浅埋黄土双线铁路隧道工法.docVIP

浅埋黄土双线铁路隧道工法 ? 为解决浅埋、双线黄土隧道的施工技术，大秦铁路的军都山隧道曾进行多项专题研究，其成果获铁道部1989年科技进步二等奖。本工法是研究成果的一部分的具体在施工中应用。 一、工法机理及适用范围 本工法采用非爆破的大断面开挖、复合式衬砌。拱部在开挖前采用超前管栅（必要时注浆）加固地层，以减少尚未形成初期支护前的地层压力；用钢架、钢筋网喷混凝土和锚杆形成联合初期支护体系，为围岩提供主动抗力、抑制围岩有害变形，使围岩充分发挥自承能力，是主要的受力结构；第二次衬砌仅承受部分地层压力；在整个施工过程中通过对围岩的量测、监挖来指导设计和施工。 本工法适用于开挖洞径在12m以内，拱顶复土厚大于0.3倍洞径的黄土、粘土、砂、砾石等四系地层的双线铁路隧道及相应的地下工程。有进下水时应另行采以有效的排、降水措施。 二、工法特点 （一）采取非爆破的大断面开挖、喷锚支护，不仅节约了木料，同时也为使用大型机械创造了条件，提高了施工进度，使用劳力少。 （二）拱部开挖前采用超前管栅、自上而下的分层开挖和用量测结果指导施工，能有效地控制塌方，施工较安全。 （三）全断面开挖完成后，拱墙模筑混凝土一次完成。 （四）本工法适应性强，可使用大型机械，也可以使用小型机械，可使用有轨运输，也可以使用无轨运输。 ? 三、施工工艺 （一）施工顺序 断面分为上、中、下三导台阶，自上而下地开挖。施工顺序如图1所示。上、中层台阶开挖时可并行操作。上台阶挖下的土经水平运输后从上而下地倒在中台阶上，连同中台阶挖下的土在中台阶上装车运出洞外。下台阶的开挖和上、中台阶开挖采用交替作业。即在开挖下台阶时停止上、中台阶开挖，待下台阶开挖至一定长度后才停止开挖，作临时顺坡段L2 下台阶和仰拱开挖并行操作。 （二）施工机械 可根据施工进度要求和现有设备选定。军都山隧道使用的机械如下表，供作参考。 主要施工机械 施工项目 机械名称 规格、型号 主要性能 挖、装、运 上台阶 装载机 CAT—953（美国） 1.4M3 挖、装 ? 中、下台阶，仰拱 装载机 CAT--966D(美国) 2.8M3 反铲挖掘机 WY—60（国产） 0.6M3 运输 无轨 自卸汽车 121—2T（意大利） 15t 有轨 电瓶车 XK—8（国产） 8t 隧道工程车 车容 6M3 管棚、锚杆凿孔 风动凿岩机 YT—28（国产） 注 浆 牛角泵（自制） 风压 喷射混凝土 喷浆机 转子Ⅱ型（国产） ? ? ? （三）开挖劳力组织 劳力组织根据采用的机械设备而定。采用上述机械时，开挖及装运全部由机械完成，其余施工人员负责配合机械施工、机械挖土后人工修整和初期支护。劳力组织采用综合作业。 上、中台阶开挖每小班所须劳力：装载机2台司机4人、洞外拌喷料6人、上台阶15人、中台阶6人共31人。下台阶、仰拱开挖时停止上、中台阶开挖，所需劳力基本同上：装载机、反铲挖掘机司机各2人，开挖中台阶的6人转为开挖下台阶，开挖下台阶的15人负责仰拱的开挖、初期支护、二次衬砌和充填，洞外拌喷料6人不变。运输人员根据运输工具和运距远近而定。仰拱二次衬砌及充填所需混凝土的拌和、运输由拱墙二次衬砌人员负责。 在施工时除应符合国家和铁道部现行的有关标准、规范及工艺要求外，工艺要点及应注意事项如下： １、开挖 （１）每次开挖长度应经量测结果决定，一般情况不得大于以下长度：上台阶为一榀钢架间距；中、下台阶为两榀钢架间距；仰拱为6m。 1.5~2.0m，核 （３）开挖断面应较设计外扩以下尺寸：考虑施工误差衬砌内轮廓线外扩(一般为5cm)；予留围岩变形量(一般为8~12cm，可根据量测结果进行调整)。 （５）中、下台阶均分左、右侧开挖，开挖完一侧后再挖另一侧，开挖面应前后错开7~8m。 20~25m。中台阶长L在无轨运输时为30~90m，在有轨运输时为减少拆铺轨道的麻烦，可尽量加长其长度，如量测允许可将黄土段的中台全部挖完后再开挖下台阶。为避免顺坡的麻烦，也可采用图2的施工顺序。 L2根据运输设备的性能选定。 （８）仰拱开挖亦分左、右侧进行。仰拱开挖和下台阶开挖面距离L3为30~90m，如量测允许可适当加大。 0.3m （１０）机械开挖时，防止机械扰动钢架上碰伤初期支护。 （１１）在开挖时如发现向下掉块或流砂，应立即用木板封口支挡，空隙用砂袋填塞，初期支护完成后在该部位进行壁后注浆。 ２、超前栅 （１）材料及规