铁路隧道开挖支护培训-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铁路隧道开挖、支护培训,1,至 精、至 诚；更 优、更 新。,目 录,一,、,隧道开挖方法选择,二、隧道开挖辅助措施,三、隧道开挖机械配套,四、隧道开挖作业工序,五、隧道钢架安装工序,六、隧道锚杆安装工序,七、隧道网片安装工序,八、隧道喷浆作业工序,九、“三检制”介绍,2,一、隧道开挖方法选择,1.1,隧道开挖方法,隧道钻爆法开挖方法是多样的，,在当前的施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法 台阶法 台阶法含临时仰拱法 中隔壁法（,CD,法,),交叉中壁法（,CRD,法）双侧壁导坑法（眼睛法）；从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。如何正确选择，应根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备等因素综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。,（,1,）全断面法,全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，,3,一、隧道开挖方法选择,再施做初支和二次衬砌的隧道开挖方法，,一般适用于,级围岩，也可用在单线铁路隧道,级围岩地段。,全断面法可采用大型机械作业，施工进度快，一般在,150,180m/,月。,全断面施工成型效果图,4,一、隧道开挖方法选择,（,2,）台阶法,台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，,一般用在,级围岩，也可用在单线铁路隧道,级围岩地段。,两台阶施工成型效果图,两台阶开挖示意图,5,一、隧道开挖方法选择,（,3,）临时仰拱法,适用条件：,软岩段，一般用于,级围岩，采用台阶法开挖基本可行，但为了更好的控制围岩变形时采用。,优点：施工安全度较高、控制地层变形较好；,缺点：施工进度较台阶法慢、但较,“,CD,”,工法快、,三台阶开挖示意图,三台阶施工成型效果图,6,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,7,一、隧道开挖方法选择,临时工程量大和造价较台阶法大，但较,“,CD,”,工法小。,施工控制要点：,刚支撑连接、锁脚锚杆（管）、仰拱的及时封闭，上下台阶的高度和纵向长度。,临时仰拱法施工照片,8,断面大小,级,级,级特殊,级,超大断面,150m,2,CD工法,CRD工法,双侧壁导坑法,双侧壁导坑法,大断面100150m,2,正台阶,CD工法,CRD工法,双侧壁导坑法,普通断面50100m,2,正台阶,正台阶,CD工法,CD工法,小断面50m,2,正台阶,正台阶,正台阶,CD工法,根据围岩、断面等情况适宜施工方法见表,1,：,一、隧道开挖方法选择,9,断面大小,级,级,级特殊,注明,超大断面,150m,2,12d且,1.2m,1d且,0.6m,1d且,0.5m,d为初期支护钢支撑间距,大断面100150m,2,12d且且,1.5m,12d且,0.8m,1d且,0.6m,普通断面50100m,2,12d且,2.0m,12d且,1.5m,1d且,1.0m,小断面50m,2,23d且,3.0m,12d且,2.0m,1d且,1.0m,正台阶法上断面一次开挖长度（见表,2,）,一、隧道开挖方法选择,10,（,1,）注浆加固,常用的注浆方式主要有全断面帷幕注浆、周边半封闭帷幕注浆、径向注浆、小导管注浆、局部注浆等,，施工时应根据注浆目的和工程地质条件等因素综合选择。,二、隧道施工辅助措施,帷幕注浆施工照片,1,帷幕注浆施工照片,2,11,二、隧道施工辅助措施,径向注浆施工照片,1,（,2,）超前小导管,超前小导管是在隧道开挖前，沿隧道拱部开挖轮廓线按一定外插角度安设直径,32,60mm,、长度,2.5,6m,的钢管，,与钢架连成一体、联合使用，必要时利用,径向注浆施工照片,2,12,小导管注浆对围岩超前加固的支护方式。,施工要点：,超前小导管沿隧道拱部周边布设，环向间距不宜大于,40cm,，外插角控制在,10,15,。,两环小导管间搭接不宜小于,1m,。,根据地质情况可选择单液浆、双液浆。