隧道施工工艺和施工技术.pptx

第7章 隧道施工工艺与施工技术;第七章 隧道施工工艺与施工技术;§1 围岩预支护（预加固） ——辅助稳定措施 ;辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固。 预支护： 预留核心土 喷射混凝土封闭开挖作业面 超前锚杆 管棚 临时仰拱封底 预加固： 地层注浆 地表锚喷加固。 预支护兼预加固：超前小导管注浆 ;一．超前锚杆;性能特点及适用条件：;超前锚杆;二．超前小导管;特点：预支护+预加固，支护效果强于超前锚杆。 适用于：软弱破碎地层。 步骤：喷砼封闭开挖面；钻孔；插入小导管；导管注浆。 ;小导管;注浆材料：水泥浆，或水泥—水玻璃浆； 注浆压力：0.5～1.0MPa。 注浆效果检查：取岩芯，或声波探测仪，达设计要求后才能进行开挖。 ;管棚是利用沿开挖轮廓线、以较小的外插角、向开挖面前方打入的钢管与钢拱架构成的一种钢管棚架，简称“管棚” 。 ;特点：管径粗(外径为70～180mm) 。 施作要点： (1) 单根长4～6m，总长可至数十米。 (2) 管棚长度一般不小于10m。 (3) 可向管内注入水泥砂浆，以增加其刚度，还可以在管内置入钢筋笼，再注入混凝土。 (4)钢管进行配管和编号，使管棚接头错开。 (5)钢管的尾部需架设在钢拱架上，并焊死。 (6)相邻两榀钢拱架间以拉筋相连，与岩壁之间，环向每隔2m应用楔子楔紧。 优点：在所有预支护措施中，管棚支护能力最强。 缺点：施工技术较复杂，造价较高。 ;单根钢管构造：;管棚及套拱;注浆方法： ⑴渗入性注浆： 破碎岩层，砂卵石层，粗细砂等有一定渗透性地层。浆液充填地层中被排出的空气和水的空隙，凝结成固结体。 ⑵ 劈裂性注浆：渗透性差的地层。土体在注浆压力的作用下被劈裂，形成裂缝，浆液脉状固结。 ⑶ 压密性注浆：浓稠浆液注入土层。 ⑷ 高压喷灌注浆：高压使土粒与浆液混合，柱状固结。 ;注浆方法:;③ 浅埋段地表注浆,图b； 由平导内向正洞周围注浆，图c，等。 而采用得最多的仍是超前小导管注浆。 ;1．注浆管和孔口套管;2．钻孔 ;4．结束条件;5、注浆检查 ;目的：稳定边仰坡。 适用于：覆盖层薄或高大边仰坡。 ⑴ 洞口边仰坡???锚喷;（2） 洞门上方陡坎加固和仰坡加固 垂直锚杆 水平锚杆;（3）洞口浅埋段预加固;1.钻眼爆破掘进;1．钻眼爆破掘进;2.全断面掘进机掘进;3.自由断面挖掘机掘进（单臂掘进机掘进）;自由断面挖掘机自身的破岩能力较小，掘进时对围岩的扰动破坏小，避免爆破振动对围岩的破坏，故一般适用于围岩稳定性较差的软岩隧道及土质隧道中，尤其适用于配合敞胸式盾构施工。 ;4.人工掘进;人工掘进是采用十字镐、风镐等简易工具来挖除岩体。 ;开挖工序：钻眼爆破→出渣运输→初期支护 ;1、风动凿岩机;液压凿岩机是以电力带动高压油泵，利用换向阀改变高压油路方向，驱动活塞（冲击锤）往复运动，实现冲击作用。 ;3、凿岩台车;操纵控制方式 ;隧道开挖前，应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等做好钻爆设计，合理地确定炮眼布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法、起爆顺序，安排好循环作业等，以正确指导钻爆施工，达到预期的效果。;（一）钻眼;炮眼的种类和作用;（二）装药;装药结构是指被动药卷和主动药卷在炮眼中的布置形式。它包括药卷之间的间距、主动药卷的位置和方向、眼口的堵塞方式。 ;①正向装药，是将主动药卷放在眼口第2个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼底，并用炮泥堵塞眼口。这种装药结构在过去使用得较多。;（三）堵塞及起爆;这种爆破网络可以采用分匝集束捆扎雷管连接，也可以使用专用的塑料连通器连接，形成并联网络、串联网络或串并联混合爆破网络。;（四）起爆顺序及时差;§3装碴与运输 ;在开挖后的洞室周边，施作钢、混凝土等支撑物，向洞室周边提供抗力，控制围岩变形，这种开挖后隧道内的支撑体系，称为隧道支护。; （一）锚杆的支护效应;(1)支承围岩。;(3)提高层间摩阻力， 形成“组合梁”。;(4 )“悬吊”作用。;;喷混凝土的作用;1．支撑围岩;5．阻止围岩松动;;喷射工艺种类;1．干喷和潮喷;潮喷，其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺，见图6-8-19。只是为了降低喷射时的粉尘和回弹，将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌和，但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的。潮喷产生的粉尘量、回弹量均较干喷有一定程度的降低，混凝土强度和密实度也有所改善。目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。;2．湿喷;3．混合喷射;3.钢拱架;;§5 衬砌防水 ;模板类型;1．整体移动式模板台车 ;整体移动式模板台车 ;;2．穿越式分体移动模板台车;3．拼装式拱架模板;§6辅助坑道 ;一、横洞 ;二