产品别名 |
隧道工程 |
面向地区 |
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在隧道进行中线测量以前,就要考虑将来隧道打通后的偏差数值。根据隧道的长度和平面形状,在地形图上布置测点的位置和预计的贯通点,并在平面图上量出必要的尺寸,再根据规范规定的极限误差试算出测角和量距的必要精度,然后进行测量。这个过程叫做测量设计或叫做隧道贯通误差的预计4公里以下的隧道中线贯通极限误差为±100毫米;4~8公里的隧道中线贯通极限误差为±150毫米。高程控制短隧道应用普通水平仪,长隧道应用精密水平仪即能需要达到的精度。高程贯通极限误差为±50毫米。
开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道,而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分,有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法为广泛,采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。
施工支护:隧道开挖及时支护,以减少围岩松动,防止塌方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。构件支撑一般有木料、金属、钢木混合构件等,现在使用钢支撑者逐渐加多。喷锚支护是20世纪50年代发展起来的一种支护方法,其特点是支护及时、稳固可靠,具有一定柔性,与围岩密贴,能给施工场地提供较大活动空间。中国在一些老黄土隧道中应用喷锚支护也获得成功。喷射混凝土工艺分为干喷和湿喷。现多采用干喷法,即将干拌混凝土内掺入一定数量的速凝剂,用压缩空气将混凝土由管内喷出。
由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。根据中国的经验,在单线全断面开挖中24小时能作两个循环,每个循环能进3.5米深度,每日单口进度可达7米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等,不易保持每日的预计循环,所以每月单口实际进度多低于200米。中国成昆线蜜蜂箐单线隧道单口高月进度曾达到 200米。日本大清水双线隧道单口高月进度曾达到 160米。开挖循环作业的特点是一个工序接一个工序逐项按时完成,否则工序推迟就会影响下一工序,因而拖长全部时间。其中主要的工序为钻孔及出碴,所用时间占全部作业时间比例较大。
采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。1825年在伦敦泰晤士河水下隧道试用盾构,并获得成功。此后,松软地质多采用盾构法开挖。盾构是一种圆形钢结构开挖机械,其前端为切口环,中间为支撑环,后端为盾尾。开挖时,切口环切入地层并能掩护工人安全地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推进盾构的千斤顶及其他机械;盾尾随着上述两部分前进,保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。盾构法适用于松软地层,施工安全,对地层扰动少,控制围岩周边准确,极少超挖。日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。
在岩石地层中采用全断面开挖及喷混凝土衬砌,其质量好坏取决于光面爆破。运用新奥法原理,考虑围岩自身承载能力,可在坑道爆破后尽早采用单喷或喷锚作初期支护,随即连续量测位移,判定围岩基本稳定时间,再进行二次支护,这样可以建成较经济的衬砌结构。
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