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码住!隧道|竖井施工方法全汇总

53 2024-10-10 13:11:37

一、隧道方法的选择

1)隧道开挖前,应以地质条件为主要依据,结合工期、隧道长度、地质条件、断面大小机械设备配置能力、施工技术水平等因素综合考虑,选择切实可行的开挖方法。

2)施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”等稳步掘进的原则。常规的开挖掘进方式主要为:非爆破的机械开挖方法有TBM法、导坑超前+扩挖方法(如小型TBM+钻爆法施工技术)、机械开挖、非爆破的机械辅以人工开挖法、光面爆破(控制爆破)等

3)隧道正洞Ⅱ级围岩段采用全断面法施工,Ⅲ级围岩段采用台阶法施工,Ⅳ级围岩段采用弧形导坑预留核心土法施工,深埋Ⅴ级围岩隧道可采用三台阶七步作业法施工、短台阶法(微台阶控制)、台阶法加临时仰拱法、台阶法加临时横撑、CD法,Ⅴ级浅埋或偏压或断层破碎带地段采用CRD法、双侧壁导坑法等方法施工。

4)TBM法

5)小型TBM+钻爆法施工技术

大于6km以上长隧道,今后将日益增多,应把小型TBM+钻爆法施工技术、过江公路隧道盾构施工技术引入公路修建领域,以加速公路网的快速合理修建。当前我国已有成功的Φ8.8mTBM在硬岩、软弱围岩施工实例;有Φ6.23m复合式土压平衡盾构修建地铁穿越铁路、江河、房屋的施工实例,铁路、地下铁道的修建技术应在公路隧道修建中引以为戒。


6)三台阶七步法

7)CDR法

8)双侧壁导坑施工法

二、竖井施工的选择

竖井设计时,应考虑功能需求、隧道覆盖、隧道规模、施工可行性等因素。施工时应根据围岩级别、交通条件、断面尺寸、有无钢板衬砌以及工期和施工成本等来选择竖井施工方法。由于竖井垂直开挖的特殊性,相比于-般隧爬升机开挖施工示意道施工,需特别注意施工安全性。一般竖井施工主要有降挖法、升井法、爬升机法。

1)降挖法

该法与隧道钻爆法施工流程相似,是采用钻爆法从地面循环向下开挖。一般采用于提式凿岩机或气腿式凿岩机施作,钻孔方向除掏眼略向断面中心倾斜外,其余均为垂直施钻掘进。在掌子面处,以人工或机械方式将渣料装入盛碴斗,用卷扬机或转向滑轮将盛渣斗吊出井外,再用自卸式装渣车运弃。为维护井内作业安全,确保工程完工后的稳定性,需根据地质状况施作钢支撑、喷射混凝土或钢筋网等初期支护。

2)升井法

升井法适用于竖井底部隧道已挖通的情况,已挖通隧道可为竖井施工提供扩挖工作面、更换钻头场地和竖井出渣通道等。首先,在地表架设大型钻台与反力座;然后,在竖井设计轴线从地表向下钻设1个导孔,用来作为后续导引和扩孔。然后换装扩挖钻头,由下而上,旋转切挖岩块直至地表。开挖产生的渣料以重力方式自然落于井底,利用装渣机及出渣机具装载运弃。若竖井设计直径比扩挖钻头大时,则需配合钻爆法由上往下扩挖,其步骤和降挖工法类似。对于出渣及排水,可以利用已钻挖完成的扩孔向井底排渣。每轮扩挖完成后,根据需要施作钢支撑、喷射棍凝土、钢筋网等初期支护,直到竖井全部扩挖完成为止。

3)爬升机法

本工法适用于断面小、深度浅、岩体较好,且下方隧道已开挖完成的竖井或斜坑。若竖井深度较深,多采用分段爬升方式进行。首先在隧道顶部,沿竖井璧装设导轨,爬升机利用导轨的牵引爬升后固定。人工随爬升机升至工作平台进行钻孔装药,然后随爬升机退回下方隧道内后再起爆,产生的渣料自然掉落在隧道的积渣坑。随即通风,并通过下方隧道出渣。爬升机搭载人员、机具和材料爬升至开挖面,进行清辅石与支撑作业,同时延伸导轨与管线等。按照此方法循环开挖,直到接近地表后停止。最后,自地面向下进行贯穿开挖或钻爆作业。若竖井设计直径较大,则可由地面向下以降挖的方法进行扩挖,以完成整体竖井施工。