浅埋暗挖法地铁隧道施工工艺标准化手册—两台阶预留核心土开挖法
浅埋暗挖法地铁隧道施工工艺标准化手册—两台阶开挖法
3、两台阶开挖法能较早使支护闭合，有利于控制其结 构变形及由此引起的地面沉降。
4、地铁隧道一般断面较小，二衬紧跟开挖无法满足机 械同行要求，采用矿山法施工时一般在开挖初支贯通后才施 做二次衬砌，如条件允许时也可增设洞内横通道提前分段施 做二衬。
隧道开挖部位
爆破岩层
硬岩
中硬岩
软岩
平均 最大 平均 最大 平均 最大
土质和不需爆破岩层
平均
最大
拱部
100 200 150 250 150 250
100
150
边墙及仰拱 100 150 100 150 100 150
100
150
勇于跨越 追求卓越
四、两台阶法施工管理要点
1、严格执行开挖面地质超前预报工作，根据探测地质情况及时调整施工参数。 2、严格控制超前导管、锁脚锚杆及系统锚杆的搭设角度、深度、注浆质量及焊接质量。 3、严格控制台阶长度和开挖进尺，在满足上台阶作业需求情况下，尽早完成初期支护 闭合。下台阶单侧交错开挖，不得使上部结构两侧同时悬空。 4、爆破开挖控制好爆破参数，对炮眼深度、角度、间距、装药量严格控制。严格控制 开挖轮廓及拱脚部位超欠挖， Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采取光面爆破技术。 5、当周边环境复杂时应实时监测爆破振速，及时调整爆破参数，将振速控制在方案允 许范围内。 6、对隧道本体及路面、管线、建筑物等加强监测及巡视。 7、初支背后注浆应紧跟，距封闭成环段距离不大于5米。 8、严格火工品管控，开挖面不得积水，做好抽排工作。
人员配置
项目
岗位
人数
工班长
1人
风镐手
4人
焊工
3人
地铁暗挖施工工法
二、地铁暗挖施工工法
CRD 法
拱部超前小导管
Ⅵ
Ⅱ
5
1
Ⅱ
Ⅱ
Ⅵ
Ⅳ3 Ⅳ
第三步：Φ42超前小导管超前 预注浆加固地层，开挖右上部 导洞并施作永久及临时初期支 护，封闭成环，采用锁脚锚管
加固拱脚。
拱部超前小导管
Ⅵ
Ⅱ
5
1
Ⅱ
Ⅱ
Ⅵ
Ⅳ3 Ⅳ
7
Ⅷ
第四步：开挖右下部导洞并施 作永久及临时初期支护，封闭
成环，采用锁脚锚管加固拱脚。
开挖支护控制
.常用马蹄形断面形式的暗挖隧道
开挖支护控制
强支护，浅埋暗挖隧道支护结构承担隧道上覆盖层的全部 或部分土柱的地层压力，并从减少地表沉陷的城市要求角度 出发，初期支护必须有足够的刚度。
强支护还要注意：
1）必须严格控制钢架的材料质量，加工的骨架尺寸以及钢 架节点法兰的焊接质量。
2）必须严格控制钢架安装质量。 a、严格控制钢架安装的垂度，倾斜的钢架是不能承受巨大 土压力的。
①
③
②
④
二、地铁暗挖施工工法
CRD 法施 工控 制要
点
(1)保持各分部开挖断面和各部的纵向间距，开挖轮廓线要圆顺， 以减少出现应力集中现象。
(2)每块小断面紧临核心土，及时设置临时仰拱封闭、步步成环， 尽量缩短成环时间，必要时进行掌子面喷射混凝土临时支护。
(3)中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断面底部临时 仰拱保持在同一断面上，各节点的连接一定要对齐，螺栓连接牢 固，并及时施作锁脚锚管。
二、地铁暗挖施工工法
双侧 壁导 坑法
采用双侧壁导坑法开挖 隧道时首先进行两侧洞的开 挖与支护（一般是两侧对称 开挖），然后再进行中洞的 开挖与支护，视隧道断面大 小，可将两侧洞及中洞 再分为若干个小导洞分部开 挖。
隧道与地铁浅埋暗挖工法
隧道与地铁浅埋暗挖工法隧道与地铁浅埋暗挖工法工法编号：YJGF-09-91、TLEJGF-9l-09、GZSJGF07-90-01铁道部隧道工程局：罗琼刘招伟徐望新范国文浅埋暗挖工法是依据新奥法（New Austrian Tunneling Method）的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。
这一新技术成果由铁道部隧道工程局和北京市地下铁道总公司在北京地铁复兴门折返线工程施工中共同研究开发，在北京地铁复兴门至西单区间及地铁车站试验段施工中推广应用并不断完善。
