• 学前教育
  • 小学学习
  • 初中学习
  • 高中学习
  • 语文学习
  • 数学学习
  • 英语学习
  • 作文范文
  • 文科资料
  • 理科资料
  • 文档大全
  • 当前位置: 雅意学习网 > 初中学习 > 正文

    全断面开挖适用于几级围岩_大断面软弱破碎围岩斜井进入正洞交叉口施工技术

    时间:2019-04-20 03:22:48 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

      摘要:大断面软弱破碎围岩隧道挑顶施工是隧道施工中的重难点,挑顶施工的顺利与否,将直接影响隧道正洞施工安全及工期的保证。本文结合工程实例,针对挑顶施工中存在的问题,提出了合理的方案,详细地阐述了施工工艺、方法及步骤,仅供同行参考。
       关键词:隧道;斜井;施工工艺
       中图分类号: U455 文献标识码: A 文章编号:
       针对挑顶施工中存在的问题,通过优化施工参数,加强挑顶段辅助坑道和正洞的支护参数,采用辅助爬坡导洞的施工方法,选择合理的施工工艺,可成功解决挑顶施工中大型机械无法操作、出碴困难的问题,大大缩短了挑顶施工时间,采取短进尺、弱爆破和对小角度中夹围岩进行中空锚杆注浆加固的方法,保证了施工的安全。现结合工程实例,做具体分析。
       一、工程概况
       云桂铁路云南段Ⅱ标革朗隧道全长11575m,其中革朗隧道斜井承担正洞施工任务3510m,该隧道洞口为全线控制性工程。斜井洞身平长为380m,斜长为381.77m,综合坡度为9.3%。中线与正洞线路小里程方向平面夹角为42°,斜井与正洞左线线路中线交叉里程为D2K362+700,与左线线路中线交叉处路基面高程为906.41m,正洞设计轨面高程为906.924m。根据风险评估报告,革朗隧道为Ⅰ级高风险隧道,主要不良地质有:岩溶、侵入岩接触蚀变带等,突水突泥风险很大。
       革朗隧道斜井正洞设计按200km/h预留250km/h客货共线双线隧道(开行双层集装箱)设计,开挖断面根据各级围岩衬砌厚度不同,Ⅳ级围岩为138.06m2,Ⅴ级围岩为143.47m2。斜井洞身与正洞交叉处开挖断面达到49m2,斜井宽度达到8.2m,交叉口处正洞和斜井断面及跨度均比较大。斜井与正洞交叉口处斜井拱顶与正洞拱顶高差为3.1m,高差比较大正洞断面交叉口处隧道埋深253.53m。设计为Ⅳ级围岩,弱风化辉绿岩,岩体破碎,富水。开挖过程中存在塌方及掉块风险。
       二、施工工艺及方法
       2.1 施工方案
       革朗隧道斜井进正洞挑顶采用爬坡中导洞进入正洞顶部,形成正台阶施工断面后反向挑顶扩大形成正洞断面的施工方案。
       在斜井上台阶开挖支护至与正洞开挖轮廓线5m距离处时,抬高斜井拱部和上台阶标高80cm,这样就将交叉口处斜井拱顶与正洞拱顶高差降低了80cm,降低由斜井拱顶至正洞拱顶的上挑高度。由于斜井与正洞夹角为42度,中夹岩体厚度很小,为了提高中夹岩体的整体性以及正洞开挖时中夹围岩承受爆破震动的能力,在斜井洞身靠近中夹围岩一侧拱墙采用Φ25中空注浆锚杆对围岩进行加固,确保中夹岩体的整体性和稳定性。在斜井上台阶开挖支护至与正洞开挖轮廓线交界处后,首先在斜井口施做门式钢架,为正洞钢架安装创造条件,然后按照如图1所示爬坡导洞断面形式,以设计的圆曲线和坡度开挖支护爬坡导洞到正洞顶部,然后扩挖至正洞断面并向昆明方向继续施工5m,创造出正洞断面施工空间后,在按照正洞的设计断面反向向南宁开挖支护,边开挖支护边拆除爬坡导坑临时支护,直至跨过交叉口范围,完成斜井向正洞的过渡。
      
