第八章隧道施工
1.隧道施工方案
1.1.2km以下隧道
在工期不紧的情况下,一般采用从进口或出口一端组织施工,以减少资源的投入.采用无轨运输方式组织实施,钻孔采用多功能台架模式,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.
在工期紧张的情况下,采用从隧道两口同时组织施工.
1.2.2-5km隧道
一般不设辅助导坑,从进出口两端同时组织施工,对于单线隧道采用有轨运输方式或采用无轨运输方式,对于双线隧道采用无轨运输方式.钻孔采用多功能台架模式,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.
1.3.5-10km隧道
一般设置辅助导坑.
1.3.1.设置有平行导坑的隧道
从进出口两端组织施工.对于单线隧道采用有轨运输方式,对于双线隧道采用无轨运输方式.钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.充分利用平导超前进入正洞增开工作面.一般由平导进入正洞增开的工作面不超过2个.
1.3.2.设置有斜井或横洞的隧道
从隧道进、出口及斜井同时组织施工.对于单线隧道采用有轨运输;对于双线隧道或高速铁路隧道,由于断面大,可考虑采用无轨运输.钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.
1.4.10km以上隧道
必须设置辅助导坑.
1.4.1.仅设置平行导坑的隧道
从进、出口两端及平导超前增开正洞工作面同时组织施工.对于单线隧道采用有轨运输,对于双线隧道采用有轨或无轨运输方式.钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.
1.4.2.设置有斜井或横洞的隧道
从进、出口及斜井同时组织施工.对于单线隧道采用有轨运输,对于双线隧道采用无轨运输.钻孔采用多臂液压凿岩台车,衬砌采用模板台车整体浇筑施工.
1.5.辅助导坑施工方案
1.5.1.平行导坑
由于断面较小,一般采用有轨运输,但必须与正洞运输方式一致.钻孔采用多功能台架模式;需要进行衬砌的地段,采用简易模板台车整体浇筑施工.
1.5.2.斜井
对于纵向坡度小于10%的斜井,采用与正洞一致的运输方式.钻孔采用多功能台架模式.
对于纵向坡度大于10%的斜井,采用绞车提升的方式组织运输,井底及井口均设置渣仓,以便倒运,钻孔采用多功能台架模式.
1.5.3.横洞
采用与正洞一致的运输方式.钻孔采用多功能台架模式.
2.隧道主要施工方法
隧道施工采用机械化作业.按照工作内容的不同,形成四条机械化作业线.即:“钻爆作业线“、“装运作业线”、“喷锚支护作业线”、混凝土二次衬砌作业线.见图2-1“隧道无轨运输机械化施工作业示意图”及图2-2“隧道有轨运输机械化施工作业示意图”.
2.1.隧道施工控制测量方法
施工前,与设计院进行交桩,复测设计院提供的GPS点,布设控制点导线网.控制测量采用全站仪施测,控制点的高程用精密水准仪测定.为了控制角度误差积累,每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核.
洞内引入双导线做校核,隧道中线埋设测点,在已衬砌好的边墙埋设水准点.
采用激光准直仪定向,使中线测量准确快捷.
采用断面仪测定开挖轮廊及超欠挖情况,并以图表形式快速到施工中去,以便及时调整爆破参数,进一步提高爆破效果.
衬砌时亦采用全站仪进行定位,整体钢模台车衬砌,确保隧道平顺.
2.2.隧道明洞施工方法
明洞开挖采用机械明挖的方法,先按稳定边坡开挖至墙脚标高,明洞拱部采用明挖,边墙采用暗挖.临时边坡采用锚杆、网喷支护.明洞衬砌后,做好外贴式防水层,再进行两侧及洞顶回填.
2.3.隧道洞口段施工方法
2.3.1.暗洞进洞方法
尽可能的减少明挖土石方数量,以保持地表的原始状态,刷坡后及时以锚网喷对地表和坡面加固.按“早进晚出”的原则,当隧道顶部有1~2m的覆盖层时,采用在超前预支护下暗挖法施工进洞.
2.3.2.有明洞地段进洞方法
明洞先施做外侧大边墙,并在外侧拱部设钢架及导向管、混凝土护拱,然后进行洞顶回填;内侧拱部和边墙在超前支护后采用暗挖法施工;施工时设格栅钢架,拱部采用Φ89超前大管棚进行加固,并加强衬砌.
2.3.3.洞门施工安排
洞口段衬砌施工完毕后,及时施做洞门;洞门尽量在雨季之前修筑完毕.否则,避开在雨季施工,且做好防、排水设施,减少地面水对洞口段施工的影响;及早完成洞门修筑施工.
2.4.隧道洞身开挖施工方法
2.4.1.单线铁路隧道
①.V级以下围岩
I级以下围岩,一般属于土质类,围岩自稳性极差.施工中遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则.
