乌宏明CAD在削竹式隧道洞门施工放样中的应用
隧道削竹式洞门施工技术
隧道削竹式洞门施工技术董刚【摘要】隧道削竹式洞门在公路隧道设计施工中被广泛应用,文中介绍削竹式洞门施工技术与应用.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2017(040)008【总页数】2页(P174-175)【关键词】隧道;削竹式洞门;技术与应用【作者】董刚【作者单位】新疆交通科学研究院,新疆乌鲁木齐 830000【正文语种】中文【中图分类】U4551.1 洞门施工需要具备混凝土适用条件(1)辅助工程提前完成，边坡和仰坡以上可能滑塌的地表、灌木及山坡危石等应清楚或加固。
(2)在不良地质地段，应在进洞前按照设计要求对地表及仰坡进行加固防护。
(3)当地质条件不良时，应采取稳定边坡和仰坡的措施。
(4)洞口边坡、仰坡排水系统应在雨季之前完成。
(5)隧道排水应与洞外排水系统合理连接，不得侵蚀软化隧道和明洞基础，不得冲刷路基坡面及桥涵锥坡等设施。
(6)应对地表沉降和拱顶下沉进行监控量测，并适当增加测量频率。
(7)洞口永久性挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成，地基承载力应满足设计要求。
2.1 隧道洞门施工工艺控制流程隧道洞门施工工艺流程见图1。
2.2 施工工艺技术说明(1)测量放样①端墙垂直时，端墙基底里程与洞口里程一致。
在砌筑洞门前，根据洞口里程中线桩放十字线，定出端墙在平面上的位置。
②端墙有坡度时，洞口里程以端墙斜面与路面交点处算起。
③端墙若有扩大基础，则襟边部分尺寸应同时放线，以便同时施工。
(2)墙体灌筑采用就地灌筑混凝土端墙时，其模板和支撑应有足够的强度、刚度及稳定性，并应根据端墙设计坡度架立好方木支柱，支柱间距一般为1～1.5 m，将钢模板或拼装成块的木模板(每块高1 m左右)安在支柱内侧。
支柱架设必须牢靠，使其在灌注过程中不发生移动及局部变形。
墙背超挖部分，随灌随回填。
(3)墙体混凝土预制块(简称砌块)或粗料石砌筑①每层砌块或料石高度应一致，每砌高0.7～1.2 m找平一次。
②砌块或料石的灰缝宽度宜为15～20 mm，垂直灰缝不得大于40 mm，且灰缝应彼此错开，并应按规格排列。
CAD技术在隧道工程设计中的应用
CAD技术在隧道工程设计中的应用隧道工程设计中CAD技术的应用隧道工程设计是一项重要而复杂的工作，它要求结构设计师充分考虑地质条件、交通需求以及施工可行性等多重因素。
而计算机辅助设计（CAD）技术能够为隧道工程设计提供强大的支持和便利，提高设计效率、优化设计方案以及降低成本。
本文将探讨CAD技术在隧道工程设计中的应用。
一、地质数据处理与分析隧道工程设计需要充分了解地质结构、岩土性质、水文情况等多方面数据，以便为设计提供准确可靠的依据。
CAD技术能够方便地处理和分析大量的地质数据，通过数据的数字化处理，可以将地质信息转化为图形化展示，帮助设计师全面了解地质条件。
二、隧道剖面和轴线设计CAD技术在隧道工程设计中的另一个重要应用是隧道剖面和轴线的设计。
通过CAD软件，设计师可以根据地质数据和工程要求，在计算机上绘制出隧道的剖面和轴线图，并进行模拟和优化。
CAD软件提供了丰富的绘图工具和功能，能够准确、高效地绘制出设计方案，提供给施工人员参考。
三、隧道结构设计与分析CAD软件不仅可以协助绘制隧道剖面和轴线图，还能够支持隧道结构的设计与分析工作。
通过CAD技术，设计师可以进行三维建模，快速创建隧道结构的模型，并进行结构分析、应力分析等计算，评估结构的稳定性和可行性，从而优化设计方案。
四、施工图纸绘制与管理CAD技术在隧道工程设计中还扮演着关键的角色，它能够帮助设计师绘制出详细、精确的施工图纸，并进行图纸的管理与更新。
CAD软件提供了强大的绘图工具和功能，设计师可以根据设计要求，绘制出清晰、准确的施工图，并对图纸进行版本管理，方便设计与施工工作的协调。
五、隧道工程模拟与可视化CAD技术还可以通过建立隧道工程的模型，进行施工工况的模拟与可视化。