,二、隧道施工辅助措施,径向注浆施工照片,孔口止浆阀照片,13,（,3,）长管棚,长管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外纵向近水平方向设置直径大于,70mm,、长度大于,10m,的钢管，并将钢管内采用水泥砂浆充填密实，必要时通过长管棚注浆预加固隧道前方拱部土体，以减少开挖时土体沉降、坍塌的超前支护方式。,长管棚适用于浅埋、地表沉降控制严格的地段，如堆积体、砂土质地层、断层破碎带及下穿公路、铁路、地表建筑物等。,二、隧道施工辅助措施,14,二、隧道施工辅助措施,洞内大管棚施工,洞内大管棚施工完照片,洞口大管棚施工,洞口大管棚施工完照片,15,开挖作业线设备选型：,人工开挖,一般采用多功能开挖台架,+,手持钻机,+,电动空压机的组合形式，手持钻机一般选用,YT28,型气腿式凿岩机，依据单双隧道断面钻孔工程量，双线隧道钻孔作业时间控制在,240min/,循环,，需配置,25,台,YT28,型气腿式凿岩机，采用,20m3,/min,的电动空压机，则需要,5,台,，采用,27m3,/min,电空压机刚采用,4,台。在隧道人工开挖施工的过程中，应根据现场施工特性，合理选用开挖设备型号、规格及配用量，以实现最大经济效益为目的来进行人工开挖设备配套。,三、隧道开挖施工设备配套,16,三、隧道开挖施工设备配套,YT-28,风动式凿岩机,螺杆空压机,运输车,装砟设备,17,喷锚支护作业线设备选型：,目前，隧道施工砼喷射设备有砼湿喷机械手和普通湿喷机两种。湿喷机械手与普通湿喷机相比，拥有机动灵活自由、作业时间短、工作效率高、喷射量大、回弹小、作业劳动强度低、安全的优点。在喷射量大，工作面较多的隧道喷锚作业中通常采用砼湿喷机械手作业，但砼湿喷机械手单机价格高，配件需要进口。长大隧道施工喷射砼设备一般采用湿喷机械手。,三、隧道施工设备配套,18,混凝土运输车,湿喷机械手,三、隧道施工开挖设备配套,19,拱架安装设备选型：,目前，国内隧道支护结构钢拱架安装一般采用人工安装，通过,隧道施工机械化配套技术与装备研究,科研研究，自主研发了拱架安装机，并已在贵广铁路得到试验应用，达到预期效果。,三、隧道施工开挖设备配套,拱架前移就位,拱架定位,20,仰拱作业线设备选型,：,仰拱栈桥作为隧道掌子面设备通过仰拱施工段的桥梁，必须保证掌子面施工的设备正常通过仰拱栈桥；保证足够的仰拱空间，以便进行仰拱开挖、仰拱砼浇注。目前，隧道施工通常采用,简易式,仰拱栈桥和,自行式,仰拱栈桥。,三、隧道施工开挖设备配套,21,24,米自行式仰拱栈桥,简易式仰拱栈桥,三、隧道施工开挖设备配套,22,（一）工序：,超前地质预报,测量放线,布孔,钻孔,清孔、验孔,装药及爆破,找顶,出碴,初期支护,进行下一循环。,（二）,工序说明：,炮泥加工工艺,：,炮泥采用黏土、砂、水按照,0.75:0.09:0.16,的重量比例，人工拌匀后装入炮泥机的进料仓，开动电钮开始生产。炮泥按照,20cm,30cm,的长度切割。炮泥加工效果图，见图,5.1,。成品炮泥效果图，见图,5.2,。,四、隧道开挖作业工序,23,四、隧道开挖作业工序,图,5.1,炮泥加工,图,5.2,成品炮泥,水袋加工工艺,：,先打开主开关，机器运转两次，使计量泵内吸满水，将空气排出后，然后关闭主开关。人工用塑料袋套在出水管口上，按启动开关，完成自动灌注和封口。水袋加工效果图，见图,5.3,。成品水袋效果图，见图,5.4,。,24,四、隧道开挖作业工序,图,5.3,水袋加工效果图,成品水袋效果图，见图,5.4,测量放线：,现场测量应对开挖掌子面用仪器进行准确放样，并用红油漆画出掌子面轮廓线。,25,四、隧道开挖作业工序,布孔：,工班长根据轮廓线进行布孔，炮眼布置按照图,5.5,进行，并在施工过程中优化、调整。,钻孔：,采用,YT-28,气腿式风钻湿式钻眼，钻孔采用,42mm,长,4m,钻钎。炮眼位置先捣平防止打滑或炮眼移位，开眼时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进。不能在残眼处、裂缝处钻孔，开孔时如确实有困难，可以适当调整，调整范围不超过,5,倍的炮孔直径。,清孔、验孔：,用带有阀门专用吹管插入孔内，利用高压风将杂物吹出，检查有无堵孔、塌孔、串,26,四、隧道开挖作业工序,孔,，检验不合格的应重钻，检验合格方可装药。,装药：,装药由持证爆破员操作，每,2,人一组，按照钻爆设计图自上而下进行装药。先在眼底装入水袋，然后连续装药，孔口段装入水袋后用炮泥堵塞密实。装药示意图，见图,5.6,。光面爆破参数，见表,5.1,。