堡镇隧道快速施工技术（精选9篇）
篇1：堡镇隧道快速施工技术
堡镇隧道快速施工技术
堡镇隧道施工过程中通过优化设计支护结构、改进开挖方法、合理机械配套等措施,回避了施工风险,提高了高地应力顺层偏压软岩条件下特长隧道施工进度,保证了工程质量,提高了施工效率,保证了工期.
作 者：张广宪 Zhang Guangxian 作者单位：中铁十四局集团,山东,济南,250002 刊 名：山东交通科技 英文刊名：SHANDONG JIAOTONG KEJI 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U455.4 关键词：高地应力 顺层偏压 软岩 特长隧道 快速施工技术
篇2：堡镇隧道快速施工技术
在隧道施工断面测量过程中,在最小投入的前提下,采用极坐标法能够及时为施工提供可靠的测量数据,准确地指导断面施工.而三维坐标段落法,只需测量任意点的.三维坐标即可计算其偏差,全面地反映整个段落任意桩号各个点的超欠挖情况.
作 者：孙铁钢 刘莹 杜文举 李功益 SUN Tie-gang LIU Ying DU Wen-ju LI Gong-yi 作者单位：孙铁钢,刘莹,SUN Tie-gang,LIU Ying(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队,四川,成都,610017)
杜文举,DU Wen-ju(四川建筑职业技术学院,四川,德阳,618000)
李功益,LI Gong-yi(嘉兴市南湖区广远测绘有限公司,浙江,嘉兴,314001)
刊 名：测绘 英文刊名：SURVEYING AND MAPPING OF SICHUAN 年，卷(期)： 32(4) 分类号：P258 关键词：隧道断面 测量 极坐标法 三维坐标段落法
篇3：黄土隧道快速施工技术
1.1 隧道总体设计
石楼隧道位于山西省吕梁市石楼县与临汾市隰县境内, 为黄土高原丘陵地貌, 地形起伏较大, 隧道最大埋深约为252 m, 最小埋深约为10 m。
本隧道为单洞双线隧道, 直线段线间距为4.0 m。隧道进口里程为DK221+415, 出口里程为DK234+225, 全长12 810 m。
隧道Ⅲ级围岩段长3 400 m, Ⅳ级围岩段长8 750 m, Ⅴ级围岩段长660 m, 分别占隧道全长的27%, 68%, 5%。
1.2 隧道工程地质条件
地貌:本隧道位于吕梁山西坡, 黄河左岸黄土梁峁区, 地形起伏较大, 冲沟发育。海拔高程1 055 m~1 297 m, 相对高差10 m~252 m。隧道山顶有深切冲沟, 沟底距洞顶3.27 m~97 m。隧道进口端与出口端均处于黄土与第三系粘土分界处。
构造:本隧道表覆第四系上更新统风积 (Q3eol) 新黄土, 第四系中更新统洪积层 (Q2pl) 老黄土, 第三系 (N2) 粉质粘土, 下伏三叠系 (T2e) 泥岩与砂岩。
水文特征:隧道区地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水, 赋存于第四系老黄土、第三系粉质粘土及三叠系中统二马营组砂岩、泥岩裂隙及风化层中。
1.3 隧道衬砌结构设计
1) 洞身二次衬砌结构设计参数见表1。
cm
2) 初期支护设计参数见表2。
2 施工方法及工艺
通常黄土隧道施工多采用双侧壁导坑法, 此方法最大的特点就是安全, 但工序繁琐, 进度缓慢, 不适合长大隧道施工, 为保证施工安全, 又不影响施工工期, 所以我们采用三台阶七步法施工。三台阶七步法分上中下三个台阶七个作业面, 三台阶七步法的特点:一是施工空间大, 可以多个作业面平行作业;二是中下台阶左右错开开挖, 有利于作业面的稳定;三是当围岩有变形时, 可以很快调整闭合时间。
3 机械设备选用及电力配置
3.1 机械设备选用
根据施工能力和工作量, 单个工作面主要机械配备表如表3所示。
3.2 洞内照明
长大隧道超过1 000 m, 由于供电距离过长, 电压损失过大。所以我们在石楼隧道出口设一台630 k W变压器, 在浅埋段 (也就是进洞1.2 km处) 设一台315 k W变压器供洞内施工用电;4号斜井洞外设一台1 000 k W变压器, 洞内设一台315 k W移动式变压器, 保证施工正常用电。
4 施工人员配置与管理
由于黄土隧道开挖进尺短, 人员安排多了又浪费, 安排少了不能正常施工, 人员配置很重要, 通过一年多的实践, 总结出比较理想的人员配置表 (见表4) 。
5 超前地质预报及监控量测
5.1 超前地质预报
采用TRT6000地质超前预报系统, 利用地震波的反射原理进行地质预报。
5.2 监控量测
在石楼隧道监控量测中结合实际施工情况, 水平收敛采用了收敛仪器测围岩的水平变化, 拱顶下沉采用了全站仪免棱镜激光量测。石楼隧道属于Ⅳ级和Ⅴ级围岩交替。Ⅴ级围岩按里程10 m布置一个量测断面, Ⅳ级按5 m布置一个量测断面, 地下水量大围岩增设量测断面。
6 特殊黄土地质施工方法
6.1 浅埋地段施工方法
石楼隧道其中DK232+990~DK232+920段位于一个沟谷内, 由于当地水土流失严重, 当地政府在沟谷下游修筑拦沙坝积淤造田, 因此沟谷内常年积水, 形成较厚淤积层, 地质钻探揭示表层50 cm为积淤层, 中间1 m~2 m为卵石层, 下层为粉质粘土, 含水量丰富, 地质情况如图1所示。
6.2 富水地段施工方法
石楼隧道出口4号斜井虽为土质隧道, 随着隧道掘进, 含量逐渐加大。根据设计勘查, 土体中含水主要为孔隙潜水和裂隙水, 在最初开挖时无肉眼可见的滴、渗水, 但土体相对湿润, 随着时间推移, 在初喷以前, 渗水由滴水状变为线状水, 最后出现大面积渗水, 如图2, 图3所示。
