隧道的施工方法
隧道的施工方法总的分为明挖法、暗挖法。
暗挖法:分为钻爆法,和非钻爆法。
1、钻爆发:分为传统法和新奥法。钻爆开挖+钢木支撑为传统矿山发。钻爆开挖加锚喷支护为新奥法。(1)传统矿山法:是以木或钢作为临时支护,待隧道开挖成型后,逐步将临时支撑换下来,而取之整体式厚趁砌作为永久性支护的施工方法。原则:少扰动、早支撑、慎拆换,快衬彻。其施工工序多,对山体扰动大,不利于发挥围堰的自称能力。(2)新奥法:以锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段,通过监测控制围堰变形。三大支柱:光爆、锚喷、测量。特点:设计施工都更接近实际,且理论先进。两者都分为全断面法、台阶法、侧壁导坑法、漏斗架蓬法,上下导坑先拱后墙法。全断面法:隧道工程中采用全断面一次开挖成形的施工方法该法是将全部设计断面一次开挖成型,再修筑衬砌,一般可适用于Ⅴ~Ⅵ类围岩,因开挖作业面大,钻爆效率高可采用凿岩台车和高效运装机。台阶法:又有正台阶法和反台阶法之分。按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。是将断面细分,上下两断面分部开挖。侧壁导坑法:主要在横称的架设上,其两侧导坑封闭后提供较强的整体支护。优点是安全可靠,坑道暴露时间短,开挖面小,对围岩扰动小。衬砌为先墙后拱,质量较好。但施工进度慢,导坑多,造价高,通风排水困难。漏斗棚架法也称下导坑先墙后拱法。适用于较坚硬稳定的岩层。施工时先开挖下导坑,在导坑上方开始由下向上作反台阶式的扩大开挖,直至拱顶;随后在两侧由上向下作正台阶式的扩大开挖,直至边墙底;全断面完全开挖后,再由边墙到顶拱修筑衬砌。
2、非钻爆法:盾构法、掘进机法、顶进法。(1)盾构法:盾构法是暗挖法施工中、安全开挖和衬砌,掘进速度快的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,
通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法,盾构法的优点为盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业,施工劳动强度低。不影响地面交通与设施,同时不影响地下管线等设施;穿越河道时不影响航运,施工中不受季节、风雨等气候条件影响,施工中没有噪音和扰动;在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。缺点:断面尺寸多变的区段适应能力差;新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济。(2)掘进机法是用特制的大型切削设备,将岩石剪切挤压破碎,然后,通过配套的运输设备将碎石运出。分为:全断面掘进机的开挖施工,独臂钻的开挖施工,天井钻的开挖施工,带盾构的TBM掘进法。(3)顶入法指的是利用顶进设备将预制的箱形构造物或圆管逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。
明挖法:指先将索道部位的掩体全部玩出,然后修建动身、洞门。在进行回填的施工方法。具有简单、快捷、经济、安全的优点。其缺点是对周围影响较大。关键施工工序为:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程。
明挖法又分为基坑开挖法,盖挖法、沉管法。
1、基坑开挖法:基坑可分为敞口放坡基坑和有维护结构基坑基坑开挖需要设置运输马道,基坑开挖常用设备,土方开挖、土方回填等工序。
2、沉埋法:将箱型或管型,水泥混凝土预制构建,分段埋置何地或海底构成隧道的施工方法。:优点:容易保证隧道施工质量,工程造价较低,工程造价较低,操作条件好、施工安全断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。适合于沉管法施工的主要条件是:水道河床稳定和水流并不过急。前者不仅便于顺利开挖沟槽,并能减少土方量;后者
便于管段浮运、定位和沉放。
3、盖挖法:分为盖挖逆筑法和盖挖顺筑法。盖挖逆筑法是盖挖法的一种。该法施工是先修筑隧道(或车站)围护墙和支承柱以及结构顶板,然后利用出入口、通风道或单独设置竖井,用自上而下的逆筑法施工单层或多层地下隧道(或车站)结构。盖挖顺筑法适用于路面交通长期不能中断的道路下修建地下车站或区间隧道。盖挖顺筑法的优点在于:不影响交通,保证繁忙交通主干道顺利行车;车站顺作便于主体结构施工; 对车站防水施工更为有利。
班级:土木工程班
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