设计师可以通过CAD软件，模拟不同施工过程中的应力分布、变形情况等，以及隧道使用阶段的流体、火灾等情况，从而评估结构的稳定性和安全性。
综上所述，CAD技术在隧道工程设计中具有重要的应用价值，它可以协助处理和分析地质数据，绘制隧道剖面和轴线，进行隧道结构设计与分析，制作施工图纸，并进行工程模拟与可视化。
削竹式洞门隧道施工专项方案(新奥法 钻爆设计)
XX隧道专项施工方案1、工程概况1.1 地理位置XX隧道隧址位于XX省XX县XX镇南山村，设计速度为80km/h，左线全长800米（ZK48+960～ZK49+760），其中：削竹式洞门10m，明洞8米；右线全长826米（YK48+950～YK49+776）, 其中：削竹式洞门10m，明洞8米。
XX隧道设计为一座标准间距分离式隧道，隧道进口线间距26.2米，出口线间距18.1米。
最大埋深左线57米，右线55米。
隧道左线平面线形依次为R-1400，A-550，R-∞；隧道右线平面线形依次为R-1350，A-530，R-∞。
隧道左线纵坡为2%、-0.6%人字坡，右线纵坡为2%单向坡。
1.2 隧道地形、地质条件⑴、气象隧址区XX省东南部，地处XX中南部及XX主峰西侧，属温带大陆性气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷，昼夜温差较大，年平均气温10.3°C。
最冷月份在一月，最低气温-22°C；日平均降水量为54.7mm，最大降水量为126.8mm；最大冻土深度为104cm。
无霜期110～180天。
⑵、水文地质条件隧址区水文地质条件比较简单，无常年性地表水，降水稀少而集中，蒸发量大，多以地表水排走，很少补给地下水。
隧址区地下水受地形地貌、地层岩性、地质构造、气象、水文等多种因素控制。
主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，水量一般较小，地下水主要靠大气降水补给，地表、地下水经流排泄条件较好，地下水水量贫乏，对隧道施工的影响较小。
但雨季施工时，可能有少量的基岩裂隙水渗入。
⑶、工程地质条件隧道洞口段及左线ZK49+050～ZK49+100、右线YK49+050～YK49+120洞身段，主要为强风化及中风化片麻岩组成，受区域断层F3的影响，岩体完整性差，呈碎裂状结构，节理裂隙发育，岩体破碎，自稳性较差。
左线ZK49+100～ZK49+760、右线YK49+120～YK49+776洞身段，围岩主要为卵石及黄土组成，结构松散，成洞困难，Ⅳ级围岩占全隧的7.4%，Ⅴ级围岩占全隧的92.6%。
削竹式洞门的放样
削竹式洞门的放样与堵头板的制作摘要：用数学的方法解决隧道削竹式洞门的放样削竹式顾名思义就是竹子被斜切形成的截面，这是一种新型的洞门形式，它能够最大限度地保持原有的山体平衡和自然景观，减少切削山体和开挖以不会形成不稳定斜坡，符合“早进晚出”的原则，保护了生态环境，同时能够缓和洞内外光线差异，确保司机眼睛的舒适性、视觉的安全性及心理的适应性。
其形式美观大方，因而在公路隧道洞门中经常被采用。
可是它的放样难倒了很多技术人员，有的无从下手，有的就只是照葫芦画瓢的衬砌台车上画出大致的轮廓，虽然也能就此安装模板，但毕竟不是很标准，总能够看出不太顺畅的曲线，美中不足。
所以我想出了一个用数学解决的办法，并经过实践，非常有效，希望能给大家一点帮助。
如图这是洞门的设计图，看图得知隧道横截面的半径R=550cm的圆、洞门斜截面的坡比1:n=1:1、斜截面最底端与起拱线之间的竖直距离M=690-550-50=90cm。
根据椭圆的性质：椭圆在水平和如图Ⅱ，其竖直上的投影即为隧道横截面，其圆曲线方程为：x2+y12=R2 （方程1）；洞门曲线为一椭圆，根据洞门坡比1：n得出其长半轴为R√(1+n2),短半轴为R,所以此椭圆的曲线方程为：x2/ R2+ y2/（R2 (1+n2)）（方程2）；水平投影曲线的长半轴为n R，短半轴为R，其曲线方程为：x2/ R2+ y22/ n2R2=1，（方程3）可以看出当n=1时也是圆，但θ图Ⅱ这里暂不把具体数值代入。
这三个截面的关系可以看成是洞门椭圆曲线分别在水平和竖直上的投影，它们共用一个X 轴。