“北京地铁浅埋暗挖法施工技术”及“浅埋暗挖法修建地铁车站技术试验研究”分别荣获北京市科学技术进步一等奖和二等奖；“北京地铁浅埋暗挖法快速施工研究”实现并保持了地铁区间隧道施工平均月成洞50～60m，通过了北京市科委主持的技术鉴定。
浅埋暗挖施工技术属国内首创，它的成功使我国在第四纪浅埋软岩地层中采用暗挖法建设地下铁道与大跨度地下洞室的进程取得了一次实质性的飞跃，跨入了国际先进行列。
一、工法特点1、独特的设计、施工和量测信息反馈一体化。
根据预设计组织施工，采用信息化施工技术，通过对各种变位及应变的监测信息来检验支护结构的强度、刚度、稳定性，不断修改设计参数，指导施工，直至形成一个经济、合理、安全、优质的结构体系。
2、初次支护与二次模筑混凝土组成的复合式衬砌结构，是浅埋、软弱地层控制地面沉陷，确保结构稳定较理想的支护模式。
3、工艺新、技术先进。
本工法综合应用了改性水玻璃（DW3）注浆加固地层（国家专利）、小导管超前护顶、新型网构钢架支撑、整套施工监控技术，并运用系统工程理论科学管理等先进技术，其施工方法与工艺技术符合我国国情。
4、就城市地铁施工而言，与明挖法相比，本工法具有拆迁占地少、影响交通小、投资少、扰民小等四大优点；与盾构法相比，本工法具有简单易行、勿需专用设备、灵活多变、适应不同跨度和多种断面形式、节省投资等优点。
隧道工程施工技术：浅埋暗挖法
Tunnel Engineering目录01诞生背景02工法特点03浅埋暗挖法施工原则引入诞生背景一、诞生背景（一）适用条件因埋深条件、周边环境条件等因素的限制，在建筑物密集的繁华市区和特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法（二）起源1986年北京地铁复兴门车站折返线工程，由于当时取得了很大的经济效益和社会效益，建设部将其工法命名“浅埋暗挖法”，国家级工法工法特点埋深浅地层岩性差存在地下水周围环境复杂最小覆跨比可达0.2通常第四纪软弱土层需降低地下水位邻近既有建、构筑物一结构形式灵活多变，对地面建筑、道路和地下管线影响不大，拆迁占地少，扰民少，污染城市环境少等二施工速度慢，喷射混凝土粉尘多，劳动强度大，机械化程度不高，高水位地层结构防水比较困难等浅埋暗挖法施工原则三、浅埋暗挖法施工原则一管超前二严注浆三短开挖四强支护五快封闭六勤量测（一）管超前利用钢拱架为支点，适用超前小导管注浆防护先用风钻或高压风吹孔、扩孔、引孔小导管间距为20~30cm，仰角为5~10°为避免管下土体松落，以较小仰角为宜在开挖支护的过程中，要留出钢管在土体内作为支点的长度（二）严注浆在小导管超前支护后，立即压注水泥或水泥水玻璃浆液，填充沙层孔隙，凝固后将砂砾胶结成为具有一定强度的“结石体”工作前必须对工作面进行喷射混凝土封闭，以防浆液在压力作用下溢出严格拱部导管预注浆开挖下部及边墙支护前预埋管注浆初期支护背后填充注浆（三）短开挖当导管长3.5米时，每次开挖进尺0.75米，每次环状开挖，预留核心土一次注浆多次开挖非爆破开挖，减少对围岩的扰动及时喷射5~8cm厚的混凝土，架设网构钢拱架进行挂网喷射（四）强支护在松软地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构施工，初期支护必须十分牢固，以确保万无一失喷混凝土——网构拱架——钢筋网——喷混凝土（五）快封闭在松软地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构施工，初期支护必须十分牢固，以确保万无一失（六）快封闭量测是对施工过程中围岩及结构变化情况进行动态跟踪的主要手段，量测信息及时而准确地反馈给设计施工，以便及时修改设计或采取特殊的施工措施、浅埋暗挖法诞生背景工法特点施工原则、管超前严注浆短开挖强支护快封闭勤量测思考浅埋暗挖法施工需采用喷锚初期支护，主要包括哪些支护结构形式？浅埋暗挖法适合于其他地下结构吗？Tunnel Engineering。
浅埋暗挖法