开挖过程中出现不同程度的掉块, 掌子面有时出现大面积掉块, 最初设计均为Ⅳ级围岩, 初支采用格栅拱架, 间距1.2 m/榀, 变形量较大, 在DK233+380~DK233+352段, DK223+270~DK223+290段, DK231+430~DK231+395段, 在初期支护完成后, 均出现不同程度的拱部开裂, 变形达到60 cm左右, 甚至坍塌。造成事故的主要原因为土体内的含水引起了土体结构的改变, 使土体间应力发生改变和重新分布, 土体颗粒间的粘聚性大大降低, 尤其在隧道开挖后引起断面周边土体出现松动圈, 松动圈内的土体受水影响而产生的应力分布均匀或者重新改变, 同时在土体应力随时间逐步释放的作用下, 由于格栅拱架刚度不足, 受不均匀力的作用, 易发生变形, 导致初支大变形。经专家讨论研究采用Ⅴ级围岩施工, 格栅拱架更换为Ⅰ18工字钢, 间距调整为1 m/榀, 目前施工正常, 收敛在5 cm以内, 未发现异常。
7 通风及排水方案
7.1 通风
隧道施工通风主要按长管路独头压入式, 利用风管对单独掘进的工作面供风, 通风系统简单、稳定。在进、出口区以及斜井洞口各选配2台2×55 k W轴流风机通风, 风管直径为160 cm。
高压风采用洞外电动空压机组成的压风站集中供风方式, 高压风管直径采用150 mm无缝钢管, 进洞后采用托架法安装在边墙上, 沿隧道通长布置, 高度以不影响仰拱施工为宜。
空压机配备按洞内风动机械同时工作耗风量及管道漏风系数等计算。
其中, δ为安全系数, 电动取0.3~0.5;k为空压机本身磨损的修正系数, 取1.05~1.10;km为不同海拔高度的修正系数, 取1.14;∑Q为风动机具同时工作耗风量总和, ∑Q=∑q×qn, qn为管道漏风系数, 取1.15, 同时工作的各种风动工具耗风量∑q=N×q×k1×k2, N为使用台数, q为每台耗风量, k1为同时工作系数, 取0.85, k2为风动机磨损系数, 取1.10。
根据计算所得总耗风量, 在隧道进出口区及斜井区分别设一组4×40 m3/min高压风站, 供应洞内高压用风。
7.2 排水
由于石楼隧道出口和4号斜井均为反坡掘进, 所以采用机械接力式排水, 洞内水流入集水井, 用水泵将水抽出排至洞外污水处理池, 洞内另一侧水, 利用过轨管线预留槽引入集水池内。正洞内500 m设一个集水池, 集水池尺寸为2.5 m×2.5 m×1.5 m, 见图4。
出口浅埋段处排水采用地表排水及洞内排水相结合的方法排水。
8 结语
篇4：力皮峰隧道硬质岩快速施工技术
关键词：力皮峰隧道；硬质岩；钻爆方案；快速施工技术
1.工程概况
1.1工程简介
甬台温客专铁路北起浙江省宁波市，南至温州市，总长280Km，是国家铁路网规划“八纵八横”沿海通道快速客运网中重要组成部分。我部施工的力皮峰隧道全长5025米，起讫里程为DK78+952～DK83+977，位于宁波市所辖的宁海县。其中Ⅱ级围岩4415m，占总长的87.86%。硬质围岩地段为紫灰色，灰色含角砾凝灰岩，凝灰质砂岩夹紫红色砂岩，块状构造，弱风化，节理发育，地下水为裂隙水，不发育。隧道双头掘进，2006年2月20日开工，2008年3月19日贯通。
1.2工程特点
工程特点主要表现为三大特点：硬质岩所占比例大、开挖宽度大、开挖断面面积大，比普通双线铁路开挖断面大45%左右，每循环开挖岩石松方量达到620m3左右。因此，有利于采用光面爆破设计及大型设备上场。
2.总体施工方案
Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破法施工，优化钻爆掏槽与光面爆破设计，提高掏槽与光爆效果，采用钻孔作业台车钻孔，CAT320挖掘机配合ZL50C侧卸式装载机装碴，无轨运输出碴，开挖过程中及时、合理调整开挖工序，形成“钻孔、装药、爆破、装碴、运输”机械化一条龙作业；初期支护采用湿喷工艺，喷射机械手配合湿喷机喷混凝土；底板施工采用3座12m栈桥过渡，跳槽开挖，避免工序之间相互干扰；防水层采用移动式工作平台铺设复合防水板；衬砌采用全断面液压钢模整体衬砌台车，混凝土拌和站集中拌和，罐车运输，泵送混凝土灌注施工。
各工序形成超前钻探、开挖、支护、底板、防排水、二次衬砌等均衡生产、整体推进的有序施工格局；施工中做好深埋硬质岩的防岩爆措施，确保施工安全。隧道供风、供电、供水、通风、排水、通信调度等综合辅助保障工作，确保施工进度。
3.硬质岩快速施工的关键技术
硬质岩快速施工与钻爆设计、施工人员素质、机械设备配套配置、现场施工管理、综合保障等等多种因素有关，但关键在于钻爆设计、机械设备配套配置及综合保障。
3.1确定合理的钻爆设计方案
合理的钻爆设计方案是保证快速施工的前提，首先要设计合理的钻爆方案，其次合理配置配套施工机械、确保综合保障。
根据总体施工方案，Ⅱ级围岩钻爆技术采用全断面光爆法施工，每循环开挖长度3.5m左右，钻孔采用轮式自制作业钻孔平台，布置27台YT28型凿岩机钻孔。作业面各部位凿岩机分布见图1。
图1 掌子面凿岩机分布图
利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度，以改善光面爆破效果，控制超欠挖。光面爆破设计参数：周边眼间距拱部0.5m，边墙0.60m，深度4.0m，锥形掏槽眼深度5.0m，每断面钻孔224个，其中掏槽眼36个，辅助眼130个，周边眼58个。
为快速施工，硬质围岩地段宜加大进尺。掏槽眼应尽量深钻，同时采用较大的炸药单耗量和装药系数，以增大爆破粉碎区，为周边眼爆破增加临空面。力皮峰隧道的掏槽眼深5.0m，装药集中度为0.2Kg/m，周边眼沿设计轮廓线均匀布置，深4.0m，间距E在0.4～0.5m间，外插角的斜率在0.04左右，辅助眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，其眼底在同一垂直面上。最小抵抗线W在50cm～90cm之间，采用非电毫秒雷管微差起爆。起爆顺序为掏槽眼-辅助眼-周边眼-底板眼。采用YT28型凿岩机钻孔。炮眼直径42mm。
