隧道开挖施工方法一、全断面施工II级围岩整体性较好,采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见II 围岩开挖示意图),锚喷初期支护,采用凿岩机钻孔,II级围岩开挖进 尺3.5m出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置 的自卸汽车运渣全断面液压衬砌钢模台车衬砌.全断面法施工工艺见“II级围岩全断面法施工工艺流程图”I级围岩全断面法施工工艺流程图二、台阶法施工III级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分 (见III级围岩开挖示意图)上台阶长度30m,下台阶长度为10m, 为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩 的扰动,拱部及边墙采用光面爆破.上台阶断面采用简易工作台架、 YT28风钻钻孔;下台阶断面采用凿岩机钻孔,1级围岩开挖进尺3.1m采用装载机装渣,自卸汽车运渣全断面液压衬砌钢模台车衬砌. 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工W级围岩采用三台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上中下三部 分(见W级围岩开挖示意图)上台阶长度5m,中台阶长度6m,下台 阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力, 减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。
上台阶采用简易工作台架、YT28风 钻钻孔;W级围岩开挖进尺2.1m.采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣.全断面液压衬砌钢模台车衬砌三台阶开挖法施工工艺流程图三、大拱脚台阶法施工V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配 合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输必要时采用 微振动爆破,YT28风钻钻眼,非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.8m.附:大拱脚台阶法开挖施工流程图施工工序:1、 (1)弱爆破开挖①部2)施作①部台阶周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混 凝土,铺设钢筋网,架立大拱脚钢架,并设锁脚锚杆3)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计 厚度2、 (1)弱爆破开挖②部2)台阶周边部分初喷4cm厚混凝土;铺设钢筋网3)接长钢架, 并设锁脚锚杆4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度3、 (1)在滞后于②部一段距离后,弱爆破开挖③部2)施作隧底喷混凝土4、 (1)灌筑W部仰拱与边墙基础5、 灌筑仰拱填充V部至设计高度6、 利用衬砌模板台车一次性灌筑W部衬砌(拱墙衬砌一次施作)"大拱脚台阶法施工工序纵断面(示意)大拱脚台阶法施工工序平面(示意)说明:图中台阶长度L根据施工机具条件与围岩情况确定一般不大于 30m。
四、钻爆法施工钻爆开挖作业程序:钻爆设计一测量布眼一按布眼钻孔一装药联 线一起爆一通风除尘一排险撬顶一出碴i. 钻爆设计本隧道主要围岩为灰岩、硅质灰岩等详见图6.3.1《全断面开 挖钻爆设计图》和图63.2《上下台阶法钻爆设计图》隧道开挖常用的炸药药卷直径有两种,每m重量见表61所示:表61隧道开挖常用炸药每m重量一览表药卷直径(mm)3235线密度(kg/m)0.78096全断面开挖时,各孔药量分布见图61《全断面开挖钻爆布 置图》所示在II级围岩全断面开挖、断面积117血时,每排炮爆破开挖长度 3.3~3.5m,钻孔196个左右,炸药用量指标062〜0.70 kg/m3, 一 个循环炸药用量230~280 kg,灰岩用药量选低值,硅质灰岩用药量 选高值.用于灰岩时,掏槽眼数量略有减少上下台阶炮孔布置见图63.2《上下台阶法钻爆设计图》在III级围岩上下台阶开挖、断面积131血时,上台阶每循环进尺 2.5m,钻孔136个左右,下台阶每循环进尺30m,钻孔44个.其中 上台阶断面掏槽眼20个,平均装药2.6 kg;辅助眼80个,装药04 kg;周边眼33个,装药0.4 kg;底板眼3个,装药3.0 kg。
下台阶 辅助炮眼32个,装药16 kg;周边眼12个,装药0.4 kg炸药用 量指标045~060 kg/m3 (硅质灰岩用药量较高)光面爆破参数主要参考《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 (TZ214-2005)第6.3.6条光面爆破参数表,选用值如下表3.3所示:表6.2光面爆破参数表岩石类别周边眼间距(cm)周边眼抵抗线(cm)相对间距装药集中度 (kg/m)硬岩50600830.2516494120-112叫90 屈 |V型掏槽眼布置图说明:1、 本图尺寸均为厘米计2、 炮眼深度3.4m,循环进尺3m3、 周边眼间距60cm,抵抗线W = 75cmII类围岩全断面开挖钻爆炮眼布置图I | Il■V型掏槽眼布置图说明:1、 本图尺寸均为厘米计2、 周边眼间距=60cm,抵抗线W=75cm,底版眼间距E=65cm3、 炮眼深度270cm,循环进尺2.5m4、 起爆方式为孔内微差起爆,图中数字为孔内毫秒雷管段别III类围倾围开挖钻爆炮眼开挖钻爆炮眼布置图ii.开挖作业1、钻孔作业(1)炮眼布置原则掏槽眼:正洞围岩采用斜眼掏槽4、 起爆方式为孔内微差起爆,图中数字为孔内毫秒雷管段别周边眼:根据光面爆破的周边眼间距,严格控制外插角以减少超 欠挖。
