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隧道开挖的方法

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最*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。

1)钻爆法

钻爆法:是指在隧 道岩面上钻眼,并装填炸 药爆 破,用全断面开挖或分部开挖等将隧 道开挖成型的施工方法。

钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆 破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。

钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。

①全断面开挖法:一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔,用毫秒爆 破,喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领*先,下半部隔一段距离施工。

②分部开挖法:先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工,多开工作面,各工序间拉开一定的安*全距离。缺点是工序多,有干扰,用人多。根据导坑在隧 道断面的位置分为:上导坑法、中*央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法,另有把全断面纵向分为台阶进行开挖,而各层台阶距离较短的台阶法。

全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法,但隧 道施工很复杂,时常遇到各种困难情况,如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等,尚需采取相应措施。


2)盾构法

盾构法:是指采用盾构作为施工机具的隧 道施工方法 。

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,切口环首先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,很少超挖。


3)掘进机法

掘进机法:是指在整个隧 道断面上,用连续掘进的联动机施工的方法。

掘进机是一种用强*力切割地层的圆形钢结构机械,有多种类型。普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘,以强大的旋转和推进力驱动旋转,圆盘上装有数十把特制刀 具,切割地层,圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机,自后部运出。机身中部有数对可伸缩的支撑机构,当刀 具切割地层时,它先外伸撑紧在周围岩壁上,以平衡强大的扭矩和推力。掘进机法的优点是对围岩扰动少,控制断面准确,无超挖,速度快,操作人员少。


4)隧 道衬砌

隧 道开挖后,为使围岩稳定,确保运营安*全,需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构,这种隧 道支护结构称为隧 道衬砌。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后,再就地灌注一层混凝土,形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。


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