大断面单洞双线变双洞单线隧道施工工法(新)
大断面单洞双线变双洞单线隧道施工工法
中铁十二局三公司石太客运专线Z1标
王志强 李有生 张自强
1、前言
由于客运专线的时速达到250km/h、300km/h和350km/h,所以对隧道的要求就更加严格。首先隧道的净空要符合空气动力学,线路的设计要能达到火车的时速,这就要求线路上曲线的半径要满足速度上的要求,因此就会出现隧道的开挖断面面积大。而小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和分离隧道之间,小于1.5倍隧道开挖断面的宽度;隧址区为山岭重丘区,受地形的限制路线分幅展线十分困难,在这种情况下,小净距隧道显示出了优势,与分离式隧道型式相比,隧道两端接线的长度大大缩短,与双连拱隧道相比,简化了施工工序,节约了工程工期和造价。本工法生成背景是2005年上场的铁路石家庄至太原客运专线Z1标段的南梁隧道单洞双线变双洞单线的段落。
南梁隧道全长11.526公里。其中双线5.795公里,单线5.731公里(双延米)。其中在单洞双线变双洞单线的过渡段包括480米长的双线喇叭口大跨隧道及250米长的双洞单线小净距隧道。
2、工法特点
2.1 解决了大断面隧道施工过程中断面在不断变化的情况下的开挖及二次衬砌施工。
2.2 解决了小净距隧道的开挖施工。
3、适用范围
3.1开挖断面面积大于120m2,且断面在不断变化的隧道。
3.2并行双洞隧道净距小于1.5倍隧道开挖断面宽度,且开挖断面宽度小于13m。
4、工艺原理
4.1 隧道断面在不断地变化,可以看做是喇叭口形式。开挖时断面逐渐变大,其2 开挖时的光爆效果会很差,超欠挖难以控制;在二次衬砌施工时,由于断面是流线型的,所以就不能使用整体式液压台车,只有用钢拱架加小模板来施工二次衬砌,每施工一米衬砌就要加工一榀钢拱架,而且得重新安装小模板,这样即浪费时间又浪费钢材。我们只有改变了隧道的断面变化形式,才能在源头上改进其施工工艺。见图4.1-1单洞变双洞流线型渐变平面示意图。
右 线 线 路 中 线线 路 中 线左 线
隧 道 中 线中 隔 墙480m(喇叭口大跨段)250m(小净距段)
图4.1-1 单洞变双洞流线型渐变平面示意图
4.2小净距双洞隧道施工的难点、重点是控制爆破作业,必须确保隧道在开挖过程中围岩的稳定,减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。小净距双洞隧道施工的关键是中间岩柱的加固和稳定,由于围岩自稳性和支护结构的受力较一般隧道复杂,必须充分利用隧道围岩的自承、自稳能力,通过围岩加固措施使隧道修建达到经济、合理的目的。见图4.2-1 小净距隧道照片。
图4.2-1 小净距隧道照片 5、施工工艺流程及操作要点
5.1喇叭口大跨段施工工艺。
5.1.1 在施工前全面地了解原设计的施工工艺及其在施工过程中的难度。据我部了解喇叭口大跨段为流线型渐变,开挖上难度不是很大,但是在以后的二次衬砌施工中难度就很大了。因此我部从尽量少地投入资金及不影响原来隧道结构的角度出发,与设计单位、建设单位积极沟通、探讨,最后将喇叭口段的流线型渐变形式变更为台阶型渐变形式。每个开挖断面变化时通过设置3米长的过渡段直接由上一个小断面变化到下一个大断面。具体见图5.1.1-1单洞变双洞台阶型渐变平面示意图。
过渡段250m(小净距段) 480m(喇叭口大跨段) 隧 道 中 线左 线 中 线中 线线 路 右 线 线 路 原来开挖边线过渡段过渡段过渡段
图5.1.1-1 单洞变双洞台阶型渐变平面示意图
图5.1.1-2 台阶型渐变照片
5.1.2 由于喇叭口段隧道开挖面积从117.6平方米渐变为299.56平方米,因此在施工过程中我们要结合TSP203超前地质预报仪来确定其开挖方法(台阶分部法、CD法或CRD法)。
5.1.2.1 对于围岩较好的大断面隧道,如Ⅱ、Ⅲ级围岩采用台阶分部法施工。图5.1.2.1-1大跨隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩采用台阶分部法施工示意图
6341隧道中线ⅡⅤⅦⅧⅨⅩⅪⅪ
图5.1.2.1-1大跨隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩采用台阶分部法施工示意图
具体的施工工艺流程见图5.1.2.1-2 台阶分部法施工工艺流程图
5.1.2.2 对于围岩较差的大断面隧道,如Ⅳ、Ⅴ级围岩采用CD法施工。 图5.1.2.1-2 台阶分部法施工工艺流程图 1-上半断面开挖