V级围岩一般采用在超前大管棚的预支护下中隔壁法(CD法)分部开挖,开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工.开挖采用人工配合风镐进行,每循环进尺控制在0.5一1.0m范围内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
②.V级围岩
V级围岩属于软弱围岩,施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则.
V级围岩采用在超前预支护下台阶法留核心土环形开挖法,台阶长度不大于5m,开挖后及时进行初期支护,且初期支护尽早封闭成环.开挖采用人工配合机械进行,确需爆破的地段采用弱爆破方法,每循环进尺控制在1.0-1.5m范围内.开挖顺序示意图见"3.隧道主要施工工艺”部分.
③.IV级围岩
I级围岩地段采用台阶法施工,台阶长度3~5m,开挖后及时进行初期支护;围岩破
碎地段、有水地段开挖前进行超前支护、注浆,在超前预支护下再进行台阶法开挖.采用多功能作业台架钻孔,光面控制爆破,每循环进尺控制在2.0-2.5m范围内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
④.Ⅱ、I级围岩
Ⅱ、I围岩整体性比较好,采用全断面法施工.采用多臂液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔,光面爆破,开挖后及时进行初期支护.采用多功能作业台架钻孔时,每循环进尺为3.0-3.5m范围内;采用液压凿岩台车钻孔时,每循环进尺为5m以内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
2.4.2.双线(或客运专线)铁路隧道
①.V级以下围岩
V级以下围岩,一般属于土质类,围岩自稳性极差.施工中遵循“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则.
施工,开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工.开挖采用人工配合风镐进行,每循环进尺控制在0.5-1.0m范围内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
②.V级围岩
V级围岩属于软弱围岩,施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测”的施工原则.
V级围岩采用在超前预支护下中隔壁法(CD法)或侧壁导坑法施工,开挖后及时进行初期支护,且要求初期支护尽早封闭成环.开挖采用人工配合机械进行,确需爆破的地段采用弱爆破方法,每循环进尺控制在1.0-1.5m范围内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
③.IV级围岩
IV级围岩地段采用侧壁导坑法或环形开挖预留核心土台阶法施工,开挖后及时进行初期支护;围岩破碎地段、有水地段开挖前进行超前支护、注浆,在超前预支护下再进行各导坑或各分部的开挖,开挖后及时进行各导坑的初期支护,并使初期支护尽早封闭成环.各导坑均采用凿岩机钻孔,光面控制爆破或弱爆破,每循环进尺控制在1.5-2.0m范围内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺"部分.
④.Ⅱ级围岩
Ⅱ级围岩地段采用台阶法施工,台阶长度3~5m,开挖后及时进行初期支护;石质较完整地段采用全断面法施工.采用多臂钻孔台车或多功能作业台架钻孔,光面控制爆破,每循环进尺控制在2.0-3.0m范圈内.开挖顺序示意图见“3.隧道主要施工工艺”部分.
.I级以上围岩
1级以上围岩整体性比较好,采用全断面法或下导坑超前法开挖.采用多臂液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔,光面爆破,开挖后根据实际情况进行初期支护,每循环进尺控制在3.5-4.0m范围内;对于下导坑超前法,导坑开挖采用凿岩机钻孔,光面控制爆破,导坑一般超前15-20m.开挖顺序示意图见"3.隧道主要施工工艺”部分.
2.5.隧道出碴及进料方法
2.5.1.无轨运输
①.装碴运输方法
无煤层、瓦斯的3km以下单线隧道或无煤层、瓦斯的5km以下的双线隧道(含客运专线),一般采用无轨运输作业方式.采用侧卸式装载机装碴,利用自卸汽车直接至弃碴场.要求装运能力大于开挖能力,装运设备有备用.
②.材料运输方法
隧道内施工用的钢筋、锚杆、钢构件、预制构件等采用自卸汽车运输,混凝土、砂浆等材料采用汽车式混凝土罐车进行运输.
2.5.2.有轨运输
①.装碴运输方法
在长大隧道或有煤层、瓦斯隧道,一般采用有轨运输作业,采用装载机或立爪扒碴机装碴,15t电瓶车牵引16m梭式矿车运输至洞口,在洞口设转碴台转碴,利用自卸汽车倒运至弃碴场.洞外设停车检修线、运输线、材料装卸线和卸碴线.
斜井:在坡度小于12%时,采用无轨运输作业,履带式耙碴机装碴,小型自卸汽车出碴;在坡度大于12%时,采用在洞外设提升机牵引4-6m3斗车的有轨运输作业,洞口设转碴台,利用自卸汽车倒运至弃碴场,洞外设运输线、材料装卸线和卸碴线.洞内斜井底设转渣场和调车线.
竖井:采用洞外设提升机垂直提升吊斗的方法,井口设转碴仓,利用自卸汽车倒运至弃碴场.
②.线路铺设标准