按照上述参数施工，力皮峰隧道爆破开挖时间平均在4.5h，每次进尺平均在3.6m。出碴时间平均为5h，通风0.5h，测量0.5h，初期支护干扰0.5 h，每循环作业时间为11h，每天2.2个作业循环，掘进7.9m，每个工作面每月开挖进度为237m。
3.2合理配置出碴设备
隧道出碴每个作业面配置CAT320C挖掘机1台，临工953侧卸式装载机1台，厦工ZL50正铲装载机1台，出碴设备为15m3矿山自卸车。作业面出碴设备分布见图2。临工953侧卸式装载机负责装车斗前方，每次装碴3m3；厦工ZL50正铲装载机负责装车斗后方，每次装碴3m3；CAT320C挖掘机负责填补车斗前后处空缺部位，每次装碴1m3。装满一车辆出碴车需临工 953侧卸式装载机、厦工ZL50正铲装载机、CAT320C挖掘机各两斗。装一车碴需4.2min，车辆交换需0.5min，每趟出碴车的间隔时间为4.7min。
Ⅱ级围岩全断面面积S=119.33m2，开挖进尺3.7m/循环，每循环出碴数量：3.7×119.36×1.4（松方系数）=618.3m3。矿山自卸车装碴方量为14m3，出完每循环的碴体需要：618/14=44车，每趟车的间隔时间为4.7min，装碴需要时间为44×4.7=207min。
图2 掌子面出碴设备分布图
出碴车辆数量的配置按全断面出碴，距离最远时配置，计算如下：单口掘进最长距离2.65Km，洞口距弃碴场的最远距离为1.2Km，洞内出碴车速度为15Km/h，洞外重车出碴车速度为20Km/h，洞外空车出碴车速度为25Km/h。装碴车往返一趟时间为2.65÷15×2+1.2÷20+1.2÷25=46min，46/4.3=11辆车即可满足出碴需要，综合考虑配置15m3矿山自卸车12辆，出碴车辆根据掘进长度逐步上场。
3.3初支及二衬快速施工控制
为实现均衡生产，同时确保围岩安全，初期支护、二衬施工必须紧跟开挖。在力皮峰隧道硬质围岩施工中，锚杆设计为3根/m，长2.5m。喷射混凝土厚5cm。因锚杆数量少，为快速施工，锚杆可与钻孔同步施工。因硬质围岩稳定性较好，喷射混凝土距掌子面可保持适当距离，一般控制在30m左右，这样喷射混凝土施工也可与钻孔爆破同步进行，初期支护施工基本不单独占用时间。
二衬施工采用整体式全断面液压钢模板台车，台车长9m，台车两侧设作业窗口，便于混凝土捣固。力皮峰隧道进出口各有2台二衬台车，施工人员配备时，必须达到流水作业的要求。按照此原侧，防水板施工5人，二衬台车就位加固6人，浇筑混凝土5人，防水板施工至少超前10m，不得影响二衬施工，不占用二衬施工时间。二衬施工中，拆模时间5h，移行就位时间2h，端头模板安装时间4h，加固4h，浇筑混凝土10h。二衬混凝土强度达到8.0Mpa以上才能拆模，而高性能混凝土需要30h左右才能達到8.0Mpa，因此，混凝土浇筑至拆模时间为30h。这样，二衬每循环时间为55h，即2.3天。每月13个循环，每个台车施工二衬117m，2台二衬台车月进度234m，基本和开挖进度一致，实现了均衡生产目的。
3.4合理的综合保障技术
合理的综合保障技术主要包括施工测量、施工供风、供电、供水、通风、排水、通讯调度等。
3.4.1施工测量
安排测量人员2～3名，测量仪器采用精度高、自动化程度高，无棱镜测量的瑞士徕卡TCR802全站仪，并在拱顶安设激光指向仪便于钻孔控制方向。
3.4.2施工供风
洞外设置空压机房，配置空压机数量为6台20m3/min和1台10m3/min的空压机，配置总风量为130m3/min。施工供风按作业面27台凿岩机同时施工，另外4台凿岩机同时施作系统锚杆和仰拱。考虑力皮峰隧道单头掘进长度超过2500m，风量损失较大，现场配置风量为最大用风量的1.4倍。高压风管直径为Φ200mm，洞内每1000m设置一个调压风包。
3.4.3施工供电
隧道进度大于1000m后，设置高压进洞。高压进洞采用电缆线，设置1台250KVA移动式变压器。根据洞内混凝土施工、抽水及照明和洞外混凝土施工要求，设置1台250Kw发电机和1台120Kw发电机作为备用电源。
3.4.4施工供水
在洞口附近建50m3水池一座，采用变频增压水泵供水至洞内，供水管路采用φ150mm无缝钢管。
3.4.5施工通风
采用单管路独头压入式通风方式，SDF-NO10轴流通风机双机串联，为增加隧道内的通风要求，在每台衬砌台车布设一台DS112K-4P-45型射流风机来卷吸升压，提高风速，引导通风方向。通风管为直径1.6m拉链软风管。
3.4.6施工排水
根据开挖情况隧道大部分均为顺坡排水，只需在洞身两侧挖排水沟，利用自然坡度排水至洞外污水处理池，经过处理达标后排放。
隧道反坡施工中则采用反坡排水方式，在洞内一侧每隔200m左右布置一个集水坑，集水坑之间水泵接力抽水，洞内集水坑的抽水采用多台WQ-15-3型潜水泵，直至排到洞外污水净化池达标后排放。
3.4.7 通讯调度
由当地电信部门在距离洞口500m处设置一处小灵通基站，保障洞内洞外通讯通畅，集中调度。
4 总结
硬质岩隧道的快速施工关键在于确定合理的钻爆设计方案、合理配置出碴设备及合理的综合保障技术。力皮峰隧道施工中，通过不断优化钻爆施工，配备满足现场需要的施工机械及良好的供风、供水、供电等环境，在硬质围岩地段较好地实现了快速施工。力皮峰隧道硬质围岩地段的快速施工技术，为今后类似隧道施工积累了经验，并对其它隧道有一定的参考意义。
参考文献
[1]张京等主编. 隧道施工新技术手册[上、下] .北京：长征出版社.2003年5月
[2]朱永全，赖涤泉 .铁路客运专线施工技术 .中国铁道工程建设协会 .石家庄铁道学院.
