铁路隧道工程施工.ppt

隧道工程 辅助坑道 前提概要长大隧道施工过程中，因受工期或其他因素的影响，常常采用辅助坑道来增加工作面，将隧道分割成几个段，形成“长隧短做”，以加快施工速度，改善施工条件。设置辅助坑道一般会使隧道施工的工程造价增高，但从大局考虑，它能充分配合隧道的施工，形成紧密的联系，因此在一定程度上有利于施工。辅助坑道 第一节横洞一、横洞横洞是在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。横洞与隧道中心线连接处的平面交角，一般宜为40°～50°。横洞的长度不超过隧道长度的1/10～1/7。横洞洞身的纵剖面在与隧道交接处，一般应与隧道开挖底部高程相同。为了便于排水及出渣运输，横洞洞身应有向洞外不小于0.3%的下坡。辅助坑道 第二节平行导坑一、平行导坑对于长大越岭隧道，由于地形限制，或因机具设备条件、运输道路等条件的限制，无法选用横洞、竖井、斜井等辅助坑道时，为加快施工速度，及超前地质勘察，可采用平行导坑方案辅助坑道 辅助坑道二、平行导坑在隧道施工中的作用1、提前探明隧道施工前方地质情况。此法可以提前进洞，进行地质勘探。2、加快正洞施工进度。平行导坑通过横通道与正洞联系。为正洞施工开辟工作面。3、施工排水。平行坑道先于正洞施工，且地面高程低于正洞地面，起到排水作用4、施工通风。平行坑道，横通道以及正洞形成一个完整的巷道式通风系统，有较好的通风效果。5、作为主要的运输巷道以及布设管线路巷道。此外，平行坑道与正洞之间形成闭合测量导线网，有利于提高测量精度。 三、平行导坑设计要点1、平行导坑益设于地下水源的一侧，以便于平行导坑拦截地下水。2、平行导坑与隧道的净距，一般为15～20m。3、平行导坑的纵坡应与隧道的纵坡一致，其底部高程应低于隧道底部高程0.2～0.6m，以利于隧道的排水与运输4、为了便于调车与出渣进料，应设置反向横通道5、横通道一般与正洞斜交，交角在40°～45°。辅助坑道 四、平行导坑施工要点1、平行导坑内部应单独安放风水管路，采用高效的有轨运输。2、平行导坑的施工，应配合较强的设备和专业的施工队伍，以确保平行导坑超前正洞两个横通道的距离。3、平行导坑和横通道的交叉口应与平行坑道掘进时一次挖成。4、平行导坑易优先适用锚杆支护。5、平行导坑一般可不修衬砌。6、平行导坑一般采用有轨运输。辅助坑道第三节斜井 辅助坑道----斜井平、剖面图斜井是在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。 一、斜井设计施工应注意以下事项：1、当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形时，可采用斜井作为辅助坑道。斜井的平、剖面如图7-11-3所示。2、斜井长度一般不超过200m3、斜井井口位置不应设在洪水淹没处。4、斜井与隧道正洞的平面联接形式有单联式、斜双联式和正交双联式三种。采用单联式时，斜井与正洞中线的平面交角宜40°～50°。此联接方式施工比较简单，多在用皮带运输机或梭式矿车出渣时采用。图7-11-4为斜交双联式，特点是在对着斜井的井底车站前方，有一段安全岔线。辅助坑道 辅助坑道----斜井双联 第四节竖井一、竖井的设计要求1、竖井的位置选择：竖井应设置在较低处或者沟谷两侧，以防止洪水危害2、竖井的断面：一般可采用圆形和矩形，圆形断面受力条件好，承载围岩力大，但断面利用率低，竖井的断面应根据斗车尺寸，通风设施进行综合选择3、竖井的构造：竖井由井口圈、井筒、壁座、井筒与隧道间的连接段、井下集水坑等组成。二、竖井的开挖与支护辅助坑道竖井：在隧道上方修筑的与隧道相连的竖向坑道。可增加工作面，<150m。 辅助坑道 隧道施工方法 隧道施工方法隧道施工方法隧道施工过程和方法是多种多样的，目前在我们经常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。在当前的施工实践中，采用最多的方法是台阶法，其次是全断面法。在大断面隧道中，单侧壁导坑(中隔壁法)和双侧壁导坑(眼镜法)采用较多。 隧道施工方法隧道工程施工的特点：(1)隐蔽性大(2)作业的循环性强(3)作业空间有限(4)作业的综合性(5)施工是动态的(6)作业环境恶劣(7)作业的风险性大(8)气候影响小 隧道施工方法施工方法的选择原则：(1)确保施工方法，改善施工环境(2)应根据设计文件、施工调研情况、地质围岩级别，结合隧道长度、断面大小、纵坡情况、衬砌方法、工期要求、装备水平、施工队伍素质等综合因素决定(3)地质变换频繁隧道应考虑其适应性，便于工序调整转换(4)应尽量采用新技术、新工艺、新设备、新材料(5)按照新奥法原理，掌握应用好光爆、喷锚、量测施工三要素 ⑴工程的重要性⑵工程地质与水文地质条件⑶施工技术水平、机械设备情况⑷施工中动力和原材料供应情况⑸工程投资与运营后的社会效益和经济效益⑹对环境的保护要求⑺施工单位的习惯做法影响施工方法的主要因素隧道施工方法 新奥法新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚壁混凝土加以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环，来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。新奥法施工的特点：1.及时性2.封闭性3.粘结性4.柔性 新奥法新奥法应遵循的基本原则归纳起来，施工中不管采用哪种方法，都必须遵循的基本技术原则是(1)因为围岩是隧道的主要承载单元，所以要在施工中充分保护和爱护围岩(2)为了充分发挥围岩的结构作用，应容许围岩有可控制的变形(3)变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达到的(4)在施工中，必须进行实地量测监控，及时提出可靠的、足够数量的量测信息，以指导施工和设计(5)在选择支护手段时，一般应选择能大面积的、牢固的与围岩紧密接触的、能及时施设和应变能力强的支护手段 （6）要特别注意，隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程（7）在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的(8)在隧道施工过程中，必须建立设计—施工检验—地质预测—量测反馈—修正设计的一体化的施工管理系统，以不断地提高和完善隧道施工技术上述隧道施工的基本原则可扼要地概括为：“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。新奥法 新奥法新奥法适用范围：①具有较长自稳时间的中等岩体；②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩；③强风化的岩石；④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；⑤坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；⑥微裂隙的，但很少粘土的岩体；⑦在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石； 新奥法新奥法施工工序 新奥法新奥法的主要支护手段与施工顺序：(1)新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。(2)施工顺序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。 新奥法开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。第一次支护作业包括：一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土。完成第一次支护的时间非常重要，一般情况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完成。一次支护后，在围岩变形趋于稳定时，进行第二次支护和封底，即永久性的支护（或是补喷射混凝土，或是浇注混凝土内拱），起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用，而此支护时机可以由监测结果得到。 新奥法新奥法的缺点主要有：①实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人的仔细操作有关。②开挖暴露出的地质会立即|考试大|改变其状态，因此要求施工地质人员要亲临现场，以便发现问题；③用能控制的施工量测，往往给施工带来不便；④干喷射带来的灰尘以及由于易|考试大|受化学药品的损害必须加强防护，尤其是对眼睛的防护，湿喷虽然可以避免此缺点，但在同样条件下，不如干喷那样有效的支护岩体。 ThankYou!