★浅埋暗挖法添加时间:2006-11-20 14:44:36浅埋暗挖法1、全断面开挖法施工a 施工顺序全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序：使用移动式钻孔台车，首先全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，一次爆破成型，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环．同时，施作初期支护，铺设防水隔离层（或不铺设），进行二次筑模衬砌．该流程突出两点：增加机械手进行复喷作业，先初喷后复喷，以利于稳定地层和加快施工进度；铺底混凝土必须提前施作，且不滞后200m．当地层较差时铺底应紧跟，这是确保施工安全和质量的重要做法．b适用范围全断面法主要适用于Ⅳ～Ⅵ类围岩．当断面在50m２以下，隧道又处于Ⅲ类围岩地层时，为了减少对地层的扰动次数，在采取局部注浆等辅助施工措施加固地层后，也可采用全断面法施工．但在第四纪地层中采用此施工方法时，断面一般均在20m２以下，且施工中仍须特别注意，山岭隧道及小断面城市地下电力﹑热力﹑电信等管道工程施工多用此法．c评价优点：全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，便于施工组织的管理．缺点：(1)由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大．(2)每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业．2﹑台阶法施工台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，分步开挖。
根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法﹑中隔墙台阶法等。
该法在浅埋暗挖法中应用最广，可根据工程实际、地层条件和机械条件，选择适合的台阶方式。
正台阶法开挖优点很多，能较早地使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
上台阶长度（L）一般控制在1~1.5倍洞径（D），根据地层情况，可选择两步或多步开挖法。
1）上下两部分步开挖法。
采用此法，若地层较好（Ⅲ～Ⅳ类），可将断面分成上下两个台阶开挖，上台阶长度一般控制在1~1.5倍洞径（D）以内，但必须在地层失去自稳能力之前尽快开挖下台阶，支护后形成封闭结构，如下图所示。
浅埋暗挖法地铁隧道施工工艺标准化手册—两台阶开挖法
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风动凿岩机 常用炸药
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②雷管
塑料导爆管：毫秒延期塑料导爆管按延
期时间长短分为，1~15段或1~20段导爆管毫
秒雷管。
电雷管：按主装药量的不同，分为8号和
6号电雷管。按通电后爆炸延期时间不同，分
为瞬发电雷管和延期电雷管两种。按延期时
间长短又分为秒延期雷管、半秒延期电雷管、
100 200 150 250 150 250
100
150
边墙及仰拱 100 150 100 150 100 150
100
150
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四、两台阶法施工管理要点
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1、严格执行开挖面地质超前预报工作，根据探测地质情况及时调整施工参数。 2、严格控制超前导管、锁脚锚杆及系统锚杆的搭设角度、深度、注浆质量及焊接质量。 3、严格控制台阶长度和开挖进尺，在满足上台阶作业需求情况下，尽早完成初期支护 闭合。下台阶单侧交错开挖，不得使上部结构两侧同时悬空。 4、爆破开挖控制好爆破参数，对炮眼深度、角度、间距、装药量严格控制。严格控制 开挖轮廓及拱脚部位超欠挖， Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩采取光面爆破技术。 5、当周边环境复杂时应实时监测爆破振速，及时调整爆破参数，将振速控制在方案允 许范围内。 6、对隧道本体及路面、管线、建筑物等加强监测及巡视。 7、初支背后注浆应紧跟，距封闭成环段距离不大于5米。 8、严格火工品管控，开挖面不得积水，做好抽排工作。