Ⅱ-施作上半断面初期支护
3-拉中槽
4-左边墙开挖 Ⅷ-施作仰拱
Ⅸ-仰拱填充
Ⅹ-二次衬砌施作
Ⅺ-水沟电缆槽施工
Ⅴ-左边墙支护 Ⅶ-右边墙支护
6-右边墙开挖 具体CD法开挖及施工工艺流程见图5.1.2.2-1大跨隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用CD法施工示意图及图5.1.2.2-2 CD法施工工艺流程图。
4231隧道中线1′ⅠⅢⅡⅣ2′Ⅱ′Ⅳ′
图5.1.2.2-1 大跨隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩采用CD法施工示意图
5.1.2.2-2 CD法施工工艺流程图 Ⅰ-施作上半断面初期支护
1′-上导中隔壁施工
2-开挖左侧下导 ⅣⅣ′-右边墙、仰拱初支
拆除中隔壁
仰拱混凝土施工
仰拱填充混凝土施工 4-开挖右侧下导
ⅡⅡ′-左边墙、仰拱初支
3-开挖右侧上导
Ⅲ-右侧上导支护 1-上半断面开挖
二次衬砌施做
水沟电缆槽施工 2′-下导中隔壁施工 5.1.2.3 对于围岩非常破碎的Ⅴ级加强大断面隧道采用CRD分部施工法施工(即交叉中隔壁法)。施工方法见 图5.1.2.3-1 CRD法分部施工示意图。
图5.1.2.3-1 CRD法分部施工示意图
具体的施工工艺流程如下:
第一步:①-左侧上导开挖,Ⅰ-左侧上导初期支护施工,1′-左侧上导中隔壁施工,1″-左侧上导临时仰拱施工;
第二步:②-左侧中导开挖,Ⅱ-左侧中导初期支护施工,2′-左侧中导中隔壁施工,2″-左侧中导临时仰拱施工;
第三步:③-右侧上导开挖,Ⅲ-右侧上导初期支护施工, 3″-右侧上导临时仰拱施工;
第四步:④-右侧中导开挖,Ⅳ-右侧中导初期支护施工,4″-右侧中导临时仰拱施工;
第五步:⑤-左侧下导及左侧仰拱开挖,Ⅴ-左侧下导初期支护施工,5′-左侧下导中隔壁施工,5″-左侧下导仰拱初期支护施工;
第六步:⑥-右侧下导及右侧仰拱开挖,Ⅵ-右侧下导初期支护施工,6″-右侧下导仰拱初期支护施工; Ⅴ Ⅵ 5' Ⅱ 第七步:拆除中隔壁及临时仰拱;
第八步:⑧-整体浇筑仰拱混凝土;
第九步:⑨-整体浇筑仰拱填充混凝土;
第十步:⑩-拱墙二次衬砌施工。
5.1.2.4以上几种开挖方法应注意的操作要点:
(1)保持合理的分部开挖断面和各部的纵向间距,每个分部及时闭合。开挖轮廓要圆顺,避免应力集中。
(2)钢架各节点及钢架间严格按工艺要求施工,确保连接牢固可靠。
(3)施工中坚持“先预报、超前护、弱(不)爆破、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则,这样才能在安全上做到发现在前、解决在前,杜绝一切事故的发生。
(4)在分部开挖作业时几部分要平行进行,相隔间距在5米至15米之间(其中CRD法开挖时各部间距不超过1.5m)。开挖后初期支护要及时封闭成环。
(5)施工中认真进行监控量测,根据监控量测的结果分析,调整初期支护参数和确定灌筑二次衬砌混凝土的时间。
图5.1.2-1 现场做超前地质预报 图 5.1.2-2 初期支护封闭成环
5.1.3喇叭口段的二次衬砌施工
由于喇叭口段断面渐变形式变更为台阶型渐变形式,所以在二次衬砌上采取了以下的施工工艺。
5.1.3.1 衬砌台车
由于喇叭口段变成了若干个台阶断面,所以衬砌台车的断面相应变化若干次。针对尺寸变化差值较大的特点,全新设计了10.2米长衬砌台车,该台车由主门架结构、拱架、隧道专用模板、液压系统、走行系统、支撑构件等组成。模板采用1.5米×0.5米可调曲率模板,能根据断面尺寸变化逐块进行曲率调整,以达到最佳断面轮廓效果。拱架单元结构简单、装拆方便,适合本工程多次组装、快速施工的特点。这样既节约了工期,又节省了投资。
对衬砌台车门架的选用、加工要遵循以下两点原则:
(1)所做的门架要有足够的强度,要能满足重复多次使用的要求;台车不断加高、加宽时,其整体稳定性要好。
(2)选用的门架要介于最大及最小两断面之间,所有断面均能满足使用要求。
5.1.3.1-1 喇叭口衬砌台车图
5.1.3.2 二次衬砌混凝土
喇叭口断面大,每板衬砌(10m长)混凝土方量大,在100立方到300立方之间;我部把混凝土拌和站设置在洞内,这样既缩短了混凝土的运距,又满足了冬季施工要求。
图 5.1.3.2-1 洞内混凝土拌和站施工图
5.1.3.3衬砌台车的改装