所以洞门椭圆曲线上的任意一点在水平和竖直上的投影存在一一对应的关系,即（x,y ）,(x ,y 1),(x, y 2)三点一一对应。
台车顶上的轴线与Y 2轴平行，k 为y 2平行而得来，k= y 2，取值范围同于y 2，k ∈(-Mn,Rn),根据(x ,y 1)可以算出这点与Y 1轴所夹弧长L 。
削竹式洞门施工中端模平面尺寸优化设计
削竹式洞门施工中端模平面尺寸优化设计摘要：通过对超大断面隧道削竹式洞门端模施工过程进行分析，阐述了洞门传统的施工工艺，在对端模进行设计过程中将Matlab与CAD结合起来，采用相应的程序对模板的平面尺寸进行设计，在一定程度上优化了模板的设计，并通过工程实例论述其合理性与有效性。
关键词：Matlab；门端模；寸设计1引言传统的削竹式洞门施工主要是采用长条状木模作为端模，但是长条状木模板在加工上没有明确的尺寸设计，后期模板的拼装很容易出现模板与隧道洞门的曲线线形不匹配的状况，一般现场采用的补救措施都是用膨胀剂与小块的模板进行填充堵住缝隙，这样做不仅是使得整个施工过程随机性增大，不便于现场施工人员管理，并且后期混凝土面的成型质量得不到保证，二次处理的费用增加，但是若是考虑到一个工程项目中同一尺寸断面的隧道削竹式洞门较多，可以先对模板进行模块化处理后再进行拼装，这样不仅可以实现现场管理人员对模板的精细化管理，而且经过设计后模板的拼接出现的缝隙更少，混凝土面的成型质量更高，相应减少二次处理的工作量。
2模板设计以六盘水某项目三车道隧道为例，此项目含有三座隧道，共有6个洞门是削竹式洞门，且这6个洞门的横截面尺寸几乎一致，所以在实际施工过程中考虑的就是尽可能采用相同尺寸的一套端模模板，设计这样一套模板的关键就在于模板的形状、尺寸、拼接三个方面的问题，下面具体叙述模板平面尺寸的确定方法：Matlab主要是负责对模板尺寸进行数值设计，考虑到现在大部分隧道横断面设计均采用多心圆的方式，加上椭圆模板的加工没有圆弧方便，所以在端模的设计中也可以采用多心圆的方式对模板进行设计，然后分块处理。
可以建立平面坐标，得出隧道端部曲线的外包线轮廓线，以部分圆曲线为例，整个拟合的过程可分为以下步骤：斜截面后的曲线导入CAD中→以1#块内侧曲线的两个端点C1、C2画直线l1，并画出两端点间的线段中垂线l2，与内侧曲线相交→由线段中点A、中垂线与内侧曲线交点B所在直线确定直线l3→在AB线段内进行取点C3，根据C1、C2、C3三点确定圆的方程，进而初步得到拟合曲线，将得到的数值解输入CAD中得出最优数值解所在的区间，之后再次采用Matlab对得出的区间进行划分，从而得出最优解，以内侧曲线为例，输入下列半径后得出最优半径在某个区间内，这样就可以精确的到模板圆弧的半径数值。
AutoCAD二次开发在隧道断面测量中的应用
ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ｐ ｒ ｏ ｍｏ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ．
第４ １卷 第 ３ ３期 ２ ０ １ ５年 １ １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． ３ ３
Ｎｏ ｖ ． ２ ０１ ５
・２ ０１ ・
・
测 量
・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ５ Ｊ ３ ３ — ０ ２ ０ １ — ０ ３
使水源重复利 用 ； 生活 用 水 确定 用水 指 标 ， 采 用节 水 型器 具 ， 生 ［ １ ］ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ ３ ７ ８ －２ ０ １ ４ ， 绿 色建筑评价标 准［ Ｓ ］ ．
活、 工程用 水单独计 量 ； 基坑 开挖 需 降水时 ， 确 定 回灌 方案 ， 并禁 ［ ２ ］ Ｊ Ｇ Ｊ ／ Ｔ ２ ２ ９ －２ ０ １ ０， 民用建筑绿 色设计规 范［ Ｓ ］ ．