2）开挖前自地面采用地质雷达对隧道洞身及两侧开挖边线以 外3米范围地质水文进行探测，探测测线在拱顶和拱脚部位分部布 设，隧道埋深方向探测深度25m以内，线路方向相邻两次探测搭接 长度不小于5m。
浅埋暗挖法地铁隧道土方开挖施工工艺
浅埋暗挖法地铁隧道土方开挖施工工艺
0 引言
浅埋暗挖法主要针对埋深深度 较浅、土城不稳定的软弱破碎岩层 施工面。相较于新奥法而言，浅埋 暗挖法注重地层预支护、预加固， 对地表沉降具有较高的要求。通过 浅埋暗挖法支护衬砌结构刚度的 合理设置，可以最大限度降低地层 扰动，保护周边地质环境稳定。因 此，对浅埋暗挖法在地铁隧道土方 开挖施工中的应用进行适当分析非 常有必要。
参考文献
[1]杨成宽．GEDO CE轨道检测系统在无 砟轨道施工测量中的应用[J]．铁道工 程学报，2009，26（3）：57-61． [2]张超．长大铁路隧道内双块式无砟 轨道施工技术[J]．山西建筑，2009 （33）：326-327． [3]严少发，丁立金，王善高．隧道 内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工关键 技术[J]．铁道工程学报，2009，26
本次地铁隧道拟采用CRD浅埋 暗挖法进行施工。施工用设备如表 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示。
（1）将地铁隧道开挖土方划 分为①、②、③、④4个模块。① 号洞采用超前小导管注浆加固及中 隔壁小导管施工。在开挖①号土体 时，需要进行4.5cm厚的砼喷射， 并架设格栅钢架。在施工面纵向设 置工字钢、横向设置横支撑。并在
钢筋网挂设完毕之后，再次喷射 砼，保证施工效果。
建筑科技
Building technological
摘要：以深圳地铁10号线二期05标项目为例，阐述了浅埋暗挖法地铁隧道土方开挖施工工艺特点，分析了 浅埋暗挖法地铁隧道土方开挖施工工艺的应用流程及实施策略，并对浅埋暗挖法地铁隧道土方开挖施工工 艺质量控制措施进行了深入探究，最终取得了良好的施工效果。 关键词：浅埋暗挖法；地铁工程；土方开挖 文章编号：2096-4137（2019）11-080-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2019.11.22
浅埋暗挖施工工艺标准
浅埋暗挖施工工艺标准1适用范围本标准适用于暗挖隧道结构施工。
2施工准备2.1材料准备2.1.1水泥：一般采用强度等级42.5级及其以上的普通硅酸盐水泥，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。
水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告，进场应进行取样复验，检验合格后方可使用。
2.1.2水：宜采用饮用水。
若采用其它水时，需符合混凝土拌合用水标准。
2.1.3外加剂和掺合料：常用外加剂有水玻璃、氯化钙、亚硝酸钠等，常用掺合料有粉煤灰、矿渣等，外加剂及掺合料的质量应符合相应产品标准。
2.1.4根据施工进度计划的要求，制定物资采购、供应计划，汇总各种物资需要量，落实各项物资的加工订货和材料的进场复试。
2.1.5材料进场后要做好分类存放、保管工作，并进行标识。
2.2机具准备2.2.1高压水泵：泵量60～250L/min，泵压10～25MPa；2.2.2空压机：风量6～20m3/min，风压0.6～0.8MPa；2.2.3压力表：1.5级2.2.4电焊机：交流电焊机、直流电焊机2.2.5注浆机2.3技术准备2.3.1开挖前认真审核设计图纸和说明，做好图纸会审。