内圈眼:内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘,内圈眼的孔距 稍大于周边眼抵抗线(W)辅助眼:掘进炮眼,其炮孔间距,视岩石坚硬程度、装运手段、 岩石破碎程度的要求等因素而定,一般取04〜0°8m,岩石坚硬取 小值,反之取大值底板眼:底板眼沿开挖轮廓底线布置,并适当增加药量起翻碴作 用,使爆落的岩碴翻松,便于装载设备装碴2)钻孔标准:达到准、直、平、齐准:钻孔按设计布眼钻孔,当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位, 但顶眼只能左右移动,帮眼只能上下移动,周边眼轮廓的放线误差控 制在±1cm,眼口开眼误差:II级围岩可从轮廓线偏内3cm,周边眼 外插角的角度以0.03的斜度外插,方向与轮廓线法线方向一致直:直线段上,炮眼先钻上方标准孔,插上炮杆,使边墙孔在同 一条垂线上.平:周边炮眼要相互平行齐:各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上 ,掏槽眼加深10~20cm,钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加,“凹”减.2、装药作业清孔:装药前用高压风清孔,吹干净孔内积水及碴粒装药:装药前核对雷管段数,使之与设计相符,同时按钻爆设计 的装药结构及药卷规格药量装药.装药时,药装到孔底,起爆药包用 炮棍缓慢送入,防止拉雷管或破损导爆管。
装药检查:装药时,将雷管段数标于孔外导爆管上,由检查人员 对雷管段数进行复核,确保准确无误,同时核对药卷规格及装药长度, 使每孔装药符合设计要求,检查后做好记录堵塞:所有炮眼装药后,用炮泥进行堵塞,其长度为30cm炮泥 用机械加工,用炮棍顶进,堵塞做到封孔严密爆破作业3、爆破顺序:光面爆破:掏槽眼f辅助眼f内圈眼f周边眼f底板眼连结网络:连结时尽可能靠近眼孔,孔外网路尽量短,使连结整 齐,便于直观检查网路.连结系统尽量短,但不拉细、打结,避免导 爆管、连结块受损坏等.每个簇联或连结块内都有引爆雷管图6.3.3 W级围岩三台阶开挖钻爆设计图炮孔布置平面图13•三台阶法网络联线图炮孔名称炮空 眼掏槽眼扩槽眼扩槽眼辅助眼辅助眼二圈眼角眼周边眼合计_循环爆破方台阶法中导爆破参数表A炮孔布置割面图炮孔名称炮孔数目炮孔深度段号单孔药量单段药量备注掘讲眼—11 2.0m10 81s(4 0卷)8 8^_人就圭 掘讲眼—12 2.0m30,8kg(4,0 卷)96‘】_W32药■卷小32药卷底板眼_U 2.0m0 81e(4 0卷)8 8^由32药卷掘讲眼 6 2.0m 7—4.&hS——人32药卷掘进眼—102.0m9^^w*^^^.*^^™r\ or ( a8.0’'——由32药卷伽邦眼142.0m_dJ 0.8kg(4.0,卷)n si-一/。
小娑、6 g人22药卷_合计 _64 0.45kg(3.0-卷)y —46.3 "—爆破方量V=93.78'-t耗:..|=上闩1闩」|・,总药量Q=46.3Z;炸药单T炮孔名称炮掘讲眼掘进眼—掘讲眼掘讲眼掘讲眼底板眼伽邦眼_合计 循环爆破方量耗:"'•仆注:1、苣2、本图为 耗为初步隧道支护施工方法一、小导管施工横洞与正洞交叉段为V级围岩地段,由于围岩软弱破碎,采用小导管超 前支护,小导管支护参数,每环40根,环向间距为0.40m,纵向间距为1°6m, 长度为3.5m1、 超前小导管施工工艺图见下图施工准备一注浆孔孔位布置钻,孔清孔导入双层小导管卜一 |1同外小导管加工安止浆塞浆液配制 T 注浆一 I、LA人—三不合格—|注浆质量综合检查|合格结 束2、 施工方法采用风钻钻孔,用锤击或钻机将小导管顶入,注浆泵注浆3、 施工技术措施小导管的纵向搭接长度不小于设计,外插角满足规范要求,与线路中线 方向大致平行孔位钻设偏差不超过10cm,孔眼长大于小导管长,钢管顶入 长度不小于管长的90%,用高压风将管内砂石吹出.注浆小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口.采用注浆泵注浆,注浆压力一般为 0.2〜0。
3Mpa,注浆管连接好后,将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内, 水泥浆液浓度为1: 1单液水泥浆,开动注浆泵,通过小导管向周边围岩压注水 泥浆注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行.单孔注浆时,首先 以初压注浆,然后在终压下进行注浆并保持1〜2min终压再卸荷,保证注浆量 及扩散半径达到设计要求,达到超前加固的目的.注浆过程中,对浆液应不停 搅动,避免沉淀分层,影响浆液浓度二、锚杆施工1、中空注浆锚杆施工按设计要求,拱部要求使用史22中空注浆锚杆,环纵间距为12mX10m,长度为40m,在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位.钻孔方式同砂浆 锚杆施工.检查导管孔达到标准后,安装锚杆并按设计比例配浆,采用注浆机 注浆,注浆压力符合设计要求;一般按单管达到设计注浆量作为结束标准当注浆压力达到设计终压不少于20分钟,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可 结束注浆,并保证锚杆孔浆液注满.最后在综合检查判定注浆质量合格后,用 专用螺帽将锚杆头封堵,以防浆液倒流管外不 合 格中空注浆锚杆施工工艺流程图2、 砂浆锚杆施工按设计要求,边墙锚杆采用巾22普通砂浆锚杆,环纵间距为12mX1.0m, 长度为4。
0m,砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔,锚杆钻孔利用台架施钻,按照设 计间排距,尽可能垂直结构面打入,高压风吹孔.再用风枪将锚杆送入孔内, 并杆体位于孔位中央,用注浆泵将孔内注满早强砂浆,然后安装垫板,垫板必 须用螺帽紧固在岩面上,增强锚杆与喷砼的综合支护作用.锚杆尾端尽量焊接 在拱架上,以便共同受力砂浆锚杆施工工艺框图。