⑴ 隧道开挖方法有哪些,简述隧道开挖方法
1、传统的矿山法
是采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法。
2、隧道掘进机法
它是装置有破碎岩石的刀具,采用机械破碎岩石的方法开挖隧道,并将破碎的石碴传送出机外的一种开挖与出碴联合作业的掘进机械,能连续掘进。
3、盾构法(Shield)
是一种钢制的活动防护装置或活动支撑,是通过软弱含水层,特别是河底、海底,以及城市中心区修建隧道的一种机械。在它的掩护下,头部可以安全地开挖地层,一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。
尾部可以装配预制管片或砌块,迅速地拼装成隧道永久衬砌,并将衬砌与土层之间的空隙用水泥压浆填实,防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长。
4、明挖法
是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
5、盖挖法
是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部的工程在封闭的顶盖下进行施工,主体结构可以顺作,也可逆作。
6、浅埋暗挖法
是参考新奥法的基本原理,开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力,开挖后即时支护,封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。
7、地下连续墙
也称为混凝土地下墙、连续地中墙。它是将分段施工的单元地下墙连接成连续的地下墙体,替代传统的木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等,起挡土、承重、防水作用。
参考资料来源:
网络-隧道施工
⑵ 隧道工程中的隧道洞身开挖的施工方法技术要点 安全隐患和解决方法
隧道洞口开挖拟采用机械施工,洞身开挖使用简易自拼装台车钻眼,多段毫秒雷管引侍乎爆,为了提高周边眼的光面爆破效果,周边眼使用专用导爆管引爆。隧道出碴采用装载机装碴,自卸汽车配合运碴。隧道的二次衬砌砼浇筑使用长度为12m的整体式大模板台车,砼在拌和站集中拌制,砼运输车运送,泵送入模。边侧沟施工采用组合钢模板。
(1)隧道施工临时设施的布置:由于计划在隧道进口的单端掘进,隧道施工的临时设施在隧道出口的右侧进行布置。根据洞口地形条件将供风机械设备布置在出口的右侧路基外,蓄水池设在洞顶左边离洞口约80m的位置。在机械进场后立即进行洞口土石方开挖,施工洞顶仰坡截水沟和进行仰坡锚喷坡面加固,做好进洞开挖的准备。
(2)洞口开挖及加固:采用机械施工,按路基土石方施工方法进行开挖,挖至洞口石方段时,为了尽可能减少对洞口仰坡和路基边坡的扰动,必须采用弱爆破或预裂爆破的方法进行开挖。洞口仰坡采用挂网喷砼加固,以利安全进洞。
(3)洞口围岩浅理段的开挖与支护:施工方法采用台阶法施工,上台阶采用老空悉超前中空注浆锚杆,上弧导坑环行开挖留核心土法,开挖每循环进尺与型钢拱架间距相同,开挖后及时施作初期支护,下台阶开挖落后于上台阶8~10m,开挖后及时施作初期支护和仰拱,然后对中间岩柱进行注浆加固。
(4)Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩深埋段的开挖与支护:
Ⅳ类围岩采用台阶法开挖,下台阶落后于上台阶8~10m,上、下台阶的初期支护施作必须紧跟着开挖。
Ⅲ类围岩采取全断面方法开挖。
(5)各类围岩的开挖均采用简易自拼装台车钻眼,装载机配合自卸汽车装运出碴。
为了确保隧道施工的安全与稳定,在软弱围岩地段施工中必须遵循“弱爆破、少扰动、短开挖、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则,在施工中应采取以下措施:
a、每次开挖循环进尺以设计的两榀钢架间距为限,并即时施作支护,以达到短开挖,强支护的目的;
b、采用短台阶法开挖,以利快出碴快循环;
c、加强围岩监控量测,及时分析处理量测数据亏贺,以利进行下一阶段施工预控制,对隧道施工实行动态技术指导,确保施工的安全和隧道稳定;
d、根据随时掌握的围岩动态和掘进所提示的工程地质情况,对地质发生变化的特殊不良地段可进一步采取加强支护措施,如加密钢支撑,喷自私自利射砼封闭掌子面,超前锚杆,小钢管、小导管注浆临时仰拱封底等多种行之有效的措施加以综合治理。
⑶ 隧道工程一般采用什么施工方法
隧道工程施工方法
①明挖法。在拆迁量小的情况下,此法的工程造价低、速度快。但交通干扰大,一般在市区不容易实施。只有在郊区、空旷区,有条件敞口开挖时方可采用。当土体稳定需要时,还应采取支护桩或地下连续墙作基坑支护;当工程结构物处于有地下水干扰的位置,还需采取降排水措施。