当将一个断面的衬砌施工完毕后需要对台车进行改装,即对台车进行加高、加宽。对连接小模板的钢拱架进行调换,调换下的钢拱架用来制作3米长过渡段的拱架。新的钢拱架要提前加工并提前运到施工现场。改装台车时间不大于10天。
5.2小净距段施工工艺
所谓小净距段指净距小于1.5倍隧道开挖断面宽度,且开挖断面宽度小于13m的并行双洞隧道。
小净距隧道在施工中主要有以下几点关键技术。
(1)小净距隧道的开挖施工工艺。
(2)小净距隧道的初期支护施工。
(3)小净距隧道的监控量测。
在南梁隧道中250m长小净距段的中隔墙宽度为2.13米~9.5米。
图5.2-1 小净距隧道照片
5.2.1 小净距隧道开挖步骤
为确保开挖过程中围岩的稳定性,要减少因隧道净距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响,满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求。
开挖见图5.2.1-1 小净距开挖周边眼布置示意图
操作要点:
(1)采用由中心向周围扩张的形式开挖。
(2)在每环的开挖过程中,应注意开挖宽度,根据现场情况而定。
(3)在开挖过程中采取“短进尺、弱爆破、炮眼加密”。
(4)在最后一环的开挖过程中,周边眼间距在25cm~30cm,而且装药量要少。
(5)开挖完毕后要及时做初期支护。
(6)在左右线的开挖过程中间距为50米(即左线掘进50米后,右线开始掘进)。
(7)采用光面爆破。
隧道施工的六种施工工艺
隧道施⼯的六种施⼯⼯艺
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。
向左转|向右转
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。
向左转|向右转
台阶法施⼯
向左转|向右转
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。
在软弱围岩中应以前⼀条为主,兼顾后者,确保施⼯安全。在围岩条件较好时,主要是考虑如何更好的发挥机械效率,保证施⼯的经济性,故只要考虑后⼀条件。
台阶开挖法的优缺点:
台阶开挖法可以有⾜够的⼯作空间和相当的施⼯速度。但上、下部作业有⼲扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖⾯的稳定。尤其是上部开挖⽀护后,下部作业就较为安全,但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。
单线隧道微台阶两步初支成环施工工法
单线铁路隧道微台阶两步初支成环施工工法
中铁乂乂乂项目经理部
1 前言
随着我国铁路工程技术的高速发展以及铁路线路标准的提高,铁路线路选线中不可避免的选择
隧道方式穿越复杂地形,使隧道在线路中的占比越来越大,长大隧道越来越多,地质情况也更加复
杂多变。“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”是新奥法软岩隧道施工的十八字方
针,“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测”通过加强现场管理较易实现,但“快封闭”受机
械装备、工艺工法、工序互相干扰的影响,短(微)台阶在现场落实难度大,导致“快封闭”成为
“空谈”,支护因未及时封闭,强支护也无法体现,导致支护体系处于安全不可控状态。
本工法根据xxx单线隧道W级、V级围岩台阶法探索形成,两步开挖达到少扰动,两步初支成环 达到早封闭,从而全面落实软岩隧道新奥法十八字方针,最大程度的保护围岩,提高结构可靠度,
提升了安全可控度,同时加快施工进度。
本微台阶工法配合湿喷机械手及隧道初支变形监控量测信息化动态管理,能最大限度的控制隧
道施工安全风险,为软岩隧道钻爆法施工提供了一个新的选项,对今后的隧道施工管理有很好的借
鉴意义。
2 工法特点
2.0.1 上、下台阶(仰拱)同时爆破开挖,开挖扰动次数少。
2.0.2 两步初支成环,成环距离掌子面短,支护实现快封闭,提高了结构安全可靠度。
2.0.3 上、下台阶同时施工,工作面空间较大,便于施工组织管理。
2.0.4 该工法初支采用格栅钢架及机械手湿喷工艺,能更大程度的发挥喷锚支护钢中带柔的特
性,也能体现新奥法积极调动围岩自承能力的力学要求。
2.0.5 结合监控量测信息化动态管理,能最大限度掌握围岩变形的动态发展趋势,隧道初支变
形风险安全可控。
3 适用范围