,图,5.6,水压爆破装药示意图,27,四、隧道开挖作业工序,连续装药结构示意（掏槽眼、辅助眼）,间隔装药结构示意（周边眼）,28,四、隧道开挖作业工序,参数,岩石种类,周边眼间距,E(cm),周边眼最小抵抗线V(cm),相对距,E/V,周边眼药集中度q(kg/m),极硬岩,5570,6080,0.71.0,0.300.35,硬 岩,4565,6080,0.71.0,0.200.30,表,5.1,光面爆破参数,网路连接：,网络连接按交底将规定数目导爆管捆成束，由工作面向爆点逐段进行连接。起爆网路采用复式联结网路，每一束导爆管在自由端,15cm,以上处安装,2,个引爆雷管，各束导爆管在自由端,10cm,以上处安装,2,个引爆导爆管，各联结均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。,29,四、隧道开挖作业工序,起爆：,起爆前进行警戒，所有人员撤离至距离掌子面不小于,300m,且不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。起爆员由爆破员担任，两人负责实施，一人操作，一人监督。,排炮：,爆破后通风,15min,，由原装药爆破员进入作业现场查看，检查有无盲炮，有无残存的爆破器材，发现盲炮，必须当班处理。,30,四、隧道开挖作业工序,找顶：,利用挖机对爆破完毕的岩壁进行找顶，将松散的岩块全部抖落，确保后序作业的施工安全。找顶时应先两边、后中间，若发现非撬挖所能排除的险情时，就果断采取措施进行处理，必要时要采用风镐凿除，找顶人员必须是有经验的、熟练的找顶人员，找顶时必须有专人监护。,出碴：,出碴采用无轨运输方式，先用挖掘机趴碴，然后装载机配合自卸汽车装运出洞。掌子面出碴挖机装碴时不能超出斗车顶面,50cm,。机动车不得超载，车辆运行时，必须鸣笛或按喇叭，并注意瞭望。,31,（三）作业标准：,（,1,）超欠挖允许值：,当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部位（每,1,不大于,0.1,）侵入衬砌必须小于,5cm,。,四、隧道开挖作业工序,32,（三）作业标准：,（四）注意事项：,洞内爆破后必须经过,15,分钟通风排烟后，检查人员方可进入工作面，确认无危险后其他工作人员才可进入工作面。,四、隧道开挖作业工序,1,孔位偏差,掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为,5cm,周边眼的间距允许偏差为,5cm,外插角必须符合钻爆设计要求，孔底不得超出开挖断面轮廓线,15cm,2,炮眼保存率,硬岩不得小于,80%,，中硬岩不得小于,60%,，并在开挖轮廓面上均匀分布,3,洞渣块径要求,爆破出的洞渣最大块径不应大于,100cm,，挖装机装渣时不大于,80cm,33,开挖人员到达工作地点时，首先检查开挖工作面是否处于安全状态，然后进行找顶。,开挖爆破时装药与钻孔不得平行作业。,钻眼时扶钎人员不准戴手套。,使用电雷管时，装药前电灯及电线路应撤离开挖工作面，装药时应用投光灯、矿灯照明，开挖工作面不得有杂散电流。,装药时应使用木质炮棍装药，严禁火种；无关人员与机具等应撤至安全地点，作业人员禁止穿戴化纤衣物；,四、隧道开挖作业工序,34,爆破时，爆破工应随身携带带有绝缘装置的手电筒；,开挖两工作面接近贯通时，两端应加强联系与统一指挥，尤其是爆破前，严防对方人员误入危险区。,坚决落实爆破物品登记制度，爆破物品及各类爆破器材领用实行专人负责制。未使用完的爆破物品退库处理，施工人员不得私自收藏爆破物品。,四、隧道开挖作业工序,35,（一）工序：,测量组测放中线点、水平线,安装拱架,校正,验收,进行下一循环。,安装拱架：,作业班组按照测量组现场放样点进行初装，构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。,校正定位：,测量组对拱架安装精度进行复核，复核无误后作业班组进行拱架纵向连接、挂网、施作定位锚杆，,V,级围岩拱墙脚采用槽钢纵向贯通连接（具体验收标准如附图）。,五、隧道钢架安装工序,36,五、隧道钢架安装工序,格栅拱架纵向连接筋示意图,37,连接板,：,钢架各单元间以连接板螺栓连接紧密，当不紧密时应采用钢筋进行帮条焊,。,连接筋：,钢架纵向之间通过,22,螺纹钢进行连接，环向间距,1.0m,。,锁脚锚管：,锁脚锚管采用,42,热轧无缝钢管，方向为隧道法线方向，与水平交角为,30,45,向下倾斜；初期支护后及时对锁脚锚管进行注浆。,五、隧道钢架安装工序,38,五、隧道钢架安装工序,锁脚锚管连接示意图,钢架连接标准,39,（二）作业标准：,连接筋纵向之间采用焊接，采用单面焊，焊缝长度不小于,22cm,，焊缝高度不小于,9mm,。