Ｖ Ｂ Ａ全 称 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｆ ｏ ｒ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， 是 由微 软 公 司 开 发 的
一
由于铁路隧道断面 形状 比较规 则 ， 表面 也较 为光 滑 ， 因此 隧 道断面中心轴线位 置可 以根据 断面测 量点 坐标 的最大 值和 最
AutoCAD技术在隧道施工中的运用
AutoCAD技术在隧道施工中的运用摘要：随着AutoCAD技术的不断深切到建筑工程施工技术治理中，AutoCAD软件已不在是单纯的画图工具了。
在一些不规那么的构筑物（如隧道）施工、放样、工程量的计算、工程资料的搜集、整理，AutoCAD 技术的运用，能够达到事半攻倍的成效。
到事半攻倍的成效。
关键词：AutoCAD技术隧道施工放样工程量计算一、序言随着AutoCAD技术的不断深切到建筑工程施工技术治理中，AutoCAD 软件已再也不是单纯的画图工具了，而是能够用来指导工程施工治理的治理软件。
在建筑施工中，会碰到许多的不规那么的构筑物，而这些不规那么的构筑物在施工、放样、工程量计算、工程资料的搜集、整理等施工进程中存在许多问题，运用传统的施工技术在处置这些问题上将花费大量的人力、物力和时刻而精度和成效难以知足现代工程建设的需要。
AutoCAD技术的运用，传统工艺存在的问题均能够迎刃而解，而且能够达到事半功倍的成效。
隧道确实是如此的一个不规那么的构筑物，我单位承建的隧道工程，就专门好的把AutoCAD技术运用在隧道施工、放样、工程量计算、工程资料的搜集、整理中去，从而节约大量的时刻、物力和财力。
现就将我单位施工的云南小磨高速公路曼么新寨隧道施工技术与AutoCAD技术相结合的治理模式做以下的说明。
二、AutoCAD技术与隧道施工. AutoCAD技术与施工放样隧道施工中各类工序衔接紧凑，平行作业、交叉施工的工程很多，且洞内作业面狭小，如排风不顺畅，空气质量差，红外线测量仪器反射信号太弱，往往无法进行测量工作。
测量工作在隧道开挖施工中超级重要，它操纵着隧道开挖的平面、高程和断面几何尺寸，关系到隧道的贯通。
为知足测量工作需要，需选择关键工序工作面污染小的时刻，停止一些次要工序,提早加大排风来知足测量工作条件。
假设测量工作占历时刻太长，将直接阻碍工程进度和经济效益。
如何及时、准确的提供测量功效，利用的仪器和方式便成了重要因素。
削竹式公路隧道洞口采用数字化配外模施工工法
施工准备：根据隧道洞 口设计要求，准备相应 的材料和设备，并进行
技术交底。
测量放样：对隧道洞口 进行测量放样，确定隧 道轮廓线和配外模的位
置。
配模设计：根据测量放 样结果和施工要求，进 行配外模的设计，并生 成相应的加工图纸。
加工制作：根据加工图 纸，在数字化配外模系 统中进行模板的加工制
作。
模板安装：将加工好的 模板运至施工现场，并 进行安装固定，确保模
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
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05
Part One
洞口形式：削竹式 设计，外观简洁美 观
洞口结构：受力性 能良好，结构安全 可靠
洞口施工：采用数 字化配外模施工工 法，提高施工效率
洞口防护：考虑防 水排水措施，确保 隧道运营安全
数字化配外模施工工法的实施过程中需要严格控制各种参数，对于环境 条件和技术要求较为苛刻，稍有不慎可能导致施工质量问题。
优化数字化配外模施工工法的流程和工艺，提高施工效率和质量。 研发更加智能化的数字化配外模设备，提高设备的自动化和智能化水平。 加强数字化配外模施工工法的安全监管，确保施工过程的安全可控。 探索数字化配外模施工工法的环保措施，降低施工对环境的影响。
Part Two
数字化配外模系统 由硬件和软件组成
硬件包括传感器、 控制器和执行器等
软件负责数据处理 、分析和控制等
该系统可实现自动 化、智能化和高效 化的施工