本工法适用于单线铁路隧道的W、V级围岩台阶法施工。
4 工艺原理
隧道微台阶两步初支成环开挖工法由短台阶开挖衍变而来,上、下断面、仰拱同步作业,以缩
复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术
复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术
摘要:我国地域辽阔,地形地貌复杂,西部山区普遍存在山岭以及峡谷,地势特点十分丰富,地表的高程起伏波动大,为高速公路的建设增加了难度,为了解决高程落差,与此同时,调节了线性以及截弯曲直,高速公路项目建设中一定会利用到隧道穿过山体或者水源,不但如此,为了节省造价以及地势环境的制约,一般情况下,利用双线大断面的隧道构造方式来穿越。和国外比较,虽然国内在隧道项目建设角度的科技优势明显,建设修建科技也不断改进,但是因为复杂地势条件的干扰,各类无法预见的风险隐患很多,此外,复杂的地势条件也代表着更加复杂的地势特点,所以隧道穿越的地质体具有较多的不稳定性,此类要素整合在一起,为隧道项目的挖掘建设造成很大的安全风险。所以,一定要探究复杂地质条件下高速公路双线隧道的挖掘措施、支护科技以及加固形式。基于此,本篇文章对复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术进行研究,以供参考。
关键词:复杂地形条件下;高速公路;双线隧道;施工技术
引言
双线隧道进行开挖会造成隧道周围的地面严重松动变形,危及周围建筑物和居民安全。双线隧道的开挖一直被国内外业界人士所看重,降低开挖时对地表沉降影响更是其中的难点。1806年,英国工程师布鲁尔于首次提出盾构法的施工原理,后经过改进,在气压的辅助下,完成了第一条盾构施工法的隧道。自19世纪初以来,通过对国内外研究成果的总结可以分为经验公式法、模型试验法和数值模拟法。因为隧道的地理条件较为特殊,建设现场拥有很强的隐蔽性,很大概率会面对地下渗水以及滑坡泥石流等情况,所以,也存在着很多安全风险,并且地势条件浮动很大,若是出现紧急事件,既有可能会损害建设人员的生命安全,所以,对隧道的建设效率和品质都指出了更高的标准。 1公路隧道施工
交通针对经济进展的关键性显而易见,交通更加便利,货物运输就更快,也更有助于达到群众的出行要求,现阶段国内部门已经全面认识到交通在社会经济进展以及大众生活中的关键意义,所以在高速公路项目建设角度投放了更多的资源。大部分地区的高速公路工程建设中,都应该进行隧道项目建设,现阶段国内的隧道项目建设科技水准和全部实力都明显提升,然而在现实建设中,不可避免的还会出现一些弊端,这就需要建设单位对于高速公路隧道项目双线建设科技展开更深层次的探究。
高速公路双线隧道施工
– 68 – 2012年第11卷第1期1 引言由于我国高速公路数量的急剧增加和我国地质条件的千变万化,给我国的高速公路隧道施工带来了很多困难。比如大断面和超大断面隧道施工设计和施工方案,这些都是亟待隧道建设者解决的问题。针对其中的浅埋、偏压并且断面比较大的地段,很长一段时间都没有很好的解决方法。但是,现在这个问题已经得到了很好的解决,新奥法施工方案的出现帮助无数的隧道建设者解决了这个难题。新奥法最早是1963年由一个名叫Rabcewicz的奥地利学者提出来的。但是,当时这种先进的施工方案并没有得到多大的反响,一直到二十年后这种方法才得到了广泛的应用。新奥法是以控制爆破或者机械挖掘为主要挖掘手段,以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法,是理论、量测与经验相结合的一种方法。最重要的是,新奥法又是一系列指导隧道设计和施工的原则。在进行隧道施工时,其基本原则可简要地概括为四点,即扰动少、喷锚早、量测勤和封闭紧。2 隧道施工前的准备工作在正式进入隧道施工时,必须做好施工前的各项准备工作,即认真完成施工前的工程设计。在进行工程设计时,其主要目的有以下两点:2.1 正确选择洞室的形状和尺寸一般来说,在高速公路双线隧道施工过程中,洞室主要有两种形状,分别为高拱形和平拱形。如何正确选择这两种洞室的形状,是有一定的选择原则的。其中最大的一个标准则是该洞室所在地的地应力场和洞室所埋的深度。当洞室埋得比较深,其所受到的地压力则来自于垂直方向的挤压,这时则应选择高拱形的洞室。当洞室埋的比较浅,并且地压力主要来自两侧时,选择平拱形的洞室则是最佳的方案。当然,这两种选择方案也并不是绝对的,因为洞室的稳定性不仅受到地质因素的影响,还会受到工程因素的影响。