2.3.2建设单位向施工单位进行交桩，施工单位及时校测控制点、坐标点、水准点，进行拴桩、补桩等工作。
2.3.3会同有关单位，核对地上障碍物、地下管网以及构筑物的现况，做必要的物探，并编制处理方案。
2.3.4编制交通导改方案。
2.3.5编制施工组织设计。
确定开挖断面、弃存土位置。
2.3.6向有关人员做好书面技术交底。
2.4作业条件2.4.1有地下水时，水位降至竖井井底0.5m以下。
2.4.2施工区域内供水、供电、临时道路满足竖井开挖要求，场地平整，完成临设、围挡、大门的施工；2.4.3开挖机械、运输车辆及辅助设备已进场并保证性能完好。
2.4.5根据施工要求竖井（隧道）内通风系统、照明系统、配料系统、配水系统、供电系统已安装完成。
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2、人、材、机及现场准备
1）各班组劳动力、特种作业人员满足施工需求，并经考核合格。 2）支护材料已进场并检测合格；支护构件已加工，满足施工需求，并经验收合格。 3）开挖、出渣、支护、喷射混凝土拌和及喷射等机械设备性能满足现场要求，并经 验收合格；检查施工风、水、电供应线路完好，施工场地整平满足施工需求。
连接板等安装及焊接质量严格检查。
6、开挖面严禁被水浸泡，不得带水作业，做好抽排工作。对隧道本体及路面、管 线、建筑物等加强监测及巡视，并注意注浆作业引起的破坏。
7、初支背后注浆应紧跟，距封闭成环段距离不大于5米。
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概述：
1）两台阶预留核心土开挖法适用于地层较差的围岩（Ⅴ、Ⅵ级围岩），开挖面自稳能
力差，需进行预加固和预支护的隧道。
2）两台阶预留核心土开挖法一般将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶三部分。 3）两台阶预留核心土开挖法开挖工作面稳定性好，能减少上、下台阶施工干扰，可以 有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉。 4）通常采用人工配合机械开挖为主，采用超前支护及预加固等措施，钢架或格栅钢架 +锚杆+钢筋网+喷射混凝土等支护体系。
加固效果满足要求后方可施工。
3、严格控制超前导管、锁脚锚杆及系统锚杆的搭设角度、深度、注浆质量及焊接 质量。
4、严格控制台阶长度和开挖进尺，开挖后及时支护，避免长时间暴露，尽早完成
初期支护闭合。下台阶单侧交错开挖，不得使上部结构两侧同时悬空。 5、格栅钢架拱脚位于松软地层时应采用型钢支垫。锁脚锚杆、连接钢筋、钢筋网、
台阶侧墙及隧底交错开挖，不得使上部结构两侧同时悬空，
错开距离为一个循环长度，单侧循环进尺2～3榀钢架。检 查开挖断面，初喷，施做初期支护。上下台阶循环交替施
工，初期支护及时封闭成环，初支背后注浆紧跟。
两台阶预留核心土开挖法施工
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文字描述 步序 步序图 文字描述
二、两台阶预留核心土开挖法施工工艺流程
超前地质预报
测量放线
超前支护或加固 上台阶开挖（预留核心土） 上台阶初期支护施工
核心土开挖
下台阶开挖 下台阶初期支护施工 循环施工
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三、两台阶开挖法施工工艺要点
1、超前地质预报
1）开挖前采用超前水平钻在开挖面上台阶顶部及两侧向掘进方 向钻孔不少于3个，每次钻孔深度不小于6m，搭接长度2m，并分别有 向上和向 两 侧 的外插角。进行超前钻孔记录，画示意图、编孔号、 对钻孔过程钻进情况、地下水、钻渣、成孔时间进行记录。 2）开挖前自地面采用地质雷达对隧道洞身及两侧开挖边线以 外 3 米范围地质水文进行探测，探测测线在拱顶和拱脚部位分别布
反坡。遇有硬岩或较大孤石采用风镐或局部爆破处理，