作者简介：
篇5：长隧道快速施工技术探讨
本文主要对太中银铁路长隧道——柳林隧道施工中遇到的一些具体问题采取的一些巧妙的技术措施进行了阐述,这些措施对长隧道快速施工起到了非常重要的作用,并获得了较好的经济效益。
二、工程概况
太(原)中(卫)银(川)铁路工程柳林隧道全长7631m。设计为单洞双线隧道,最大埋深为239.6m。
柳林隧道位于山西省吕梁地区柳林县境内,围岩产状呈水平状,砂岩与泥岩互层,成拱困难,洞内部分地段岩体破碎,而且要穿越李家沟水库大坝底(埋设约42m),华晋煤田等不良地质地段。隧道开挖后易出现掌子面及后部洞室突涌水、坍塌,瓦斯溢出等地质灾害,施工中防灾救援方面具备一定难度,施工投入大,安全风险高。
三、成立科技攻关小组
针对柳林隧道地质复杂,施工工序转换多,施工难度大,所遇到的困难和障碍难以准确料定等特点,我项目部成立了科技攻关小组,分析施工中存在的问题,总结出有针对性的施工措施,这是解决工程中疑难问题行之有效的方法。
四、多功能平台的研究
柳林隧道设计开挖方法较多,互相转换频繁,是否能实现开挖方式的快速转换是快速施工的关键。
太中银铁路柳林隧道开挖标准断面134m2,开挖总高度达12.1m,经过科技攻关小组研究讨论,上台阶多功能开挖平台可以重复利用,全断面开挖时只要在上台阶的开挖平台上部再增加一部分即可,不仅把上台阶的开挖平台充分的利用,也节约了全断面开挖平台的加工时间。
五、重视地质预报
设计阶段的地质勘察只能给予基本的分析和判断,而对存在的不良地质地段如:断层、富水地段等不可能作出精确的判识。我部采用了TSP地质预报、地质雷达和红外探水三种超前探测手段,探测结果表明与开挖实际地质情况相符。
六、重视支护参数设计
因原设计为Ⅲ级围岩,设计没有格栅钢架。由于砂质泥岩遇水软化,围岩暴露时间越长,拱部坍塌越厉害。经过技术骨干现场开会探讨,立即决定拱部120°范围增加小格栅钢架,截面尺寸为100mm×100mm,间距1.2m/榀,而且钢架底部设计大拱脚,做到了合理投入,为按工期完成施工任务打下了坚实的基础。
七、仰拱快速施工
仰拱是否能紧跟掌子面,关系到整个隧道的安全。仰拱及时跟进,可以提高出碴速度,搞好文明施工,为二次衬砌提供条件。
1、仰拱开挖
主洞开挖时一次性开挖至隧底标高,填虚碴至填充顶面,待仰拱施工前进行开挖,保证型钢栈桥两支点在同一水平面上,仰拱开挖时由于是虚碴,开挖速度快。
2、双车道型钢栈桥跳跃施工方案
栈桥加工至少四副,保证双车道仰拱跳挖施工方案的执行,栈桥表面铺设一层防滑钢板,防止上部车辆通行时掉碴污染仰拱混凝土,减少清理时间,保证施工质量。
第一组仰拱开挖并浇注混凝土后,在混凝土等强与浇注仰拱填充混凝土时就可以开挖第二组仰拱,可以实现仰拱平行流水作业;跳槽开挖,避免隧道侧墙部位因仰拱开挖距离过大,影响施工安全。我们采用了双车道型钢栈桥施工,上下行车辆互不干扰,不影响掌子面出碴和其他运输车辆的通行,真正做到了平行交叉作业,大大节约洞内施工空间和作业时间。
八、模板台车设计
柳林隧道模板台车底部模板标高为仰拱填充顶面,台车底部设置过渡段模板块,底部模板块通过铰链与上部模板连接。仰拱填充时靠边墙左右两侧1.2m宽的位置,仰拱填充标高降低10cm,作为底部模板的加固支撑点。同时也取消了以往矮边墙超前施工工序,减少了一道施工缝,满足了高速铁路的施工质量要求,加快了施工速度。
加工模板台车时增加了马达驱动自行、模型液压就位与脱模两项功能,大大提高了模板台车灵活性,且台车上设有激光接收靶,保证定位准确;从拆模到重新就位最快时3.5小时就可完成。
九、总结及建议
在长隧道施工中,经常会遇到很多具体的问题,我部通过成立科技攻关小组,采集了集体的智慧,及时分析问题,总结经验,收效显著。
1、在生产实践中要善于总结,重视技术革新和推广运用,是实现快速施工的关键。
2、选择合理的施工方案和确定恰当的施工方法,精心组织,合理安排,实现生产资源的动态管理和优化组合,要求人和机具与工作空间、作业时间的互相“匹配”,是实现快速施工的根本。
3、现在无论是铁路隧道还是公路隧道,修建标准越来越高,长度也越来越长,但是工期越来越短,建设工期压力特别大,不可避免的存在野蛮施工现象,值得深思。
篇6：堡镇隧道快速施工技术
【关键词】木寨岭隧道;软弱围岩;施工技术
木寨岭隧道坐落在甘肃定西市，总长度1710米，由中国隧道集团承建，于2009年3月开工，预计在2013年竣工。该隧道是甘肃地区的交通要道，但由于该地段的地理环境较为复杂，因而在施工过程当中，会出现一系列问题。尤其在山岭隧道施工过程中，在对山洞进行开挖时会引起明显的空间效应，动身容易产生蠕动变形，从而造成支点破坏，易引起塌方事故。
１．造成软围岩地段变形的主要因素
1.1围岩的不利特性导致隧道变形
在隧道发生大变形地段中的围岩主要为炭质板岩，这种围岩具有较强的膨胀特性，该岩质的变质性很强，隧道中的岩层与隧道之间成20°到40°的夹角，岩层的走向与隧道之间形成的夹角不断变形发展，另外，二者之间夹角小，在岩层膨胀变形过程中所产生的侧压力很大，因此容易产生水平方向的变形。所以，围岩的独特性质是造成隧道变形的主要因素之一。
1.2高地应力效应对隧道变形的影响
通过相关检测数据显示，该地段处在高地应力影响范围之内，隧道极易通过炭质板岩的变形而发生严重的应力破坏，因此，高地应力是隧道容易发生变形的主要因素之一。
1.3地下水对隧道变形的影响
在地形复杂的木寨岭隧道局部地段中，存在着一定数量地下水，由于地下水的存在与流动，会对岩体的颗粒造成一些动力和静力的影响。水通过毛细现象流入到岩体当中，增大岩体裂缝，由于炭质板岩在水分影响下极容易出现软化现象，导致岩体结构上有一定的破坏，大大降低岩体强度。所以，地下水的存在与流动也是造成隧道大幅度变形的主要因素之一。
1.4施工方式所造成的影响
造成隧道大幅度形变的主要因素除了上述三种之外，另外一个因素也是不可忽视的，这就是施工方法也同样对隧道变形有一定的影响。由于工程期限极为紧迫，加之，地理环境与现场管理工作都十分复杂，在这些因素的影响下，施工方法不能够充分满足现场的需要，同时会出现一些遗漏，从而造成隧道变形。