因此,在选择洞室时,应综合考虑这两个方面再做出最后的决定。2.2 正确确定支护的型式和刚度目前,在我国的高速公路双线隧道施工中所采用的支护型式主要分为两种,一是外部支护,即从外界对其进行支护,因而是一种被动的支护型式。外部支护就是普通的混凝土衬砌,它能够承受一定的松动或岩体塌落时所产生的荷载,并且也能起到一定的维持围岩稳定的作用;二是自承支护,也被称为内承支护,即自身对自身进行支护,所以它是一种主动的支护型式。自承支护主要通过锚喷支护或者使用化学、水泥对其灌浆等方式来加固围岩,这种方式最大的好处是能够增强围岩的自承能力,使围岩的稳定性进一不增加。在进行高速公路的双线隧道施工过程中,一共要采用两次支护。其中第一次支护应选用自承支护,而我们大多时候都会选用锚喷支护。在进行锚喷支护时,应确定锚杆的参数。通常,锚杆的参数应先按经验公式进行计算,然后按照松动圈的深度来确定。当锚杆的参数确定完毕后,再按照塑性区的范围合理布置锚杆。当锚杆布置完毕后,则应确定喷层的厚度。喷层的厚度常用厚跨比来控制。一般来说,厚跨比通常控制在0.004到0.014之间。当一次支护设计完成后,则应对第二次支护进行设计。第二次支护则应采用外部支护,通常选用混凝土进行衬砌。在进行二次支护的设计时,首先应该考虑该双线隧道工程的受力特点。一般来说,在浅埋地段,结构会受到自重应力场的控制,因而选用高拱较好;但是如果在深埋地段,结构则会受到构造应力场的控制,这时则应选用平拱。当完成全部两次的支护后,可以选择一定的方法。如量测洞内收敛变形和进行主断面的测试来浅谈高速公路双线隧道施工张碉堡(中铁二十局第五工程有限公司,云南 昆明 650000)摘 要:我国国民经济的迅速发展使得我国高速公路隧道也迅速发展。但是隧道遇到的地质条件是千变万化的,这些给我国的隧道建设者提出了一个严峻的挑战。本文针对其中的一种浅埋与超浅埋段、软弱破碎围岩段地质,提出了一种双线隧道施工方案——基于浅埋偏压新奥法施工方案。本文从新奥法施工方案适用的地质情况出发,对该施工方案作了一个简单介绍,重点介绍了新奥法施工方案的流程,最后对工程施工中出现的塌方问题和施工完成后的质检问题进行了简要说明。关键词:高速公路;双线隧道;新奥法;塌方;质检中图分类号:U455.48 文献标识码:A 文章编号:1671-8089(2012)01-0068-02工程施工 Engineering Construction 2012年第11卷第1期 – 69 –对支护结构的可靠以及稳定性进行检验。3 隧道施工过程当隧道施工的前期工程设计完成后,就应按照隧道施工的原则“扰动少、喷锚早、量测勤、封闭紧”进行隧道施工。在采用新奥法对双线隧道进行施工时,其本质就在于通过遵循一定的施工流程,对工程的设计和施工过程进行控制,并且通过判断施工现场围岩的应力状态,及时得到反馈信息对施工的过程进行一定的指导与调整。采用新奥法对隧道进行施工具体流程如下:(1)开挖洞室。开挖时主要是机械和人工合作完成。对于洞室的上段主要采用小型反铲和轮胎式挖土机进行开挖,但是洞室的拱部和墙角则应采用人工开挖方式,以保证洞室的顺利开挖。(2)安装支撑。支撑应按照开挖出的洞室进行长度和宽度的计算。(3)喷射混凝土。在进行混凝土的喷射时应注意粉尘超量、回弹和用工过多的问题。(4)锚杆。在对锚杆进行钻孔时,一般选择在夜间进行,因为钻孔时会有很大的振动与噪音。(5)拆除中壁。当完成混凝土的衬砌,并且混凝土也达到了一定的强度,就要对中壁进行拆除工作。(6)二次衬砌。当中壁拆除后,需要尽快进行二次衬砌以防止控制变形。(7)加固地层。由于隧道是在地下进行的工程。会涉及到地下水位等问题,所以需对地层进行注浆加固等处理。4 隧道施工过程中和施工后的注意事项利用新奥法对双线隧道进行施工时,其施工过程中、施工后应注意到以下两个问题:4.1 施工过程中的塌方问题在对隧道进行检测时,应特别注意到隧道的断面问题。如果洞室的拱部出现了掉快,则证明隧道在这段部位有可能会出现塌方。一般可以通过一个位移的变化曲线对有可能塌方的洞室进行测定。通常来说,位移如果呈现出非线性加速度变化,则很可能出现塌方。如果出现这种情况,则应立即把情况反馈给施工人员,让他们立即停止施工,然后根据相应的解决方案做出补救措施。4.2 施工完成后的质检问题双线隧道完工后,应对整体的工程进行质量检测,进行质量检测时,应严格按照工程质量验收相关规范进行。在进行工程检测时,主要注意下面三点:(1)进行砂浆锚杆拉拔的测试,验证锚杆的抗拔力大于或者等于5t;(2)进行喷射的混凝土强度的测定,检验其强度是否达到一定的阈值;(3)进行混凝土强度的测定,检验其强度有没有达到标准。