城市公路隧道射流式泡沫除尘技术研究

隧道施工过程中产生的粉尘及行走设备排放碳颗粒会对洞内人员的身体健康产生较大影响。表面活性剂水溶液的润湿性能好,可使粉尘充分润湿;表面活性剂的吸附性能好,可增大对尘的吸附作用。并以此为原理开发出了泡沫除尘设备。为了验证泡沫除尘,在隧道施工时的效果,首先需要了解隧道内粉尘的分布及走向,从而完成设备的安装和调试,已经使用前后的效果对比。根据泡沫在除尘方面的各种优势和特点,使用泡沫除尘设备喷洒十分钟后可以使PM2.5、PM10下降原有的50%~60%,可以有效减少粉尘,持续喷洒能对隧道内的粉尘进行更加有效地抑制,在很多方面可以超过现有的隧道除尘方式。     

基于洞内空气质量测试的长大隧道施工通风优化

在隧道施工过程中,有毒气体及粉尘的产生对施工人员的健康会构成威胁,因此降低粉尘浓度成为隧道施工的一个重要环节。文章基于油竹山隧道各施工阶段隧道内的空气质量现场测试数据,分析了长大隧道的施工通风效果。结果显示,第一、二阶段隧道施工通风具有良好效果,而第三阶段粉尘浓度超标。根据现场测试发现的问题,提出了隧道内干式除尘机与压入式通风、巷道式通风相结合的通风措施,此措施可有效降低粉尘含量,保证隧道内的空气质量。     

泡沫除尘技术在隧道施工中的应用研究

本文介绍了隧道施工过程中粉尘的来源,并探究了采用泡沫对钻爆法施工过程中钻孔、爆破、出渣运输和喷射混凝土等产生大量高浓度粉尘以及其他污染物,及各种重型机械尾气产生的碳颗粒进行除尘的可行性。文章从隧道内粉尘的来源着手,大体可以将其来源主要有钻孔产尘、爆破过程中产生的粉尘、装渣和运输过程、喷混凝土过程中产生的粉尘。并且分析了泡沫的除尘机理。利用泡沫的截留效应、惯性碰撞、扩散效应、黏附效应可以针对隧道内的粉尘颗粒进行有效捕捉。根据李龙等人的研究可以看出泡沫除尘对人体基本无害,泡沫除尘对环境的影响也可以忽略不计,周长根等人通过试验发现,对于易燃易爆类粉尘,采用泡沫除尘既可以保证安全性又具有良好的除尘效果,故采用泡沫除尘的优势性很大。     

长大隧道施工中干式除尘机理及应用

长大隧道施工过程中产生大量的粉尘,严重威胁着洞内工作人员的身体健康。文章在调研国内外隧道施工除尘技术的基础上,分析了干式除尘机的除尘机理,探讨了干式除尘机的除尘工艺和除尘效果;并指出施工中通过在隧道内掌子面前方30 m粉尘浓度较高部位设置干式除尘机,针对爆破、喷射混凝土等工序进行集中除尘,效果明显。研究结果表明,增设通风系统不仅可以将隧道内CO等有害气体排出洞外,同时除尘机开机运行2 min后,粉尘浓度由75 mg/m3下降至3 mg/m3,即采用联合干式除尘机和射流通风机除尘,可以成功解决长大隧道施工中粉尘浓度超标的问题。     

绿色环保喷射混凝土工艺设备及其应用

隧道开挖过程中越来越注重绿色、环保、高效,现有潮喷混凝土施工存在粉尘大、回弹大、施工效率低下等问题。针对潮喷混凝土存在的问题,文章提出一种绿色环保高效喷射混凝土工艺,并研发了其相应配套设备。通过现场试验,该喷射混凝土工艺设备能有效提高喷射混凝土强度、降低回弹量和粉尘量、提高喷射效率、改善施工环境并可降低施工成本。     

压出式空气幕通风技术在隧道施工中的应用

对目前国内施工隧道的主要通风方式进行分析,通过实测数据阐述了爆破后通风过程粉尘运移规律,指出了隧道施工过程中主要污染源以及空气净化技术存在的问题.在此基础上.提出了压出式空气幕通风技术.通过数值模拟方法,比较了压入式隧道通风与压出式空气幕隧道通风效果.结果表明,压出式空气幕通风技术可以降低隧道施工中的粉尘和烟尘,改善隧道作业空气环境,其通风效果更优越.     

双连拱隧道施工阶段衬砌裂损状态成因的研究

文章针对双连拱隧道施工期间衬砌裂损出现的过程、状态、分布特点及现场处置,综合现场勘查、施工过程分析、地形地质等因素,定性研究了衬砌致裂成因,建立了隧道进口衬砌裂损区段施工过程数值分析模型；考虑隧道所处位置实际地形条件、围岩构造参数、实际施工工序等,重点研究了衬砌结构内主应力的分布规律.研究结果表明,衬砌裂损的主要成因是偏压荷载作用造成局部应力大于正常设计承载力；由于地质构造复杂,施工中考虑不周、对塌方区处理固结不充分,加之施工中多次扰动、左右线相互影响等,使围岩松动软化.文章从理论上解释了该隧道衬砌裂损产生的机理,其结果与现场实际相吻合.     