2.对软弱岩层变形应采取的防治措施
针对于岩层容易发生变形这一现状，应在施工中采取相应的措施来对其进行防治工作，也应该注意避免在处理岩层变形工作时给工程进度和施工安全带来的影响。具体防治措施如下：
2.1在出现变形的地段进行回填注浆工作，同时增设径向锚杆并及时对钢架纵向连接进行加强工作
隧道在初期的支护结构和围岩之间应形成共同的受力系统。经过上述的一系列加强工作后，能够使由于变形而产生缝隙的初支结构得到相应的填充，并同时对围岩松动圈起到加固作用，使钢架初支结构与软围岩之间的联接力得到进一步加强，提升初支和围岩的整体性能。
2.2采用套共和拆换拱架的方法来加强初期支护
斜井所设置的初支钢架一般采用12.6型的工字钢。当大幅度的变形出现时可以通过围岩注浆和增设锚杆等一系列加固方法来对变形速率加以控制。但是这种控制只是一时的，只是在一定程度上降低变形速率，仍然不能对变形进行彻底阻止。变形会以较小的速率继续发展与积累，在进行一段时间内的积累后依然会超出极限数值，由于围岩的塑性较强，在超出极限数值后从渐变发展成突变。因此，要使变形得到遏制，应在变形地段进行套拱工作与拆换拱架工作。
2.3适当的调节隧道结构曲率，进一步优化断面形式
通常的斜井设计均采用直墙结构，由于木寨岭的基本应力方向与主隧道方向平行，其中各个斜井基本和主隧道成斜交关系，斜井的走向基本垂直于所受的主应力方向，因此，直墙结构对地应力引起侧向压力控制有着不利影响。这种现象在木寨岭隧道工程中表现得十分突出，并且均表现为较大幅度的侧向变形。直墙结构通过测压的作用直接导致变形，从而造成结构抗性急剧下降，塑性变形严重增大，这对于结构的稳定有着不利影响。通过实践调查资料显示，经过断面优化工作后，斜井变形的情况在很大程度上得到了控制，有所好转，所以，适当的断面优化方法是一种对大变形防治的有效措施。
2.4对湿喷混凝土的应用
通过对湿喷混凝土适量掺入一些外加剂，可以使其早高强性得到加强，通常情况下，6h抗压强度能达到10兆帕，24h的抗压强度高达20兆帕。湿喷混凝土的强度得到了快速的提升，不但对提高初支强度有着一定的作用，还对围岩变形的抑制有着良好的作用。
2.5对应力控制与释放技术的应用
由于木寨岭隧道所穿越的区域具有高地应力的特点，导致隧道出现大量的变形，随着深度逐渐加大，相应的地应力也随之提高，单单依靠加强支护来增强抵抗能力不但对施工进度有一定的影响，还浪费了施工资金。根据施工经验，在高地应力隧道工程中，硬围岩地段可以在合理的应力释放过程中得到良好的效果，然而软围岩地段效果则不佳。因而应采取有效措施对应力的释放加以控制，防止大变形导致坍塌现象的出现。实践研究结果显示，适当对高地应力地段的应力释放进行控制工作可以减轻后期岩层对支护结构应力的作用，从而能够保障支护结构的变形可控制性。
以上的防治策略在木寨岭隧道建设工程中已经起到一定的作用，同时，一些防治对策仍在进一步完善与研究当中。要使大幅度变应得到真正的控制，除了要积极采用相应的有效措施之外，还要对施工工艺进行加强控制，并在施工过程中要严格按照施工标准，保证每项措施得到落实，是大变形防治的重要所在。
3.软弱围岩大变形的具体施工措施
(1)以项目技术部门为主力，加强科研项目，同时地质预报部门与监控测量部门和施工地点的技术人员之间要做好相互配合工作，同时做好定期检查与分析的工作。针对于容易发生大幅度变形的地段进行实地调查，并对其加以分析总结。以便于做好接下来的施工任务指导。
(2)在施工过程中，对较容易发生变形的围岩地段采取快速挖，快速封闭以及及时监测等措施，确保施工过程中隧道稳定。
(3)根据变形的实际情况在施工时尽量减少对围岩的震动，并快速形成封闭的结构，改善支护结构的受力状况，控制因隧道的变形导致的收敛下沉状况发生几率。并在开挖之前采取措施处理好地下水。
(4)在隧道开挖后期的支护工作中，快速组织施工，尽量缩短围岩暴漏的时间，同时应对初期支护质量进行加强。
4.结束语
由于木寨岭隧道所处地段的地理情况十分复杂，在施工过程中要重视对围岩变形的防治工作，还要在此基础上保证施工安全和施工进度， 因此在施工之前以及施工过程中应对隧道的各方面变化加以重视。对于木寨岭隧道软弱围岩变形的防治工作显然是一项艰巨的工作，但相信经过工程技术人员的共同努力下，会尽快找到更有效的方法。
【参考文献】
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［３］昝成忠，熊四华，姚勇.软弱围岩条件下的隧道设计与施工探讨[J].工程勘察，2004，(04).
［４］陈涛.某隧道软岩大变形防止问题的探討[J].石家庄铁道学院学报，2008，(21).
篇7：堡镇隧道快速施工技术
石板山隧道全长7 505 m,位于石家庄至太原客运专线第七标段,是全线第三长隧道,属关键控制性工程。隧道出口位于黑水坪村,隧道出口DIK54+287～DIK57+090全长2 803 m,为双线无碴隧道,隧道坡度18‰。石板山隧道出口长2 803 m,洞口Ⅳ级、Ⅴ级围岩740 m,隧道净空断面尺寸:8.68 m×12.82 m,上部215.8°为单心圆隧道。
2 施工方案的比选
由于设计图纸石板山隧道出口围岩很差,设计Ⅱ级、Ⅲ级围岩为全断面开挖施工,Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用上、下台阶或中隔壁法施工。
施工方案比选:由于进洞将近740 m Ⅳ级、Ⅴ级围岩;在进行地表围岩现场踏勘后,实际围岩不理想,且洞内软岩与硬岩交错分布。
全断面与上下台阶比较:
钻眼时间:由于采用自制钻孔台车,钻眼时间基本差不多。
出渣时间:全断面开挖方量少,出渣时间短。
支护时间:全断面由于面积大,支护时间较长。
但全断面比上下台阶洞内各施工工序繁杂,需要有强的管理队伍,才能达到较好的工效。根据项目部现有设备的强大配备、施工管理人员情况和客运专线长大断面的情况,决定整个隧道开挖采用上下台阶预留边墙土法进行施工。
3 隧道施工技术
3.1 隧道上、下台阶预留边墙土施工技术
