龙昌公路隧道Ⅳ级围岩大断面机械化施工技术
发布时间：2020-12-26 23:48
为解决我国公路隧道建设中存在的以人工作业为主、施工机械化程度低、工序循环时间长、施工进度缓慢、安全风险高等问题,以贵黄高速龙昌隧道施工为例,结合中国的隧道规范与欧洲新奥法设计理念,对龙昌隧道采用大断面法进行施工,提出"9+N"设备高度配合隧道建设施工系统及其施工技术,即三臂凿岩台车、拱架锚杆安装台车等9种专用隧道施工机械设备与多功能地质钻机、全自动注浆机等多种辅助隧道施工机械设备搭配,采用相应机械化施工技术,无间隙地进行隧道施工。结果表明,"9+N"施工技术改善了隧道施工作业大量依赖人工的现状,提高了隧道施工的机械化程度、工作效率和安全性,降低了隧道施工人员数量,减小了施工对环境的影响,保证了隧道的施工质量。
【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020年08期 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
龙昌隧道部分地质纵断面图
以龙昌隧道Ⅳ级围岩段落为例,基于中国规范原设计采用上下台阶法进行隧道开挖;但采用上下台阶法施工将大大减小机械设备操作空间,三臂凿岩台车等机械无法发挥其性能。结合实际地质条件和监控量测数据,经设计分析,在保证围岩稳定安全的前提下,将上下台阶法优化为大断面法进行隧道开挖作业,使得大型机械设备可以进入隧道施工现场。图2为大断面法施工示意图。具体的调整分为开挖方法和安全步距2个方面。调整后的开挖、支护顺序如下:1)拱部超前小导管注浆预支护;2)上台阶开挖;3)上半断面初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);4)下半断面左侧开挖;5)下半断面左侧初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);6)下半断面右侧开挖;7)下半断面右侧初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);8)浇筑仰拱;9)敷设防水板,采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌混凝土。安全步距为Ⅳ级围岩仰拱与掌子面距离不得超过80m。
为了加强初期支护安全性,强化系统锚杆质量,引入欧洲标准施工理念,采用SN锚杆进行初期支护施工。SN型锚杆是一种适用于多裂隙岩石、被钻孔破坏的岩石以及非均质的不良岩石的全长锚固锚杆,采用奥地利MAT400NT净浆注浆机先向孔内注入稠度较大的水泥净浆,然后再将锚杆插入。当将锚杆插入已注满净浆的钻孔时,与锚杆等体积的净浆被压入周围岩层,充填在裂隙与空洞里,并与钻孔时遭到破坏的孔壁黏结,和围岩构成整体。采用扭力扳手安装锚杆垫板,达到类似施加预应力的效果,能更好地发挥锚杆的锚固作用,使初期支护混凝土与围岩更好地紧密结合为一体,增强初期支护稳定性。围岩稳定性的增强为施工步距的加大和初期支护钢架与掌子面距离适当放宽提供了前提条件,进一步为机械化施工提供了便捷。采用SN锚杆法后,相应施工工艺顺序有所改变,施工工艺流程如图3所示。3.3 结合量测变形数据调整施工步距
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究——以郑万高速铁路湖北段为例[J]. 王志坚. 铁道学报. 2020(02)
[2]郑万高铁隧道大断面机械化施工关键技术研究[J]. 王志坚. 隧道建设(中英文). 2018(08)
[3]郑万高铁隧道大型机械化施工支护优化[J]. 金强国. 隧道建设(中英文). 2018(08)
[4]西岙岭隧道施工机械设备配套选型与计算[J]. 庄泽亮,袁霈龙,刘晓敏. 公路. 2018(07)
[5]高速铁路隧道机械化修建技术创新与智能化建造展望——以郑万高速铁路湖北段为例（英文）[J]. 王志坚. 隧道建设(中英文). 2018(03)
[6]蒙华铁路隧道机械化施工研究[J]. 刘小军. 建筑机械. 2018(01)
[7]蒙华铁路确保隧道施工质量安全关键措施[J]. 张梅. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[8]蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套[J]. 韩贺庚,申志军,皮圣. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[9]贵广铁路双线隧道钻爆法施工机械化配套及适用性分析[J]. 徐稳超,汤宪高. 隧道建设. 2013(06)