模糊层次分析法在公路隧道施工安全评价中的应用

针对隧道施工恶劣、影响因素多变的特点,文章以贵黔高速公路龙井沟隧道为例,根据安全评价的原则和流程,充分运用模糊综合评价法和AHP法的优点,建立适用于隧道施工安全评价的模糊层次评价模型,并对龙井沟隧道施工进行了安全模糊综合评价。评价结果表明该隧道处于较安全水平,与现场情况基本吻合,从而验证了该方法在隧道施工安全评价中的合理性和可靠性。     

下穿高速公路的浅埋大跨隧道开挖力学行为分析

深圳市红棉路隧道具有埋深浅(约6 m)、跨度大(16 m左右)、周围围岩软弱、下穿机荷高速公路的距离长等特点。由于机荷高速公路车流量非常大、动态荷载强,因此该隧道施工难度高、风险极大。为研究该隧道开挖过程的力学行为,文章通过数值计算及现场测试方法,获得了隧道下穿高速公路施工过程中地表沉降、隧道拱顶沉降、掌子面挤出位移,初期支护钢拱架应力以及二次衬砌应力的动态变化规律。研究结果表明,在隧道开挖过程中,掌子面前方先行变形的影响范围为1~1.5倍洞跨。隧道掌子面进行锚喷支护加固措施,对减小隧道掌子面的挤出位移作用效果明显。同时,需合理确定支护时机,适当优化施工工序,加快隧道断面闭合时间,加强监控量测,确保隧道成功穿越机荷高速公路。     

大断面海底隧道二次衬砌结构安全性评价

正在修建的厦门东通道(翔安)海底隧道是我国大陆地区第一条海底公路隧道,主隧道开挖断面达170 m~2,隧道采用钻爆法施工.在海底段穿越了几条破碎带或风化囊槽,最大水深25.7 m,风化囊槽段围岩渗透性好,水压大,隧道拱顶最大静水压力0.68 MPa,为了保证二次衬砌安全,对其进行了现场应力监测。文章通过对现场大量实测数据总结分析,研究了大断面海底隧道二次衬砌的受力特点,为相似条件下海底隧道二次衬砌的设计和施工提供了参考。     

隧道爆炸冲击波的危害及控制措施

目前山岭隧道施工基本以钻爆法为主,爆破过程中产生的冲击波会对隧道内的人员及机械设备安全产生较大影响,造成重大安全事故和财产损失。本文主要介绍了冲击波在隧道内传播会形成超压,且随着传播距离增加超压峰值逐渐衰减到大气压范围内;基于超压准则评估了冲击波对人体、隧道内设施及周边建筑物的危害程度;通过在隧道内安装简易的冲击波缓冲装置及加强监测、设置安全警戒线等控制措施,减弱了爆破冲击波的危害,从而达到安全快速施工的目的。     

铁路隧道钻爆法机械化修建设计关键技术北大核心CSCD

隧道钻爆法机械化修建方法是以全工序高效率大型机械配套为基础,用以解决复杂山区长大山岭隧道安全、优质、高效及经济等施工问题的一种技术方法。文章从隧道设计角度论述了钻爆法机械化修建面临的掌子面安全控制与洞身段变形控制两大关键挑战,并总结了以机械化全断面全地质型施工技术、掌子面稳定性评价方法、掌子面超前主动支护技术、掌子面超前支护“定量化”精准设计技术、低预应力锚杆主动支护技术、早高强喷混凝土主动支护技术、初期支护快速成环封闭技术、围岩形变压力计算方法等为核心的隧道钻爆法机械化修建设计关键技术,为推广应用隧道钻爆法机械化修建方法提供技术支撑。     

履带式隧道四臂凿岩台车的研制

针对目前国内隧道掘进施工的现状及钻爆法掘进施工的特点,结合某高速公路隧道掘进施工工法及炮眼布置方案,研制开发出了一种结构简单可靠、移动方便、适用于公路隧道钻爆法掘进多台阶施工的四臂凿岩台车。现场试验表明,该凿岩台车能够有效地改善工人作业条件,降低劳动强度,实现隧道炮眼钻孔的安全高效施工。     

瓦斯隧道施工控制及防治措施探讨

"十二五"规划提出每年投入7000亿修建铁路,隧道占很大比例,其中施工遇到的瓦斯隧道越来越多.文章以兰渝铁路13标段瓦斯隧道群的施工实践为例,探讨了瓦斯隧道的特征和危害,并提出隧道瓦斯的预测、检测和防治措施,以及防爆设备的防爆改装依据和改装项目,可供同类工程借鉴.     