5 结语在进行高速公路双线隧道施工时,采用了新奥法施工方案,这种施工方案具有安全性高并且对工程具有一定的质量保证。在进行新奥法施工时,首先应选择合理的支护类型和参数,然后设计一个临时支护,同时在设计的过程中要注意到隧道的通风问题,并且要做好地质勘测工作。最重要的是,在进行施工过程中,要做好施工的监控工作,以防施工过程中任何意外情况的发生。以上是笔者对新奥法进行高速公路双线隧道施工的一点体会,希望能帮助广大的隧道建设者。参考文献:洪开荣.山区高速公路隧道施工关键技术[M].北京:人民交[1] 通出版社,2011(5).程炜,程新军.复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术[2] [J].铁道建筑,2005(4).孙忠林,赤占胜.特长大双线高速公路随到施工技术:晋焦[3] 高速公路牛郎河隧道施工[J].公路,2002(4).孔祥金.铁峰山二号隧道双线贯通[J].公路隧道,2006(2).[4] Engineering Construction 工程施工
地铁暗挖隧道小断面突变大断面横通道施工工法
地铁暗挖隧道小断面突变大断面横通道施工工法
地铁暗挖隧道小断面突变大断面横通道施工工法
一、前言随着城市化进程的加快,地铁交通系统已经成为现代城市中不可或缺的一部分。地铁隧道的建设在城市交通建设中起着举足轻重的作用。本文将介绍一种地铁暗挖隧道小断面突变大断面横通道施工工法,该工法具有独特的特点和优势,适用于城市地铁隧道的建设。
二、工法特点该施工工法的特点主要包括以下几个方面:1. 采用隧道小断面暗挖技术,将地铁隧道先从小断面开挖,然后通过特殊的工艺将断面突变为大断面横通道。2. 利用巨型机械和先进设备进行施工,提高施工效率和质量。3. 施工工艺简单、灵活,适应性强,可以在不同地质条件下进行施工。4. 施工周期短、成本低,能够节约人力、物力和财力。5. 施工过程安全可控,采取严密的安全措施,确保施工过程中的安全。
三、适应范围该工法适用于地质条件较好、地下水位较低的城市地区,也适用于坚硬地层、软土地层和岩溶地层等不同的地质条件。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过控制挖进工作面的推进速度和挖掘方式,以及合理的支护措施,实现隧道断面的暗挖和突变。具体原理如下:1. 在小断面隧道的挖进过程中,采用合适的挖掘方式和挖掘机械,保证隧道的稳定。2. 通过适当的阵地装备和地质勘察预测,掌握施工现场的地质情况,合理安排工作面推进速度。3. 通过控制推进速度和支护方式,使隧道获得足够的稳定性,避免坍塌和开裂的发生。4. 在小断面挖掘的基础上,利用先进的工艺和设备,突变隧道断面为大断面横通道。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 地质勘察和预测,确定施工区域的地质条件。2. 装备选择和安装,准备施工所需的机具设备。3. 挖进工作面的暗挖施工。4. 推进速度和支护措施的控制和调整。5. 施工过程中的质量控制和安全措施。
六、劳动组织劳动组织是施工工程中的重要环节,需要合理规划和安排人力资源。在该工法下,劳动组织主要包括工人的培训和安排、施工班组的划分和调配等。
桐子林隧道铁路多线、变截面大跨段隧道施工方案
桐子林隧道
铁路多线、变截面大跨段隧道施工方案
中铁四局集团第二工程有限公司 铁路多线、变截面大跨段隧道施工方案
1、工程概况
重庆枢纽遂渝引入线桐子林隧道位于重庆市北碚区,嘉陵江左岸,属低山峡谷地貌,地形起伏较大。隧道起讫里程:DK123+313~DK125+743,全长2430m。隧道按时速200km/h进行设计,净空按电气化铁路、双层集装箱限界办理。全隧采用复合衬砌结构,其中DK123+777~DK123+982段由于预留襄渝线上行客车联络线采用双线~三线的变截面大跨复合式衬砌,隧道最大开挖跨度达19.06m,开挖高度13.47m,最大开挖断面为252m2。
2、主要技术特点
2.1、地质条件差
隧道变截面大跨段,呈低山峡谷地貌;隧道洞身DK123+834~+883段覆盖2~40m的滑坡堆积体,土体为粉质粘土夹碎、块石,厚5~30m,基岩为泥岩夹砂岩及灰岩,岩层破碎,节理及地下水发育;围岩判定为Ⅳ级围岩。围岩遇水软化,且本地区降雨量丰富,地层含水量大,隧道开挖后振动影响山体,易产生滑坡及开挖面易产生坍塌。