       图1爬坡导洞断面图示
       2.2 施工步骤
       (1)根据斜井与正洞相交角度(42°),斜井与正洞轮廓线处交点里程为XJK0+005,从XJK0+015处开始架立工18异型钢架,至XJK0+010处时抬高斜井拱顶80cm,XJK0+015—JK0+005段原设计为单车道为单车道Ⅴ级模筑衬砌,由于斜井与正洞为42度角,中夹围岩厚度很薄,为了确保该处围岩的整体性和稳定性,并在斜井与正洞中夹岩体处采用Φ25中空注浆锚杆加固围岩,锚杆间距1.2m(环)*1m(纵)。
       (2)斜井与正洞交叉口段架立I20b钢架三榀,三榀钢架焊接在一起,保证相交地段三维受力状态围岩的稳定;此型钢钢架上焊接I20b型钢横梁,并在横梁两端螺栓连接I20b型钢立柱,为正洞钢架提供落脚平台;以后在此处安装正洞钢架时,用中心长为5.16m的I20b型钢直钢架代替正洞的B单元钢架,如图2所示。
      
      图2斜井拱顶抬高后与正洞关系图
       (3)斜井进入正洞内的爬坡导洞施工
       ①爬坡导洞设计净空尺寸为5.0m(宽)×5.0m(高),可以满足挖掘机、装载机等施工空间要求,详细结构尺寸见图1,其支护参数为参照辅助坑道Ⅳ级锚喷衬砌,导洞内开挖支护可采用简易台架施工。
       ②爬坡道的坡度设计,斜井顶和正洞拱顶的高差在抬高后为2.45m,爬坡道的坡度设计为18.6%,坡长13.20m,圆曲线半径10.81m,爬坡道末端里程为D2K362+704.81(爬坡道的坡度可根据围岩情况进行调整,围岩越好,坡度可以适当放陡,以加快爬坡导坑施工进度,减少不稳定因素的暴露时间)。
       ③完成爬坡后开始扩挖正洞上台阶,按照线路设计坡度向昆明方向按原设计的Ⅳ级围岩开挖方法和支护参数,继续进行上台阶掘进,施工5m后,喷砼封闭昆明方向掌子面,反向向南宁方向开挖正洞。
       ④反向开挖支护
       正洞Ⅴ级围岩开挖方法和支护参数,先开挖顶部,再开挖两侧,开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除,按正洞设计要求间距进行钢架施工,相应完善其他支护。
       ⑤正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工,以便初期支护与仰拱尽早成环,确保施工安全。
       (4)正洞支护加强措施
       正洞D2K362+704—K362+686原设计为Ⅳ级围岩,为保证该段三维受力稳定对该段支护措施进行加强,采用Ⅴ级围岩A型复合式衬砌断面。
       (5)交叉口段斜井衬砌
       交叉口段斜井衬砌应及早施作,确保安全,施作时间应在正洞爆破作业不影响交叉口斜井为宜,采用模板台车施工C25砼,最后一组混凝土挡头板沿正洞线路方向安设,即挡头板面与台车轴线方向夹角为42°。
       3 施工要点
       正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态,为保证正洞安全挑顶施工的完成,正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台,同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工,防止拱架下沉。
       (1)加固斜井,设置托梁,为正洞拱架提供落脚平台
       在正洞与斜井拱顶交界里程XJK0+005处,沿正洞方向设置拱顶纵向托梁,托梁采用3榀Ⅰ20b型钢拼装、焊接而成,托梁牢固焊接于斜井门口门架拱顶,托梁与斜井门口门架间空隙设置Ⅰ20b型钢竖向立柱,立柱应与正洞拱架位置相对应,牢固焊接并喷射C30砼回填密实。
       (2)加密设置正洞初期支护锁脚锚杆,每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管,锚管长4.0m,注水泥砂浆,锁脚锚管与钢架牢固焊接,防止拱架下沉。
       4 结语
       通过上述各种措施的综合应用,在革朗隧道斜井施工工期紧迫,围岩破碎、正洞断面大的挑顶条件下,采用辅助爬坡导洞的施工方法,选择合理的施工工艺,挑顶工作得以安全快速的推进,并得到了业主、监理及兄弟单位的一致好评,对于大断面小角度破碎围岩隧道挑顶施工有很好的推广应用价值。
       参考文献:
      [1]朱汉华,孙红月,杨建辉.公路隧道围岩稳定和支护技术[M].北京:科学出版社.2007.
      [2]王东杰.公路隧道施工[M].北京:中国电力出版社,2010.

    推荐访问:斜井 围岩 断面 交叉口

    • 文档大全
    • 故事大全
    • 优美句子
    • 范文
    • 美文
    • 散文
    • 小说文章