在软弱围岩段上台阶开挖完后,下台阶开挖紧跟上台阶尤为重要,采用中间拉槽、两边预留边墙土的方法,快速进行施工,而后对边墙预留土采取跳槽进行光面爆破,根据围岩情况进行喷锚支护或格栅拱架支护。
在Ⅳ级、Ⅴ级围岩施工中,由于围岩自稳能力差,初期支护需要进行格栅、锚杆、网片、喷混凝土施工,先进行1部分开挖支护,待1部分开挖进尺到50 m左右后可进行2部分开挖;在2部分开挖完成50 m左右后,可在沿隧道轴线进行横向打眼放炮,开挖出渣3部分,可一次开挖出渣50 m左右,提高了施工效率;在2部分和3部分施工过程中,可跳槽进行4部分光面爆破开挖和初期支护。其中4部分预留边墙土厚度1.5 m～2 m,满足边墙拱脚岩石稳定,如图1所示。
在Ⅱ级、Ⅲ级围岩施工中,由于围岩自稳能力较好,其中2部的边墙预留土可与2部一起采用光面爆破进行一次开挖成型,提高施工效率,如图2,图3所示。
3.2 初期支护施工
爆破作业后,初喷5 cm厚混凝土封闭岩面,布设围岩量测观测点。然后根据地质情况架立格栅钢架、锚杆、钢筋网、喷混凝土,或在下一循环钻孔时间间隔一定距离在锚杆台车上施作系统锚杆,复喷混凝土。
3.3 仰拱及填充、底板施工
初期支护完成后要尽早进行仰拱和填充混凝土施工,由于必须满足混凝土强度达95%以上才能在其上重车通行,根据软弱围岩长度,该隧道自制了3台移动栈桥进行仰拱和填充施工,每台栈桥可施工9 m/循环,由于底板只有20 cm,防止重车压坏,采用先施工二次衬砌,但隧道整个二衬施工完后,可进行铺底施工。
3.4 二次衬砌施工
二次衬砌施工前先进行防水板铺设、二衬钢筋绑扎、支模,然后浇筑混凝土。客运专线混凝土采用耐久性混凝土,最主要的关键施工环节是混凝土必须采用有自动计量上料系统的强制式搅拌机进行搅拌,混凝土拌合站必须配有经培训的负责人及试验员,并持证上岗,从事混凝土拌合质量的管理、检测工作。必须按照客专要求进行混凝土的振捣和养护。
4 特长隧道施工通风技术
隧道在1 000 m以后,通风是保证进度的关键因素,但由于洞内的各种作业台架、模板台车等机械形成通风障碍,检底和剥皮放炮经常炸烂风管,这些地方造成了相当大的通风阻力和漏风,使得新鲜空气还没有送到工作面时大部分已在中途漏掉了。
由于隧道每一时间都有好几个工序施工,采用压入式通风直接将新鲜空气送入掌子面,但距离长后送进的新鲜空气压力很小,使得除掘进面以外的其他工作面污染严重,如果是上坡洞或夏季,由于靠空气压力排出,使在掘进1 000 m以上将在洞口300 m～500 m内形成一条烟带,填充了隧道整个断面,能见度低,通风效率很低。
湿式技术就是利用温差效应,将在掌子面附近形成一个循环流。根据现场实际量测,掌子面爆破前和爆破后温差为5 ℃～8 ℃,爆破后的烟尘都集中在掌子面40 m范围内拱顶,由于温差效应,低冷空气在下面,高温空气在上面,呈现掌子面大,距离掌子面30 m远处小的锥形体。而轴流风机就设置在锥尖附近,爆破后的烟尘在拱顶被轴流风机吸入,气体由进气管进入收缩管后,流速逐渐增大,气体的静压能逐渐转变为动能,在喉管入口处气速达到最大,一般为50 m/s～180 m/s。高压水(最好采用温度较低的水)通过喉管周边均匀分布的喷嘴进入,液滴被高速气体雾化和加速,通过液滴的雾化和加速,实现气液充分接触,气体中的溶质迅速被吸收液所吸收或化学反应,为了使液滴充分雾化,以尽可能扩大气液接触面积,气流入口速度的选择要考虑气体和吸收液的性质以及对吸收效率的要求,并尽可能地降低压力损失,最后进入旋风分离器,由旋风分离器分离出水和湿润的尘粒,冷空气则从中间排出,参与掌子面污浊气体循环系统中。
此技术能吸除大部分粉尘和有害气体,改善掌子面空气质量、降低通风费用,配合压入式通风的一种新方法,解决长大隧道通风困难的目的。
5 施工组织
主要工程设备:7台德国产奔驰自卸车,1台美国产KAT966G装载机,1台芬兰产博依特铲装机。2台KAT320C挖掘机,1台2×110 kWA轴流式通风机和1台2×55 kWA轴流式通风机,6台20 m3空压机。
洞口1 000 m内采用1台KAT96G装载机配5台奔驰自卸车进行出渣;在1 000 m以上上台阶采用装载机、博依特、9台奔驰自卸车,每台奔驰车配两名司机。由于装载机比较灵活,对清理抛渣效率很高,而博依特铲装机相对其他装渣设备效率很高,其是装载机效率的1.5倍。两者相辅相成,施工效率很高,在掌子面爆破响后,装载机司机人员就开始进行场地整理,保证博依特装渣场地,1 000 m时出渣时间可将从原来的3 h提高到2 h,工程效率显而易见。
由于采用上下台阶施工,形成洞内每一时间各个工序都在施工,如何协调各个工序的连接和避免出现时间浪费,必须加强施工现场的管理。项目部成立了以项目副经理为首的值班小组,人员有技术、安全质量共同值班,成立交接班制度,每一班人员都详细记录各个工序使用时间,分析造成工序时间浪费的原因、进行改进的措施和落实情况。
由于洞内手机没有信号,在洞口安设固定电话交换机,在每个工作面、操作间和总调度室安设内部固定电话,并给每个值班人员配备对讲机。随着隧道深度的增加,为了避免相互工序、人员反应的连续性,防止出现施工人员从洞口至作业面行走1 h的时间浪费,在洞口设置一辆皮卡车,由专职司机进行技术人员和施工人员的运送。
6 施工总结
由于受地理条件限制,客运专线建设周期短,隧道围岩实际开挖与设计地质有相当大部分不吻合,实际局部围岩的多变性(本隧道围岩交错变更将近500 m),造成施工方案的调整。实际证明在大断面隧道施工中,采用上下台阶预留边墙土开挖法,进行科学的管理,其对整个工程进度、施工安全都有很大的实用性,有时可避免大的经济损失。而采用了新的通风技术,使通风效率大大提高,且加强现场施工领导,使施工速度快而频,满足了该隧道优质高效的建设要求。
摘要：介绍了客运专线长大断面隧道采用上下台阶预留边墙土法进行快速施工,对施工过程中的机械设备配套方案进行了总结,采用简便快捷的湿式通风技术,提高了通风效率,加快了施工进度,满足了该隧道优质高效的建设要求。
关键词：客运专线,湿式通风,施工方案,隧道
参考文献
[1]乔广红.南梁隧道进口正洞硬岩快速施工技术[J].山西建筑,2007,33(11):90-91.
