际情况调整设计参数。
4施工通风,排除掌子面炮烟及污浊空气,具体通风方式可根据工程特点及掌子面掘进深度等采用压入式、混合式、压出式或巷道式。
优先考虑压入式通风,压入式通风有效射程大,冲淡和排出炮烟的作用强;操作简单,只需隔一定距离延长通风管。
长距离通风尽量采用串联式轴流风机,风压较大。
通风管的选用:为防止风压过大通风管开裂,通风机口200~300m采用带钢圈的负压风管。
其余采用漏风率低,内摩擦阻力系数小的高强软风管,单节长20~30m(为避免通风管过长,出风口距掌子面太远,出风口固定一节5~10m的短风管)。
条件允许的情况下,尽可通选用大直径通风管。
通风检算主要从最低允许风速、最多允许工作人数、排除炮烟、稀释内燃机废气四方面考虑。
5找顶排除松动岩块可能脱落的安全隐患,出碴设备进场准备装转碴体,此时体现了全断面法机械化程度高的优势,合理组织大功率机械设备,由领工员统一指挥调度,缩短出碴工序时间。