Ⅰ 隧道施工方法有哪些
隧道施工方法:
先拱後牆法
漏斗棚架法
台階法
全斷面法
上下導坑先牆後拱法
蘑菇形法
側壁導坑先牆後拱法
爆破開挖
礦山法
先拱後牆法
也稱支承頂拱法。在穩定性較差的松軟岩層中,為了施工安全,先開挖拱部斷面並即砌築頂拱,以支護頂部圍岩,然後在頂拱保護下開挖下部斷面和砌築邊牆。在開挖邊牆部分的岩層之前,必須將頂拱支承好,故有上述別稱。開挖兩側邊牆部分的岩層時(俗稱挖馬口),須左右交錯分段進行,以免頂拱懸空而下沉。
漏斗棚架法
也稱下導坑先牆後拱法。適用於較堅硬穩定的岩層。施工時先開挖下導坑,在導坑上方開始由下向上作反台階式的擴大開挖,直至拱頂;隨後在兩側由上向下作正台階式的擴大開挖,直至邊牆底;全斷面完全開挖後,再由邊牆到頂拱修築襯砌。
台階法
又有正台階法和反台階法之分。①正台階法系在穩定性較差的岩層中施工時,將整個坑道斷面分為幾層,由上向下分部進行開挖,每層開挖面的前後距離較小而形成幾個正台階。②反台階法則用於穩定性較好的岩層中施工,也將整個坑道斷面分為幾層,在坑道底層先開挖寬大的下導坑,再由下向上分部擴大開挖(圖3b)。進行上層的鑽眼時,須設立工作平台或採用漏斗棚架,後者可供裝碴之用。
全斷面法
將整個斷面一次挖出的施工方法。適用於較好岩層中的中、小型斷面的隧道。此法能使用大型機械,如鑿岩台車、大型裝碴機、槽式台車或梭式礦車、模板台車和混凝土灌築設備等進行綜合機械化施工。新奧法的出現,擴大了全斷面法和台階法的適用范圍。
上下導坑先牆後拱法
也稱全斷面分部開挖法(圖4)。以前,在穩定性較差的松軟岩層中,為提高襯砌的質量,曾採用過此種先分部挖出全斷面,再按先牆後拱順序修築襯砌的施工方法。採用此法開挖時,要用大量木料支撐,還需多次頂替,施工既困難又不安全,故在中國未見採用。
蘑菇形法
綜合先拱後牆法和漏斗棚架法的特點而形成的一種混合方案。開挖1至4部後呈現形似蘑菇狀的斷面,故名。在下導坑中設立漏斗棚架,供向上擴大開挖時裝碴之用,同時當拱部地質條件較差時,為使施工安全可先築頂拱。該法具有容易改變為其他方法的優點,遇岩層差時改為單純的先拱後牆法,岩層好時改為漏斗棚架法。在中國首先應用於岩層基本穩定的鐵路隧道施工,以後又用來修築大斷面洞室,為減少設立模架作業及其所需材料,並加快施工進度創造有利條件。
側壁導坑先牆後拱法
簡稱側壁導坑法,也稱核心支持法。在很松軟、不穩定地層中修築大跨度隧道時,為了施工安全,先沿坑道周邊分部開挖,隨即逐步由邊牆到頂拱修築襯砌,以防止地層坍塌。開挖時可將臨時支撐和拱架都支承於坑道中間未被開挖的大塊核心地層上,在襯砌保護之下最後將此核心挖除,必要時再砌築仰拱。
爆破開挖
隧道及地下工程施工的爆破與一般石方工程的爆破要求不同。為了便於裝碴和不損壞附近的臨時支撐或永久性襯砌,不使岩層爆得粉碎或碎落的岩塊過大,又不使爆破時的岩塊拋擲很遠,故一般用松動爆破。由鑽眼、裝葯、封口、起爆、排煙、臨時支護和出碴等作業,組成一個爆破循環,其中鑽眼和出碴佔用大部分時間,應使之機械化,如採用鑿岩機、裝碴機、礦用牽引機車等。
礦山法
指的是用開挖地下坑道的作業方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統的施工方法。它的基本原理是,隧道開挖後受爆破影響,造成岩體破裂形成鬆弛狀態,隨時都有可能坍落。基於這種鬆弛荷載理論依據,其施工方法是按分部順序採取分割式一塊一塊的開挖,並要求邊挖邊撐以求安全,所以支撐復雜,木料耗用多。隨著噴錨支護的出現,使分部數目得以減少,並進而發展成新奧法。