2.2、衬砌施工断面转换频繁,工法转换难度大
DK123+830~DK124+047大跨段衬砌,含6种类型净空断面(参见图2.2);为保证衬砌质量,采取液压衬砌台车拱墙一次性施工;由于隧道中线位置转换及断面尺寸不断变化,如何合理安排衬砌施工顺序及科学设计衬砌台车结构,如何桐子林隧道
铁路多线、变截面大跨段隧道施工方案
中铁四局集团第二工程有限公司 解决变截面施工工法转换,是施工的难度所在。
2.3、小净距隧道施工,中夹岩柱体稳定性控制难
正洞DK123+760~830段对应预留襄渝线上行客车联络线LC4K1+857.16~+927.16段70m要求一次建成,洞身穿越围岩为泥岩夹砂岩,岩层破碎,节理发育,无水,围岩级别为Ⅳ级。两单洞间净距1.5m~5.5m,为双洞小净距隧道。
铁路隧道
(一)高速铁路的背景
1 什么是高速铁路?
高速行车是铁路现代化的重要标志,高速铁路是一个具有国际性和时代性的概念。
1970年5月,日本在第71号法律《全国新干线铁路整备法》中规定:“列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁道称为高速铁路”。这是世界上第一个以国家法律条文的形式给高速铁路下的定义。
国际铁路联盟(UIC)的定义:
高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时200公里以上或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。
国际铁路联盟(UIC)的以速度为等级将铁路划分为:常速铁路:100~120公里/小时;中速铁路:120~160公里/小时;准高速铁路:160~200公里/小时;高速铁路:200~400公里/小时;超高速铁路:400公里/小时以上
2 高速铁路的三大优势
高速铁路不仅仅是高速,它起码具有三点优势:一是与现代社会生活的高度契合性,迎合了现代社会出行的需求高速铁路速度快,节约旅行时间旅行条件的改善:安全系数高;乘坐间空大,舒适又方便;价格适宜,旅行费用的降低.二是高新科技成果的技术优势:高速铁路运输系统是铁路大面积吸纳现代高科技成果进行技术创新的产物它推动铁路科学技术和装备登上一个崭新的台阶,增强了铁路的竞争力。三是运能与低碳的有效结合,特别适宜于大运量的城市间、城市群和城郊的高频率运输,高速铁路运输能力特别大,有年运输量可达亿人次以上的优势,减少环境污染
高铁的典型低碳优势:高铁的发展适应了当今世界低碳经济发展的趋势。
高速列车比汽车和飞机能耗要小得多,研究表明:若以普通铁路每人每公里消耗能源为1单位,公共汽车为1.5,小汽车为8.8.飞机为9.8,高速铁路1.3
高速铁路没有粉尘、煤烟和其他废气污染。显然,高铁比汽车、飞机更低碳。
3 高速铁路其他优势
高速铁路其它的明显的优势
1、运行速度优势,在运行速度上,最高时速可达350公里,堪称陆地飞行;
隧道施工工法
隧道施工工法
隧道施工是指为了修建或修复隧道而采取的一系列工程措施和方法。隧道施工工法的选择和实施对于隧道的质量和安全性具有重要影响。本文将介绍一些常用的隧道施工工法。
1. 顶进法
顶进法是一种常用的隧道施工工法,适用于比较软弱的地质条件。它的特点是从隧道洞口开始,通过推进机械逐渐向前推进,同时进行支护和排水。顶进法施工速度快,适用于隧道长度较长的情况。
2. 开挖法
开挖法是一种常见的隧道施工工法,适用于岩石地质条件较好的情况。它的特点是通过爆破或机械开挖将隧道的土壤或岩石逐渐挖掘出来,然后进行支护和排水。开挖法施工周期较长,但适用于隧道断面较大的情况。
3. 盾构法
盾构法是一种适用于软土地质条件的隧道施工工法。它的特点是使用盾构机在地下逐渐推进,同时进行土壤的挖掘和支护。盾构法施工速度较快,适用于隧道长度较长且通过城市等人口密集区域的情况。
4. 冻结法 冻结法是一种适用于水下隧道施工的工法。它的特点是通过在隧道周围注入冷却剂,使土壤或岩石冻结成为固体,然后进行开挖和支护。冻结法施工周期较长,但可以有效地控制水位和地下水渗漏。
5. 预制法
预制法是一种适用于隧道施工的工法,它的特点是将隧道的构件在工厂中预先制造好,然后运输到现场进行组装。预制法施工周期较短,适用于工期紧张和施工空间有限的情况。
6. 全断面法
全断面法是一种适用于大型隧道施工的工法。它的特点是一次性开挖整个隧道断面,然后进行支护和排水。全断面法施工周期较长,但可以保证隧道的整体稳定性和安全性。
7. 钻孔爆破法
