基于精细爆破的隧道微台阶开挖工法与工程应用

研究目的:通过精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架应用,开发出一种适用于Ⅳ、Ⅴ级石质围岩隧道施工的开挖新工法,以解决软弱围岩隧道开挖掌子面与仰拱等后继工序安全步距保持、进度保障等施工问题.研究结论:基于精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架的隧道微台阶开挖工法,有效地提高了软弱围岩隧道开挖施工效率,为后继工序施工提供了更大的作业空间,缩小了掌子面与仰拱、二衬之间的距离,有利于保障隧道施工安全和进度.     

严寒地区高速铁路隧道深埋中心水沟施工技术

严寒地区高速铁路隧道为预防冻胀,于隧道排水口1 000 m范围内设置深埋中心水沟,深埋中心水沟施工难度大、工序复杂,耗时较长。以太焦铁路赵卜峪隧道进口为工程背景,优化隧道深埋中心水沟施工方案,提出管座预制、深孔开挖爆破、使用长大栈桥、工序平衡作业等施工方法确保施工安全,质量及进度得到较大提升。本文根据现场实际施工情况总结了深埋中心水沟施工工艺和过程控制要点,可供类似工程参考。     

浅析抑尘雾炮车在铁路隧道施工中的应用

目前国内隧道施工采用钻爆法开挖、汽车出渣运输及喷浆机喷射混凝土,施工时产生的粉尘弥漫于隧道洞内,而开挖掌子面附近产生的粉尘最大,浓度最大,造成能见度低,且空气质量差,对作业人员职业健康安全造成一定伤害。为促使隧道洞内施工作业环境得到改善,晏家堡二号隧道引进抑尘炮雾车作业改善隧道洞内作业环境。通过Air Quality Monitor LD-5激光粉尘仪进行检测数据统计,抑尘雾炮车在隧道中的应用有效改善洞内作业环境,加快施工进度,提高经济效益。     

细砂层铁路隧道水平旋喷桩超前预支护施工技术

蒙西至华中铁路银山二号隧道洞身范围内均含有不同程度的细砂层,开挖过程中出现溜砂、涌砂、掌子面滑塌、拱顶超挖,导致隧道初期支护施工困难,安全隐患突出,施工质量无法保证,初期支护沉降变形。本文从支护参数选择、设备配置及选型、工艺流程、工序施工要点等方面详细介绍了水平旋喷桩超前预支护技术。结果表明,该技术在隧道细砂层段落加固处理中,具有提高开挖面的整体稳定性、保证隧道施工安全、提高施工效率等方面的明显优势,可为今后软弱围岩隧道超前支护施工提供参考。     

广昆铁路三棵树隧道光面爆破施工技术

成昆线广通至昆明段扩能改造工程三棵树隧道工程地质条件复杂,在岩石隧道掘进中普通爆破技术已不能满足施工要求,采用了光面爆破技术控制隧道开挖成型质量.介绍三棵树隧道采用光面爆破技术方案、特点、工艺流程、施工方法及安全保障措施.三棵树隧道采用光面爆破明显缩短了作业时间,在每一个施工循环中清理危石或补炮缩短20 min,初期支护缩短20 min,装渣及出渣缩短20 min;减少超挖量15%,节省了火工品和因非光面爆破所造成的围岩破碎所需锚杆、钢筋网等初期支护的工程量,施工效果良好、经济效益明显.     

隧道光面爆破施工技术

结合雷公山隧道掘进施工实例,介绍了隧道总体开挖方案。该隧道采用光面爆破技术,针对复杂的围岩类别,通过选用不同的光面爆破参数和装药结构,有效地控制了隧道超、欠挖,最大限度减少爆破对围岩的扰动。     

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

为实现软弱围岩大断面隧道钻爆法机械化施工，依托渝昆高速铁路（重庆—昆明）来福隧道，对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺进行了研究。通过加长臂改造改进了凿岩台车，以适应软弱围岩条件下台阶法钻爆开挖隧道。通过增加托举装置的延长杆，改进了三臂拱架安装台车；结合“一长两短”的上台阶初期支护钢拱架设计方案，实现了拱顶初期支护钢铰接+三臂拱架安装的施工工艺。通过现场试验，采用改进后的凿岩台车施工，与传统人工手持风枪凿岩相比，两台阶与三台阶断面钻孔作业，施工效率分别提升89%、90%；采用改进后的拱架安装台车施工，与传统人工配合机械安装拱架相比，Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工效率分别提升72%、81%。可见，采用改进后的凿岩台车和拱架安装台车机械化施工不仅可以提高施工效率，还可以降低施工风险。该套施工设备可在类似工程推广应用。     