[10]长大隧道机械化配套安全快速施工技术[J]. 李有兵. 现代隧道技术. 2012(05)
本文编号：2940674
【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020年08期 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
龙昌隧道部分地质纵断面图
以龙昌隧道Ⅳ级围岩段落为例,基于中国规范原设计采用上下台阶法进行隧道开挖;但采用上下台阶法施工将大大减小机械设备操作空间,三臂凿岩台车等机械无法发挥其性能。结合实际地质条件和监控量测数据,经设计分析,在保证围岩稳定安全的前提下,将上下台阶法优化为大断面法进行隧道开挖作业,使得大型机械设备可以进入隧道施工现场。图2为大断面法施工示意图。具体的调整分为开挖方法和安全步距2个方面。调整后的开挖、支护顺序如下:1)拱部超前小导管注浆预支护;2)上台阶开挖;3)上半断面初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);4)下半断面左侧开挖;5)下半断面左侧初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);6)下半断面右侧开挖;7)下半断面右侧初期支护(安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土);8)浇筑仰拱;9)敷设防水板,采用模板台车全断面一次模筑二次衬砌混凝土。安全步距为Ⅳ级围岩仰拱与掌子面距离不得超过80m。
为了加强初期支护安全性,强化系统锚杆质量,引入欧洲标准施工理念,采用SN锚杆进行初期支护施工。SN型锚杆是一种适用于多裂隙岩石、被钻孔破坏的岩石以及非均质的不良岩石的全长锚固锚杆,采用奥地利MAT400NT净浆注浆机先向孔内注入稠度较大的水泥净浆,然后再将锚杆插入。当将锚杆插入已注满净浆的钻孔时,与锚杆等体积的净浆被压入周围岩层,充填在裂隙与空洞里,并与钻孔时遭到破坏的孔壁黏结,和围岩构成整体。采用扭力扳手安装锚杆垫板,达到类似施加预应力的效果,能更好地发挥锚杆的锚固作用,使初期支护混凝土与围岩更好地紧密结合为一体,增强初期支护稳定性。围岩稳定性的增强为施工步距的加大和初期支护钢架与掌子面距离适当放宽提供了前提条件,进一步为机械化施工提供了便捷。采用SN锚杆法后,相应施工工艺顺序有所改变,施工工艺流程如图3所示。3.3 结合量测变形数据调整施工步距
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究——以郑万高速铁路湖北段为例[J]. 王志坚. 铁道学报. 2020(02)
[2]郑万高铁隧道大断面机械化施工关键技术研究[J]. 王志坚. 隧道建设(中英文). 2018(08)
[3]郑万高铁隧道大型机械化施工支护优化[J]. 金强国. 隧道建设(中英文). 2018(08)
[4]西岙岭隧道施工机械设备配套选型与计算[J]. 庄泽亮,袁霈龙,刘晓敏. 公路. 2018(07)
[5]高速铁路隧道机械化修建技术创新与智能化建造展望——以郑万高速铁路湖北段为例（英文）[J]. 王志坚. 隧道建设(中英文). 2018(03)
[6]蒙华铁路隧道机械化施工研究[J]. 刘小军. 建筑机械. 2018(01)
[7]蒙华铁路确保隧道施工质量安全关键措施[J]. 张梅. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[8]蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套[J]. 韩贺庚,申志军,皮圣. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[9]贵广铁路双线隧道钻爆法施工机械化配套及适用性分析[J]. 徐稳超,汤宪高. 隧道建设. 2013(06)
[10]长大隧道机械化配套安全快速施工技术[J]. 李有兵. 现代隧道技术. 2012(05)
本文编号：2940674
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