篇8：堡镇隧道快速施工技术
所谓的一方水土养一方人。李家山人就是利用他们所拥有的这种得天独厚的自然资源，采用从祖辈流传下来的最原生的造纸技术，生产出构皮纸，成为他们长期赖以生存的经济来源。
构树皮造纸工艺流程技术没有文字记述，用李家山工匠们的话说：要经过“七十二道手，最后上墙吹一口”。笔者通过对李家山手工造纸制作过程的跟踪调查、现场观摩，认为大堡镇李家山村的造纸工序与明朝《天工开物》中记载的造纸工序相吻合。这七十二道工序大致可包括：
采料：造好纸要加竹穰原料，早先竹穰取自当年生的竹子，现在由于原材料的紧缺已不再采用，目前造纸采用的主要原料就是构树皮。每年四、五月间是采集构树皮的黄金季节。清明节前后，人们便上山砍伐生长了两年的构树干，拿回家后剥下构树主干或枝干的皮，梳理扎成一小捆一把，就完成了毛料采集。
晒料：将采剥梳理扎捆后的构树皮挂在场院内外让太阳曝晒，以防构树皮发霉变质，待晒干后放置在避雨、通风、阴凉处保存以备造纸之用。
浸泡：浸泡又称浸料，将晒干扎成小捆的构树皮，置于沟溪之中或者置于盆槽之内，让清澈的泉水浸泡直至构树皮完全发软为止，再按等级（长短、薄厚等）分开，重新扎成捆；浸泡的时间长短因原料的粗细不同而异，平均时间大约在二三十天左右；浸泡的目的是软化原料并将其中的可溶性树脂除去，为制造良好的纸浆打基础。
拌灰：将浸泡好的构树皮从水中取出后，为了使构树皮树脂进一步去除碱化，要均匀地在构树皮上拌生石灰（或草木灰），草木灰可先用竹筛过筛，去掉火炭及其他杂物，然后将泡软了的构树皮置于其中，让火灰均匀地附着在构树皮上（火灰的质量与所烧木柴有关，木柴质地越好，火灰的碱性就越强），使构树皮得到充分地碱化（火灰的碱性越强，纸就越白）；构树皮和草木灰的比例大约为1：1，工匠介绍草木灰一定要用大黑桃木烧成的细灰，这样抄出来的纸较白。
蒸煮：蒸煮是将碱化后的构树皮放入窑锅（封闭窑式灶台）在高温下蒸煮，籽粘连在纤维之间的果胶、木素等除掉，使纤维松软。每窑锅蒸煮构树皮料约1000公斤以上，堆好料用麦草在四周覆盖严实，再用黄胶泥密封，以保持温度不要散失，发挥最大能量；蒸煮的时间一般在15天左右，具体蒸煮的时间与生石灰（或草木灰）的碱性有关，碱性强则用时短，碱性弱则用时长，不管时间长短，只要构树皮透了就行。
去壳：将煮好的构树皮先粗洗洗干净，再放置石条上用槌击打，这样粗树皮壳退掉大部分，接下来用脚踩揉数遍，最后用手一点一点捡去剩余渣滓。
洗涤：去壳后，再次将毛料构树皮挑到溪流之中，再次洗涤，让清水将附着在构树皮上的石灰渣冲走，同时用辅助工具将一些杂质及硬物清洗干净，直到没有一点杂质，这时洗涤好的构树皮一把一把就像粗毛线似的称为“穰”。
打碓：将清洗干净了的穰置于碓上，用碓反复捶打，一人踩碓，一人折叠翻转，捶打成两三毫米厚片状，再折叠成十公分宽的长条，为下一道工序做铺垫准备。
切穰：将捶打成厚纸状的穰放在长条凳上，用穰刀切成碎片。
打穰：将切好的穰置于石槽，加水反复捣炼，使浆料中的纤维能够交织成具有经纬交错的纸浆。打穰是人工造纸操作中最重要的一个环节，关系到纸的质量。
晒白：就是把打穰好的本色纸浆（灰白、浅黄到棕色不等）通过日晒变为白色纸浆。传统的晒白法是把洗净的浆料放在日光下，直接利用目光照射约达2～3个月的时间，直到纸浆颜色变白为止。
淘穰：将打好的穰置于穰担（白布做成，起过滤作用）里反复淘洗，清除杂质，穰料变成糊状。
打抄：将糊状的穰料置于放有清水的石槽中，搅拌均匀后用大格栅罩住并用石块压住缓慢沉入清水水槽底。
入“药”：抄纸前要加入一定比例的“滑水”或“滑汁”。“滑水”是从新鲜植物根叶中提取的黏滑溶解汁液，它滑而不粘。抄纸前加进适当的滑水，能使纤维均匀悬浮，而不发生絮聚沉淀，使湿纸页成叠，压榨脱水后，仍能相互揭开，也是一种纸张分离剂。调研时由于涉及造纸工艺人的个人经验，主人未曾更多地透露他的滑水如何详细配料，但还是说了能够做滑水的植物有岩杉树根、猕猴桃藤、滑树、糯叶等，这些根叶捣炼后的汁液，一经处理，滑润、透明、无味。现在由于有些植物禁止采伐，当地人试图用其他来代替，但效果差一点。
抄纸：又称捞纸或入帘，先把纸浆加水放在抄纸槽内，使纸浆纤维悬浮在水中，然后把竹帘从抄纸槽中抬起，让纸纤维均匀地平摊在竹帘上，捞纸张的薄厚、均匀主要靠经验。抄得轻，纸会太薄；抄得重，纸又会太厚。
计数：抄纸的数量多少需要记录，他们采用十进制的十个档，用木板上十个刻度并拨动两个小石子来计数。两个石子置于一档开始，其一石子先到十返回原位，另一石子进一档（格）就是十张，到一百张两石子又回原位，每一百张纸就在边上加一片小榛叶作记，准确无误。
榨纸：是利用杠杆原理，把湿纸多余水分挤压出去。当抄造的湿纸累积到数千张时，利用压榨设施施加适当的压力，使纸内的水分缓慢地流出，压榨时不可加力过猛，否则湿纸整个撕裂，这些更多的是取决于手艺人的手分（经验）。由于在水槽里加上了滑药，所以纸张再给压力，每一张也能分离，不粘连。
扫纸：这项工作由妇女来完成，把压干水分后的纸张一张张地分离开来，用扫帚扫在屋子的墙面上；扫的时候要吹一口气使其快速附着墙面，防止滑落撕毁，也就有了“七十二道手，最后上墙吹一口”之说法。
揭纸：纸晒干后，先用手撕一个角，然后就用很光滑的揭纸木刀轻轻地揭下整张的纸；纸揭下后，一张一张撕开，堆叠成100张打捆，至此就算一个流程结束。
构树皮纸具有耐久性，寿命长，防虫蛀，韧性强，吸水性好，透气柔韧性好的特性。由于构树皮本身有消毒杀毒的药性，乡村医生多用此种纸包扎跌打损伤，而且造纸后的废水依然干净，没有污染。