光面爆破技术在新武家庄隧道掘进中的应用

昆明铁路枢纽改造工程中的新武家庄隧道为大断面软弱围岩隧道,爆破施工效果差.针对软弱围岩,采用分部开挖和光面爆破结合技术,进行了爆破参数、炮眼布置、装药结构优化设计,取得了较好的爆破效果.该方法施工简单、安全经济,对同类隧道工程施工具有一定的借鉴意义.     

砂质新黄土隧道水平旋喷桩超前加固施工技术研究

以蒙华铁路万荣隧道工程为例,采用三维数值计算方法,计算分析水平旋喷桩超前加固在砂质新黄土隧道施工中的可行性,隧道采用全断面开挖最不利工况下,模拟15 m水平旋喷桩进行超前加固,计算结果显示隧道掌子面塑性区长度明显减小,保证了隧道开挖过程掌子面的稳定;针对TY400和ST60两种钻机施作水平旋喷桩技术进行研究,优化确定施工参数及相应加固方案,并指出施工过程中的操作要点,研究提出在砂质新黄土隧道中水平旋喷桩超前加固施工技术。结果表明:隧道开挖时采用15 m水平旋喷桩加固掌子面后,在掌子面及周边形成了承载环,掌子面塑性区范围明显减小,提高了掌子面的整体稳定性,实现了万荣隧道的顺利贯通,水平旋喷桩超前加固技术在砂质新黄土地层加固效果明显,可为今后砂质新黄土地质条件下隧道工程的施工提供经验参考。     

跃龙门隧道多功能钢拱架安装机快速施工配套技术

隧道施工机械化是我国隧道施工的发展方向。相较于开挖、衬砌机械化的快速发展,钢拱架安装机械化水平存在不足,长期以来较多采用人工作业,施工人员多、劳动强度大、施工效率及安装精度低,同时存在很大的安全隐患。本文通过跃龙门隧道机械化配置配套应用,分析了钢拱架安装机在机械化快速施工体系中的关键作用,并详细介绍了XZGMT411多功能钢拱架安装机相关参数、施工操作要点及注意事项。多功能钢拱架安装机的使用大幅提高了隧道施工效率及施工质量,缩短了施工工期。     

花岗岩地层隧道光面爆破设计参数优化研究

以新建贵广铁路两安隧道光面爆破施工为背景,开展系统的光面爆破试验研究.根据隧道断面面积、掌子面岩石完整性和试钻确定的岩体强度,确定光面爆破设计方案,再经过反复试验,逐步调整优化爆破布孔和装药参数,最终形成光面爆破设计方案.结果表明:Ⅱ和Ⅲ级花岗岩围岩中,周边眼的间距取为0.55 m,装药量宜控制在0.9～1.0 kg/...     

高地应力强膨胀性泥灰岩隧道多层拱架支护施工应用研究

以阿尔及利亚甘塔斯隧道膨胀性泥灰岩挤压破碎带为背景,为了克服高地应力泥灰岩隧道初期支护变形大、易失稳的施工难题,提高隧道施工机械化程度,加快施工进度,甘塔斯隧道采取了玻璃纤维锚杆加固掌子面,多层拱架支护的施工方式,挖掘机配液压破碎锤全断面开挖,有效避免开挖后掌子面失稳造成的坍塌等灾害发生,提高了隧道施工机械化程度,有效提高施工工效。     

基于支持向量机的大断面岩质隧道掌子面围岩非均一性判识方法

为快速判识高速铁路大断面岩质隧道施工过程中常表现出的掌子面围岩显著非均一性特征,提出1种大断面岩质隧道掌子面围岩非均一性判识方法.依托郑万高铁5条试验隧道,采集得到掌子面围岩炮眼钻孔过程样本299份,相应形成大断面岩质隧道掌子面围岩分级样本库;分别构建基于支持向量机(SVM)和2种神经网络的大断面岩质隧道掌子面围岩分级...     