②盖挖逆筑法。盖挖逆筑法是盖挖法的一种。该法施工是先修筑隧道(或车站)围护墙和支承柱以及结构顶板,然后利用出入口、通风道或单独设置竖井,用自上而下的逆筑法施工单层或多层地下隧道(或车站)结构。此方法介乎明挖法与暗挖法之间,除其顶板为明挖施工 外,其余结构均为暗挖施工。这种方法特别适合于城市市区,人口、交通密集繁忙之处。
此种方法大部分土方在顶盖及围护墙体结构之内的洞中开挖,适宜于软弱土质地层,地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件,否则还需要配以降水措施。
③喷锚暗挖法。喷锚暗挖法是边挖边支护,约束围岩变位,使围岩和支护结构共同形成支护环、实施稳定的人工掘进作。在土层和不稳定岩体中开挖隧道时,工作面被扰动,为延长围岩稳定时间,必要时还需要采取超前预支护或加固措施(如注浆、冰冻等),然后再进行挖掘。隧道掘进沿线的地层和地表情况变化万千,因此详细掌握工程地质和水文资料,详 细制定开挖工艺、方案,确保挖掘过程中围岩稳定、初期支护及时闭合,是十分重要的。用此法掘进施工中土和器材的进出一般也是通过竖井运输。初期支护结构一般采用钢拱架(拱形断 面)加喷射混凝土。整个施工过程以人工操作为主,因此必须确保施工期间隧道内没有水。
④盾构法。采用盾构机进行隧道掘进施工的方法称为隧道盾构掘进法。盾构机具有开挖、支护、排渣和拼装隧道衬砌管片等功能。常见盾构机种类有敞口式、网格式、土压平衡式、泥水平衡式和气压式等。各种盾构机均有一定适用范围,应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求,经过技术、经济比较后进行设备选型,使施工质量高、造价低、又安全。
⑷ 隧道安全监控报警系统最大的作用是什么
1.告警精确度高
智能视频分析系统内置智能算法,能排除气候与环境因素的干扰,有效弥补人工监控的不足,减少视频监控系统整体的误报册敏率和漏报率。
2.实时识别报警
基于智能视频分析和深度学习神经网络技术,对春姿闷隧道监控区域扒弯内的异常行为进行监测,报警信息可显示在监控客户端界面,也可将报警信息推送到移动端。
3.全天候运行 稳定可靠
智能视频监控系统可对监控画面进行7×24不间断的分析,大大提高了视频资源的利用率,减少人工监控的工作强度。
4.告警存储功能
对隧道监控区域内的异常行为实时识别预警,并将报警信息存储到服务器数据库中,包括时间、地点、快照、视频等。
⑸ 浅谈隧道施工开挖
浅谈隧道施工开挖 摘 要:根据我国目前施工实际情况和国外经验,将常用的五种公路隧道施工中的开挖方法作简要论述。
关键词:隧道施工;开挖方法;支护形式
在隧道开挖和衬砌施工过程中,围岩、衬砌的受力和变形情况难以获得确定解答,施工中开挖方法和支护形式是隧道施工中的关键技术,如何选择合理的开挖方法和支护形式是隧道工作者要考虑的。在隧道现场施工中,一般根据上部地质情况、土层覆盖厚度、结构受力特征、隧道开挖的时空效应及施工各工序间的相互影响等因素而决定施蔽搏工方法,精简施工工序,提高施工效率,一般情况下,还要对经济情况、工期的影响进行分析,同时结合数值分析来综合考虑。
1 常用开挖方法
根据我国目前施工实际情况和国外经验,将常用的.五种公路隧道施工中的开挖方法简述如下:
1.1全断面法
全断面法是指将隧道的断面一次开挖成型,或钻爆或掘进,开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。
它适用Ⅰ~Ⅲ级整体性较的围岩,有时也用于IV级围岩,前提是在开挖过程中这种围岩能自稳。
它的特点是:工序少,对施工组织和管理有利;开挖断面大大,可以采用深孔爆破,加快开挖进度;轮廓一次成型,扰动围岩次数少;作业空间大,有利于大型机械作业。
1.2台阶法
台阶法也叫半断面法,将断面一分为二进行开挖,是全断面法的变化方法,它使用的前提是围岩能在短期内自稳,被国内绝大多数隧道所采用。
台阶法包括长台阶法、短台阶法和微台阶法等三种,其划分是根据台阶长度确定。采用哪种台阶法,选择原则有两个:初期支护从施作到基本能自稳的时间长短;上部台阶施工时所需要的空间大小。对岩性较差的围岩,主要考虑第一个原则;对岩性较好的围岩,主要考虑第二个条原则。
1.2.1长台阶法。长台阶法上下两断面相距较远,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。在上下台阶上可同时进行平行作业,也可以先在上断面开挖一个进尺,瑞在下断面开挖一个进尺,当隧道长度较短时,也可以先将上断面全部挖通后,再进行下断面开挖,相对于全断面来说,长台阶法一次开挖的断面和高度较小,只需配备中型钻孔台车即可,而且对于维持掌子面的稳定也有利。它适用范围较全断面法广泛,一般适用I-V级围岩。