提高施工效率：通过数字化技术，快速准确地完成模板配置，减少人工操作，提高施工效率。 降低成本：数字化配外模系统可重复利用，降低材料成本和施工成本。 提高工程质量：数字化配外模系统能够实现高精度模板制作和安装，提高工程质量。 降低安全风险：数字化配外模系统能够减少人工操作，降低安全风险。
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CAD在削竹式隧道洞门施工放样中的应用
乌宏明
摘要：本文主要介绍了CAD在削竹式隧道洞门的施工放样中的具体步骤。
关键词：削竹式洞门施工放样；CAD
一、前言
随着CAD绘图在工程中作用越来越大，其在施工测量放样方面的应用也越来越广泛。
削竹式洞门不是规则的隧道轮廓，它在里程方向有有一定坡度，这就为它的施工放样带来了不便，手工计算也颇为麻烦。
然而CAD可以把标准的隧道轮廓进行缩放，可以方便的计算模板的长度，及其每个放样点距离设计线距离来放出它的轮廓。
二、工程概况及施工难点
黄沙岭隧道位于沪（上海）陕（陕西）高速公路西安至商州段23标段内，为双向三车道分离式高速公路隧道。
隧道衬砌设计采用三心圆，明洞衬砌采用钢筋混凝土结构，其左右线出口洞门形式均采用削柱式洞门。
见图（一）
图1
由于洞门端墙坡度为1∶1 ,因此洞门端衬砌截面为一不规则面,还要保证隧道的净空轮廓尺寸不变。
若采用传统的手工计算则需建立该不规则截面轮廓线的数学模型,其公式推导比较复杂,计算工作量大,挡头模板尺寸的计算精度低。
而如果用CAD的缩放功能将标准的隧道轮廓图在纵向进行放大便可得到洞门的实际尺寸。
之后再在CAD图上量取放样点到设计线的偏距及放样点到洞门低端的距离来推导放样点的里程。
这样放样点的偏距和里程可以得知，就可以进行施工放样了。
还可以量取每个放样点处模板的大小和长度，便于施工交底和加工端头模板。
三、缩放标准隧道轮廓
将画好的标注CAD标准隧道轮廓图用插入功能进行纵向的放大。
具体如下用：1.用CAD中的绘图栏选项中的块功能把标准隧道轮廓图做成图块2.再用插入栏中的块功能将隧道轮廓图插入此时会弹出x，y，z缩放比列这一项，这时候可以在y处输入1.414其它x，y处输入1即可。
这样就能把标准轮廓图纵向放大如下图2所示：
图2
四、计算坐标
虽然洞门是倾斜的而且有一定坡度，但是隧道的内轮廓不能改变的，削竹式洞门在只是在标准隧道轮廓上像是竹子被刀子削掉了一块一样，所以洞门样子只是正常隧道轮廓在纵向上（里程方向上）的放大。
标准隧道轮廓放样都是在同一里程上的放样，而削竹式洞门的每一个点的里程都不一样。
这就需要把每个点的偏距和里程计算出来。
举例如下：假设削竹式洞门底端的里程是K106+000，正常断面隧道仰拱回填到二衬内轮廓的高差是8米，削竹式洞门坡度是1:1，向隧道里面走是大里程方向，隧道中线同设计线重和。
那么洞门的顶端的里程是：K106+008，偏距就是0，坐标便能就算出来。
在图2上再取一点到洞门顶端环向距离是0.5m的位置，假设量出它到仰拱回填距离假设是7米，则此点的里程计算为7/1.414+ K106+000= K106+004.949,在图上可以量取偏距是2，这样此点坐标也可以计算出来。
如图3，其它点依次类推。
此时还以量取此点模板的长度，以便进行施工交底。
图3
五、实际操作
当我们把各点坐标都计算出来时，便可以进行施工放样了。
1.首先进行台车的移动和调整。
台车向洞外移动的里程要大于削竹式洞门底端的里程，这样便于支护模板和进行洞门的施工放样。
而且台车的移动和调整要按着线路的平曲线要素和竖曲线要素进行调整和移动。
2.放样。
将全站仪设站结束后，将事先算好的坐标拿出来，和准备好对讲机和棱镜及红色喷漆。
棱镜最好用小棱镜，这样方便移动放点。
之后开始放样，将坐标一一输入全站仪，
通过对讲机命令扶棱镜者移动棱镜放出点位，并用红色喷漆点出。
3.算出每个点的模板长度并交底给模板工，由于洞门有一定坡度，要求立模板时候按坡度竖立。
结束语
本文只是以削竹式隧道洞门施工为例对如何将CAD绘图技术用到测量放线等内业资料计算工作中做了一些粗浅的探讨,希望能起到一个抛砖引玉的作用,相信在隧道、桥梁等工程施
工中,一定会有很多问题可以通过CAD绘图技术来更好、更有效地解决。