开挖面严禁带水作业。 步骤3：上台阶拱部开挖断面检查、初喷，初期支
护施做。
步骤4：核心土开挖，上台阶循环施工，台阶长度 控制在1倍洞径以内（一般5～7ｍ）。
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3、开挖支护
步骤５、6/7、8：下台阶在上台阶初期支护结构基本 稳定、喷射混凝土达到设计强度 70% 以上时方可开挖。下
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浅埋暗挖法隧道施工工艺 标准化手册 两台阶预留核心土 -地铁工程 开挖法
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一、两台阶预留核心土开挖法施工准备
目 录
二、两台阶预留核心土开挖法施工工艺流程
三、两台阶预留核心土开挖法施工工艺要点 四、两台阶预留核心土开挖法施工管理要点
设，隧道埋深方向探测深度 25m以内，线路方向相邻两次探测搭接
长度不小于5m。 3）将地质预报资料与勘察设计地质水文资料进行核对并做好
记录，及时调整施工参数。
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2、超前支护或加固
采用的超前支护措施：超前大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等。超前加固措施： 洞内全、半断面注浆，洞内水平旋喷桩，地面注浆或旋喷桩加固。城市地铁隧道一般采 用超前小导管、管棚、洞内注浆措施较多。 施工时，应严格控制导管或管棚外插角，注浆量及注浆压力。预加固完成后按设计 文件要求或现场实际情况进行取芯或钻孔，检测加固效果是否满足要求。
管棚超前支护
超前小导管
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3、开挖支护
步骤1：完成超前支护或超前加固，检验加固效果 满足设计要求后方可开挖。 步骤2：上台阶人工配合机械开挖环形拱部，进尺 1 ～ 2 榀钢架（围岩稳定性差取小值），开挖面预留核 心土，核心土断面宜按照上台阶开挖断面面积的 50%、 方便施工人员操作，核心土应预留坡度，并不得出现
步序
步序图
1
超前支护或加固施 工。
4
下台阶边墙、隧底 交错开挖。
2
上台阶开挖，预留 核心土。
5 ·
下台阶支护。
3
上台阶初期支护施 工。核心土开挖。
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四、两台阶预留核心土开挖法施工管理要点
1、严格执行开挖面地质超前预报工作，根据探测地质情况及时调整施工参数。 2、超前支护或加固完成后按设计文件要求或现场实际情况进行取芯或钻孔，检测
设备配置
规格型号 单位 数量
风镐 风动凿岩机 挖掘机 装载机 空压机
喷浆车 龙门吊 水泵
G10 YT-28 60/120 50 20m3/min
把 把 台 台 台
辆
3 1/1 1 2
1 1 2
支护
（33人）
16t
台 台
材料运输车
双液注浆机 4m3/h
辆
台
1
1
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3、主要人员设备配置（单个作业面）
人员配置
项目 岗位 工班长 风镐手 焊工 风钻工 开挖 支护 喷锚支护 挖掘机司机 装载机司机 龙门吊司机 材料运输司机 司索工 人数 1人 8人 3人 3人 14人 1人 1人 1人 1人 1人 开挖 项目 名称
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一、两台阶预留核心土开挖法施工准备
1、技术准备
1）各项施工专项方案完成编制及审批。 2）编制作业指导书，进行三级技术交底，并签字归档。 3）具备施工前各项验收条件，并通过条件验收会。 4）已按设计要求完成超前支护及加固施工，并满足加固效果。 5）监测点布置符合要求，已测取初始值。