软弱围岩隧道机械化全断面施工超前支护体系设计方法研究

保证掌子面的稳定是实现软弱围岩隧道机械化全断面施工的前提,合理的超前支护措施及参数是控制掌子面稳定性的有力手段。针对目前隧道超前支护设计方法不完善且多依赖于工程经验的现状,提出隧道超前支护体系定量化设计方法。基于经典楔形体模型,推导了考虑四种常用超前支护措施(掌子面喷混凝土、超前管棚、掌子面锚杆、掌子面预注浆)时掌子面稳定系数K的计算公式,提出了掌子面喷混凝土支护力P_1、掌子面锚杆支护力P_2、管棚支护下围岩压力折减系数α_1、掌子面预注浆加固后围岩黏聚力增大系数α_2的计算方法,制定了隧道超前支护体系设计流程,并以郑万高速铁路荣家湾隧道为背景验证了该计算方法的合理性。研究成果可以为软弱围岩隧道超前支护体系设计、优化提供理论支撑。     

隧道机械施工噪声危害及防护研究

目的：为贯彻落实《工业企业职工听力保护规范》，掌握隧道机械施工中噪声及频谱特性对作业人员的危害，保障作业人员健康提供依据。结果：凿岩、喷锚、出渣、衬砌4个工序声级均超过允许卫生标准；13台、14台风枪凿岩作业，频率在500Hz以上时，声级接近于1台、2台风枪作业时声级；管理技术人员高频听力损伤发生率为24.3%。     

青岛仰口硬岩大断面隧道的设计和快速施工

研究目的:青岛仰口隧道长约3 900 m,是青岛滨海公路的控制性工程.双向双洞六车道,隧道宽16.8 m,高9.6 m,隧道采用复合式衬砌,初期支护采用锚喷支护,二次衬砌采用模筑混凝土结构.隧道穿越地层为花岗岩,Ⅴ级围岩段约400 m,国内目前一般大断面软弱围岩采用"CD工法"、"CRD工法"或双侧壁导坑法分块施工,工序转换多、施工速度慢且大型机械无法作业,临时工程和废弃工程量大.研究结论:为了实现大型机械化作业加快施工进度和减少临时工程废弃量,Ⅴ级围岩段采用导管超前注浆加固,初期支护适当加强并紧跟掌子面,隧道采用全断面和台阶法开挖,便于大型机械配套作业,加快了施工进度,平均单掌子面月开挖成洞140 m.硬岩隧道III级、Ⅲ级、Ⅴ级围岩段可以采用台阶法开挖.     

软弱围岩单线铁路隧道光面爆破

详细介绍渝怀铁路大中堡隧道的光面爆破设计和施工经验,大中堡隧道Ⅳ级钙质胶结砂岩采用全断面光爆开挖,V级泥质胶结砂岩采用短台阶法开挖,拱部光面爆破.通过选择合适的光爆参数,爆破开挖均获得了圆顺平整的开挖轮廓,达到了光面爆破的要求.     

地下工程HPSD2008小型砼湿喷机的研制

随着隧道湿喷工艺的应用与普及,介绍了目前我国大型隧道湿喷技术的应用现状,并结合其在小型隧道施工的局限性,提出了地下工程小型砼湿喷机的研制计划,重点论述了该型砼湿喷机的主机功能、结构特点和主要施工技术参数与指标。由于适用于小型隧道开挖混凝土湿喷的小型砼湿喷机市场需求迫切,其研制和成功运用对完善我国湿喷机产品系列和优化湿喷工艺、工法等具有重要工程意义。     

大断面斜井施工技术用于拱桥单桩拱座基础

超大断面大倾角单桩拱座基础为桥梁结构的新形式,应用隧道式支护方式施工桥梁桩基是一种新尝试。本文结合夜郎河桥单桩拱座基础施工实例,论述了一种隧道预应力锚索配合型钢拱架锚喷联合支护实现全断面开挖超大断面大倾角隧道斜井的施工技术,并研发出一套采用龙门吊配合的垂直、水平出渣工艺,确证了施工安全和施工效率。     

控制观音堂隧道沉降和地表沉降施工技术

郑西高速铁路观音堂隧道下穿连（云港）霍（尔果斯）高速公路。从隧道开挖破坏原有应力平衡状态、浅埋软弱破碎围岩无法形成平衡拱、初期支护不密实等方面对隧道和地表沉降进行分析,提出设置双层超前大管棚、加密超前小导管、喷射混凝土封闭开挖面、增设双层支护、增大拱架受力面积、采用湿喷混凝土、增设锁脚锚管及设置钢架拱脚槽钢、初期支护快速封闭、高速公路交通渠化等措施,控制隧道和地表沉降。