钻孔爆破法是一种适用于岩石地质条件的隧道施工工法。它的特点是通过在岩石中钻孔并注入炸药,然后进行爆破,将岩石炸碎并清理出来,最后进行支护和排水。钻孔爆破法施工周期较短,但对施工环境要求较高。
隧道施工工法的选择应根据具体的地质条件、隧道长度和工期等因素进行综合考虑。在施工过程中,还应注意施工安全和环境保护,确保隧道的质量和安全性。同时,隧道施工工法的不断创新和发展也将为隧道工程的施工提供更多的选择和可能性。
隧道由小到大断面采用渐变形式的施工方案
目录
小断面进入大双断面施工方案 ....................................................................................................... 1
一、编制依据及原则 ............................................................................................................... 1
1.1编制依据 ..................................................................................................................... 1
1.2编制原则 ..................................................................................................................... 1
二、工程概况 ........................................................................................................................... 2
三、现场水文地质情况 ........................................................................................................... 2
3.1水文情况 ..................................................................................................................... 2
双线隧道冻结法施工开挖模式比较研究
双线隧道冻结法施工开挖模式比较研究
摘要:本文依托上海轨道交通四号线修复工程,采用数值模拟的方式,对水平冻结加固的土体中采用矿山法进行双线隧道开挖及衬砌结构施作时,单线先后开挖方案和双线同时开挖方案进行了计算比较分析,得出一些有益的结论,对今后类似工程施工具有参考意义。
关键词:冻结法 双线隧道 开挖
人工地层冻结法(Artificial Ground Freezing,AGF)(简称“冻结法”),是利用人工制冷技术将地层中的水冻结成冰,使天然土体变成冻结土体,增加其强度和稳定性,隔绝地下水的联系,以便在冻结壁的保护下进行施工的特殊施工技术[1]。1975年国内首次应用人工冻结技术于沈阳地铁[3~4]。由于其适应性强、强度高、隔水性好、环境影响小等优点[2],伴随地铁工程建设,得以更广泛应用。2000年以来,上海绝大部分的地铁联络通道和全部越江隧道旁通道及泵站均采用冻结法施工[5~7]。
上海轨道交通4号线浦东南路站~南浦大桥站2003年7月1日发生了施工险情,导致浦西董家渡地区隧道塌陷破坏。在随后对事故段进行原地修复过程中,考虑对连接段隧道周围土体采用水平冻结的方式进行加固,并在冻土帷幕的保护下进行土体开挖及衬砌结构施作。在此前国内地铁才冻结法施工的各类工程中,鲜有双线隧道开挖实例,本文据此展开研究。 1 工程概况
冻结修复隧道长度约为16m~18m。采用水平冻结方式加固隧道周边土体,设计要求冻结壁厚度3.5m,平均温度小于-1℃。采用两圈冻结孔冻结,内圈冻结孔作为辅助冻结孔,布置半径为4.20m,间距为1200mm~1400mm,外圈孔为主排冻结孔,半径为6.10m,间距为1000mm左右。冻结壁形状设计为封闭形。当冻结达到设计要求后,在冻土帷幕保护下开挖隧道内土体,施作衬砌,通过冻结前的土体改良注浆、壁后充填注浆和融沉跟踪注浆来抑制隧道结构融沉。隧道尺寸及相关施工参数见图1、图2。