1.2.2短台阶法。短台阶法志长台阶法类似,只是两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍洞宽且大于1~1.5倍洞宽,上下断面采用平行作业,Ⅱ-Ⅴ级围岩都能采用,是新奥法中采用的主要方法之一。
短台阶法施工中,当初期支护变形、下沉显着时,要提前闭合,保证在施工机械正常工作的前提下下台阶的最小长度。
1.2.3微台阶法。
微台阶法是全断面开挖的一种变异形式,适用于V-VI级围岩,一般台阶长度为3~5m,台阶长度小于3m时,无法正常进行钻眼和拱部的喷锚支护作业;台阶长度大于5m时,利用爆破将石碴翻至下台阶有较大的难度,必须采用人工翻碴。微台阶法上下断面相距近,应注意开挖工作面的稳定,必要时进行加固和支护。 1.3保留核心土法
这种方宏扰祥法使用中主要指环形开挖留核心土法,它将开挖断面分为环形拱部、上部核心和下部台阶三个部分,由短台阶法发展而来。先用人工或小型掘进机开挖环形拱部,进行拱部锚喷;再开挖上部核心土和下部台阶土体,进行边墙和底部初期支护;向前推进继续重复开挖上中下部土体;待围岩和初期支护的变形基本稳定后,施作二衬。
这种方法优点是施工步骤简单,在遇到短距离围岩变化时可优先使用,能较快李昌地提高施工的进度;不足是这种方法一次开挖的进尺较短,一般在1m左右,而且顶部空间较小,不易于拱顶部的支护实施。
1.4中隔壁法
这种方法是将断面从中间隔开,分为两侧,先沿一侧自上而下分为二或三部进行,再开挖另一侧。断面每块开挖和支护后形成闭合单元,有利于围岩稳定,减小净空位移及地表深陷。
各分块纵向间隔距离视围岩变形情况,参照短台阶法决定。
中隔壁法适用于断面跨度大,地表沉陷量要求较小的软弱围岩中的浅埋隧道。
1.5交叉中隔壁法
交叉中隔壁法也是将断面从中间隔开,分为两则,先开挖一侧的上部,再开挖另一侧的上部,左右两侧交叉进行开挖和支护。在所有支护中,中隔壁及交叉临时支护在在灌注二次衬砌时逐段拆除。
它适用于软弱围岩浅埋的双线或多线隧道。
2 支护形式分析
在早期,隧道是为矿山为服务的,那时候支护是主要是用钢木构件支撑,其中木支撑主要用圆木,它可以构成矩形或扇形支撑,不能较好适应隧道断面形状,且磨损率高,耐久性差,安全性也不高,一般属临时支护,在进行模筑混凝土后需要拆除,现在很少采用。钢支撑,主要以工字型钢,钢筋和旧钢轨为主,可以构成拱形支撑,可较好适应隧道断面形状的要求,且具有较大的承载能力和很好的耐久性,可作永久支护,施工较木支撑简便且安全。
随着社会的发展,现在的新奥法主要以喷锚支护为主要手段,这种支护不像早期的刚性支护,它是一种柔性支护,允许围岩有一定的变形。
在现代隧道支护理论中,也将隧道支护他为永久支护和临时支护。这两种支护并没有严格上材料和形式的区别,只是在于临时支护一般在施作永久支护后在拆除。
⑹ 隧道施工什么设备改一下能节约成本
隧道施工应用智能监控技术系统备改一下能节约成本。根据查询相关公开信息显示:智能拿蚂监控技术可以帮助施工人员消漏埋及时发现问题并解决,从而避免因故障导致的时间和成本浪费。隧道施工是指在地下进行搜桥开挖和建设隧道的过程。它广泛应用于各个领域,如交通、水利、矿山等。隧道施工需要遵循一系列规范和安全措施,以确保施工过程中的安全性和效率。
⑺ 隧道施工的六大方法
隧道施工的六大方法
在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法
全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。
适用条件:
(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。
全断面开挖法
隧道机械化施工,有三条主要作业线:
开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点:
(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;
(2)有条件充分使用机械,减少人力;
(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件;
(4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。
2、台阶法施工
台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。
台阶法施工
至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:
(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要是考虑如何更好的发挥机械效率,保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。
台阶开挖法的.优缺点:
台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全,但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。
台阶开挖时应注意以下几点:
(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开,干扰较小;而短台阶干扰就较大,要注意作业组织。对于长度较短的隧道,可将上半断面贯通后,再进行下半断面施工。
(2)下部开挖时,应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好,则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差,则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差,则可以左右错开,或先拉中槽后挖边帮。
(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土,并按规定做初期支护。
(4)量测工作必须及时,以观察拱顶,拱脚和边墙中部位移值,当发现速率增大立即进行仰拱封闭。
3、环形开挖留核心土法
环形开挖留核心土法应注意以下几点:
(1)环形开挖进尺宜为0.5-1.0m,核心土面积应不小于整个断面面积的50%。
(2)开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑,相邻钢架必须用钢筋连接,并应按施工要求设计施工锁角锚杆。
(3)围岩地质条件差,自稳时间短时,开挖前应按设计要求进行超前支护。
(4)核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%。
4、中隔壁法(CD法)
CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。
中隔壁法
5、交叉中隔壁法(CRD法)
交叉中隔壁法是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时,宜采用分部尺寸小的CRD法,该工法对控制变形是比较有利的。
CD 法是“Center Diaphragm”的简称,而CRD法则是“Cross Diaphragm” 的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法,是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此,CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步,都要求用临时仰拱封闭断面。
在CRD法或CD法中,一个关键问题是拆除中壁。一般说,中壁拆除时期应在全断面闭合后,各断面的位移充分稳定后,才能拆除。
交叉中隔壁法(CRD法)
6、双侧壁导坑法
双侧壁导坑法一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。两侧导洞皆为倒鹅蛋形,有利于控制拱顶下沉。
当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地层。
双侧壁导坑法施工作业顺序为:
(1)开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。
(2)相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。
(3)开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。
(4)开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。
(5)拆除导坑临空部分的初次支护。
(6)建造内层衬砌。
双侧壁导坑法应注意以下几点:
(1)侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。
(2)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺。
(3)应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。
(4)左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。
(5)当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。
(6)中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。
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