General Construction Technology Scheme of Tianshan Shengli Tunnel on Urumqi-Yuli Expressway北大核心CSCD

With a total length of about 22 km, Tianshan Shengli Tunnel on Urumqi-Yuli Expressway is currently the longest expressway tunnel under construction in the world. It adopts the construction scheme of "3 tunnels (2 D& B main tunnels and 1 TBM-driven middle pilot tunnel) + 4 shafts", which is characterized by great construction difficulty and high technical standard requirements. The tunnel construction is faced with technical challenges such as TBM passing through large fault fracture zones, long-distance construction ventilation in three tunnels, deep and large shaft construction and logistics organization in two-main tunnel construction assisted by middle pilot tunnel. In the parallel three-tunnel method design of Tianshan Shengli Tunnel, the TBM-driven middle pilot tunnel can not only play the role of advanced pilot tunnel, but also assist the construction of the two main tunnels and speed up the construction progress. For the middle pilot tunnel, the TBM excavation diameter is 8.4 m, and the initial support is designed as 100% force-bearing capacity in construction period, which can meet the requirements for two-way material transportation, ventilation and belt mucking in the pilot tunnel. Vault suspension scheme is adopted for the continuous belt conveyor, which can reduce the impact on the material flow organization in the cross passages. Multifunctional service vehicles (MSVs) independently developed by CCCC Group are used for the transportation of TBM materials and prefabricated inverted arch blocks, which can realize double-headed driving. TBM will pass through two large fault fracture zones F6 and F7. According to the stability of the surrounding rock at the tunnel face, the targeted treatment measures would be adopted. If necessary, the scheme of "steel segment + extruded concrete" shall be used for the initial support. In case of serious machine jamming or rock collapse, the heading expansion excavation method or bypass heading method shall be used. Tianshan Shengli Tunnel adopts phased forced ventilation option, and the ventilation mode is designed in stages with the change of tunnel construction stage. The fans and air pipes used are imported ones, and a ventilation management team is set up to strengthen ventilation management and ensure ventilation quality. Highly mechanized construction is used for the two D& B main tunnels, the application of equipment such as three-arm rock drilling jumbo and wet shotcrete machine is promoted, so as to reduce the number of workers and labor intensity, and improve work efficiency. The deep shafts of Tianshan Shengli Tunnel are constructed by short-section excavation and lining mixed operation method, and the initial support is lined by formwork pouring concrete, so as to realize safe and rapid excavation. According to the research results, the construction technology scheme for Tianshan Shengli Tunnel can meet the needs of tunnel construction. The research results can be directly used to guide the construction of Tianshan Shengli Tunnel, and provide reference for the construction of extra long highway tunnels in high-altitude areas. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

浅埋隧道地表密集建(构)筑物评估及对策

长洪岭隧道近距下穿密集民房,施工前对房屋做了详细的鉴定,并采集了爆破震速频率范围,通过专家风险评估设定了爆破震速控制限值,给出了指导性施工措施;考虑到与非下穿段的延续性和相容性,为充分发挥现有设备等资源配置,选择了震速可控,且安全、经济和快速的全断面分部减震爆破开挖方法,以及控爆与非爆相结合的施工方法,导洞非爆破方法因地制宜地选择了重庆地区广泛采用的水磨钻法。施工中将震速监测纳入工序管理,并高度重视与地方居民的协调工作;最终实现了安全下穿施工。文章总结了钻爆法浅埋长距离下穿密集民房的隧道施工要点,指出了钻爆法浅埋隧道地表密集建(构)筑物鉴定评估的重要性。     

宜万铁路马鹿箐隧道进口泄水洞揭通溶腔施工技术

在宜万铁路马鹿箐隧道施工中,出口平导PDK255 978处发生了溶腔突水、突泥的情况,造成了重大突发性工程地质事故。鉴于溶腔规模大、水压高、储水量和动态补给量大等地质条件,采取了地表钻孔封堵平导、在平导进口左侧20 m处增加泄水洞的优化施工方案;结合现场实际情况,尽早揭通溶洞,并采取了直墙平底断面型式、锚喷初期支护以及取消二次衬砌、取消围幕注浆和管棚、采用光面爆破、加强超前地质预报等措施,施工中取得了较好的效果。     

大峡谷隧道进口段施工通风方案设计

目前针对隧道施工通风已开展了较多研究,但是对于长距离公路而言,其施工规划受隧址区地质情况、工期等因素影响,因此其施工规划不尽相同。本文以大峡谷隧道为例,通过对不同区段地质情况的研讨和分析,综合考虑了现有通风设备以及现场施工情况,进行通风方式选择、施工工区划分,再进行风量计算、风阻计算、通风设备选型,形成一套完整的长大公路隧道通风设计方案。