Ⅱ 隧道開挖方法有哪些
隧道施工方法:
先拱後牆法
漏斗棚架法
台階法
全斷面法
上下導坑先牆後拱法
蘑菇形法
側壁導坑先牆後拱法
爆破開挖
礦山法
先拱後牆法
也稱支承頂拱法。在穩定性較差的松軟岩層中,為了施工安全,先開挖拱部斷面並即砌築頂拱,以支護頂部圍岩,然後在頂拱保護下開挖下部斷面和砌築邊牆。在開挖邊牆部分的岩層之前,必須將頂拱支承好,故有上述別稱。開挖兩側邊牆部分的岩層時(俗稱挖馬口),須左右交錯分段進行,以免頂拱懸空而下沉。
漏斗棚架法
也稱下導坑先牆後拱法。適用於較堅硬穩定的岩層。施工時先開挖下導坑,在導坑上方開始由下向上作反台階式的擴大開挖,直至拱頂;隨後在兩側由上向下作正台階式的擴大開挖,直至邊牆底;全斷面完全開挖後,再由邊牆到頂拱修築襯砌。
台階法
又有正台階法和反台階法之分。①正台階法系在穩定性較差的岩層中施工時,將整個坑道斷面分為幾層,由上向下分部進行開挖,每層開挖面的前後距離較小而形成幾個正台階。②反台階法則用於穩定性較好的岩層中施工,也將整個坑道斷面分為幾層,在坑道底層先開挖寬大的下導坑,再由下向上分部擴大開挖(圖3b)。進行上層的鑽眼時,須設立工作平台或採用漏斗棚架,後者可供裝碴之用。
全斷面法
將整個斷面一次挖出的施工方法。適用於較好岩層中的中、小型斷面的隧道。此法能使用大型機械,如鑿岩台車、大型裝碴機、槽式台車或梭式礦車、模板台車和混凝土灌築設備等進行綜合機械化施工。新奧法的出現,擴大了全斷面法和台階法的適用范圍。
上下導坑先牆後拱法
也稱全斷面分部開挖法(圖4)。以前,在穩定性較差的松軟岩層中,為提高襯砌的質量,曾採用過此種先分部挖出全斷面,再按先牆後拱順序修築襯砌的施工方法。採用此法開挖時,要用大量木料支撐,還需多次頂替,施工既困難又不安全,故在中國未見採用。
蘑菇形法
綜合先拱後牆法和漏斗棚架法的特點而形成的一種混合方案。開挖1至4部後呈現形似蘑菇狀的斷面,故名。在下導坑中設立漏斗棚架,供向上擴大開挖時裝碴之用,同時當拱部地質條件較差時,為使施工安全可先築頂拱。該法具有容易改變為其他方法的優點,遇岩層差時改為單純的先拱後牆法,岩層好時改為漏斗棚架法。在中國首先應用於岩層基本穩定的鐵路隧道施工,以後又用來修築大斷面洞室,為減少設立模架作業及其所需材料,並加快施工進度創造有利條件。
側壁導坑先牆後拱法
簡稱側壁導坑法,也稱核心支持法。在很松軟、不穩定地層中修築大跨度隧道時,為了施工安全,先沿坑道周邊分部開挖,隨即逐步由邊牆到頂拱修築襯砌,以防止地層坍塌。開挖時可將臨時支撐和拱架都支承於坑道中間未被開挖的大塊核心地層上,在襯砌保護之下最後將此核心挖除,必要時再砌築仰拱。
爆破開挖
隧道及地下工程施工的爆破與一般石方工程的爆破要求不同。為了便於裝碴和不損壞附近的臨時支撐或永久性襯砌,不使岩層爆得粉碎或碎落的岩塊過大,又不使爆破時的岩塊拋擲很遠,故一般用松動爆破。由鑽眼、裝葯、封口、起爆、排煙、臨時支護和出碴等作業,組成一個爆破循環,其中鑽眼和出碴佔用大部分時間,應使之機械化,如採用鑿岩機、裝碴機、礦用牽引機車等。
礦山法
指的是用開挖地下坑道的作業方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統的施工方法。它的基本原理是,隧道開挖後受爆破影響,造成岩體破裂形成鬆弛狀態,隨時都有可能坍落。基於這種鬆弛荷載理論依據,其施工方法是按分部順序採取分割式一塊一塊的開挖,並要求邊挖邊撐以求安全,所以支撐復雜,木料耗用多。隨著噴錨支護的出現,使分部數目得以減少,並進而發展成新奧法。