李家山人的造纸历史至少有几百年的历史。据史料记述，清代康熙末年造纸技艺就已传到这里。1936年编纂的《康县新志》记载，当时全县造纸年产量达到7000～8000担，收入达40多万银元。到了1948年，全县纸农达6000多户，年造纸2.5万担。当时制造的手工纸销路很广，形成了以康县为中心，辐射到西和、礼县、成县、徽县、天水等地，再分转至陇西、陇东、兰州，远达青海、宁夏等处。
（责任编辑：文丹）
篇9：长大隧道机械化配套快速施工技术
随着我国高速铁路迅速发展, 铁路长大隧道数量越来越多。同时, 由于社会生活水平逐年提升, 劳动力缺口越来越大, 为快速、优质、高效完成建设任务, 隧道建设逐步向机械化施工发展, 结合三都隧道出口机械化配套, 充分证明隧道机械化配套技术有效降低了施工安全风险、改善施工环境、降低了劳动强度、提高施工效率, 保证了施工质量, 隧道机械化作业将是今后隧道施工技术的发展方向。
1 工程概况
三都隧道位于贵州省黔南州境内, 全长14.631 km, 属特Ⅰ风险隧道, 是贵广铁路的重难点及控制性工程之一。隧道穿越地层形成跨越时间久, 从进口到出口经历着岩性大幅度地变化。洞身围岩主要有白云岩、灰岩、砂页岩、石英砂岩, Ⅳ级, Ⅴ级围岩占隧道全长的52.08%。隧道不良地质有岩溶、断层破碎带及褶曲、软质岩变形、岩爆、特殊岩土等。为确保三都隧道施工安全质量, 加快施工进度, 在三都隧道出口采用机械化施工。
2 机械化配套方案
根据三都隧道地质情况, 结合合同工期要求, 在三都隧道出口进行机械化配套作业, 重点对隧道开挖、喷射混凝土、仰拱、衬砌等四条作业线进行机械化配套。
1) 开挖作业线采用2台三臂凿岩台车钻孔, 光面爆破开挖成型。
2) 锚喷作业线采用三臂凿岩台车钻锚杆孔, 湿喷射混凝土机械手喷射混凝土。
3) 仰拱作业线采用自行式移动栈桥配合自行式仰拱移动边模施工。
三都隧道出口主要施工设备配置见表1。
3 机械化配套作业
3.1 开挖作业设备配套
三都隧道出口段总体岩性为中硬岩, 开挖断面为131 m2。施工机械设备为2台TamRock T12三臂凿岩台车, 分两个作业班组施工, 每班每台台车配备3名操作人员。月开挖生产能力Ⅲ级围岩可达到270 m。采用凿岩台车钻孔具有以下几方面优点:
1) 三臂凿岩台车钻孔具有人员少, 超欠挖控制好的优点。每台台车配备3名操作人员, 断面开挖成型较好, 通过实践取得了较好的效果:周边基本平顺、圆滑、美观, 且炮孔间距均匀, 炮眼平行, 周边眼外插角一致, 控制在3°以下;纵向错台较小, 炮孔自然衔接, 基本连成一条直线;底板比较平整, 没有“门槛”;Ⅲ级围岩, 平均超挖控制在10 cm以内;Ⅳ级围岩, 平均超挖控制在12 cm以内。
2) 凿岩台车钻孔具有工效高的优点 (见图1) 。单孔5 m深的炮孔成孔时间为2 min~2.5 min, 加快了掘进的速度。与传统的人工手持风钻利用多功能台架进行钻爆施工相比其施工工效可提高60%~70%。而且在钻进过程中掌子面不需要大量的操作人员及大量的风水管路, 利用高压水跟进钻孔, 减少了掌子面的岩尘, 对施工安全、环保、操作人员的职业健康保护都非常有利。
目前, 三臂凿岩台车在Ⅲ级围岩地段全断面开挖, 平均月进度达到230 m/月, 最大月进度达到270 m/月。凿岩台车与多功能台架配合人工钻爆对比表见表2。
3.2 喷射混凝土施工设备配套
三都隧道出口段初期支护作业线配备1台Sika-PM500PC混凝土喷射机组, 1名操作人员, 1名电工, 2名混凝土配合人员进行喷射混凝土。以Ⅲ级围岩全断面开挖进尺4.5 m为例, 喷射混凝土作业循环时间为1 h。采用混凝土湿喷机械手作业, 具有工效高、操作人员少、喷射范围大、回弹少、提高喷射混凝土质量的优点。喷射混凝土机械手与湿喷机的使用情况对比见表3。
3.3 仰拱施工设备配套
为满足仰拱安全步距要求, 开挖、支护作业施工进度受仰拱进度制约, 为保证各分部工程进度均衡, 且提高仰拱施工时过车的安全性, 三都隧道出口仰拱施工采用27 m自行式移动式仰拱栈桥及配套的自行式仰拱移动边模组织仰拱施工。一次施工仰拱长度为12 m, 与一次施工二衬长度一致, 有利于保证隧道环向施工缝防水质量。
1) 采用自行式仰拱移动栈桥具有以下优点:a.栈桥定位简单, 且速度快。只需4人~6人配合, 自行式仰拱移动栈桥靠自身走行系统即可移至下一施工循环。相较简易栈桥需大型机械吊运节约了时间, 且提高了定位的安全性。b.自行式仰拱移动栈桥还具有行车安全性好, 通行能力大, 施工干扰小的优点。
2) 自行式仰拱移动边模施工仰拱具有以下优点:a.自行式仰拱移动边模施工仰拱工效高。自行式仰拱移动边模采用仰拱弧形模板和钢结构桁架一次加工成型, 配备了自行式动力装置及模板定位液压系统。以1组12 m长仰拱为例, 自行式仰拱移动边模安装需3 h, 而采用传统的人工组合模板安装时间约为7 h~8 h, 大大提高了工效, 提高了仰拱施工进度。配备单幅自行式仰拱移动边模, 仰拱施工进度可达200 m/月, 见图2。b.自行式仰拱移动边模整体性好, 解决了仰拱施工模板安装时间长, 加固困难, 且加固成本高等问题, 有利于混凝土振捣, 保证混凝土施工质量。
4 结语
实践证明, 通过对隧道施工机械设备合理配套, 提高了施工工效, 减少了隧道施工对人员造成的伤害, 有利于隧道施工中安全管理, 减少了质量管理的环节, 实现了施工质量从管理人员操作到直接管理机械设备操作的过渡, 更有利于施工质量的提高。同时对标准化建设有积极的推进作用, 实现了长大隧道快速施工。
参考文献
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