,钢架安装允许偏差：间距,100 mm,、横向偏差,50 mm,、高程,50 mm,、垂直度,2,。,锁脚锚管与钢架之间通过,“,L,”,形连接筋进行连接，采用双面焊，焊缝长度不小于,11cm,焊缝高度不小于,9mm,。,五、隧道钢架安装工序,40,（三）注意事项：,钢架应在初喷混凝土后及时安装。,施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。,在软弱围岩地段，立柱底面应加设垫板或垫梁。,钢架的安装作业时，作业人员之间应协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。,五、隧道钢架安装工序,41,（一）施工方法：,钻孔：钻孔采用风动式,YT-28,型凿岩机进行钻孔，锚杆孔与岩面保持垂直。,清孔：采用吹筒进行清孔。,注浆：注浆时应按照试验室的配料通知单进行配制，砂浆应拌制均匀，随拌随用，注浆时注浆管应伸至孔底,5,10cm,，随砂浆的注入缓慢均匀拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢出应进行补注浆。注浆压力不得大于,0.4MPa,。,六、隧道锚杆安装工序,42,锚杆安装：顶入锚杆。,垫板及紧固螺栓安装：安装垫板和紧固螺帽应在砂浆体的强度达到,10MPa,后进行安装；中空组合锚杆应先进行安装后进行注浆，安装时排气孔必须伸至孔底。锚杆安装后不得随意敲击。,验收：检查锚杆是否与岩面或者初喷面密贴，如果不密贴应继续进行紧固。,（二）作业标准：,锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度,10cm,。,六、隧道锚杆安装工序,43,锚杆孔距允许偏差为,150mm,；,锚杆插入长度不得小于设计长度的,95%,，且位于孔中心位置。,锚杆采用的砂浆强度等级、配合比应符合试验室配料单要求。,锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。,锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密切。,六、隧道锚杆安装工序,44,锚杆用钢筋应平直、无损伤表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈,六、隧道锚杆安装工序,锚杆施作方向示意图,45,（三）注意事项：,进入施工现场必须佩带安全帽等防护用品方可进入施工现场，自觉遵守劳动纪律，严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，不违反劳动纪律。,钻眼时扶钎人员不准戴手套。,使用气腿钻眼时，要注意站立姿势和位置，绝不能靠身体加压，更不能站立在凿岩机前方功钎杆下，以防断钎伤人。,六、隧道锚杆安装工序,46,凿岩中发现不正常声音，排粉出水不正常时，应停机检查，找出原因并消除后，才能继续钻进。,六、隧道锚杆安装工序,47,（一）施工方法：,安装：,钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面保持一定的距离。钢筋网安装过程中应进行环、纵向搭接，网片之间采用绑扎，搭接长度为个网格。,立拱段：,网片与锚杆、钢架等其他固定装置连接牢固。,光爆段：,网片与锚杆等其他固定装置连接牢固，网片不能稳定时应补打锚钉（锚钉采用,七、隧道网片安装工序,48,12,螺纹钢，钢筋长度,25cm,嵌入岩层不低于,10cm,，间距,0.5m,0.5m,梅花型布设）。,(2),安装验收：,验收网格环、纵向搭接是否为网格；网片与锚杆和其他固定装置是否连接牢固；环、纵向是否预留搭接网格。,（二）作业标准：,(1),网片与锚杆或钢架连接牢固。,(2),钢筋网搭接长度应为个网孔，允许偏差为,50mm,。,七、隧道网片安装工序,49,网片之间必须搭接平顺，与围岩之间不得留有石块或者杂物。,七、隧道网片安装工序,网片环向搭接示意图,50,（三）注意事项：,施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。,焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。,焊机必须接地，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应有可靠的绝缘接地。,大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过,60,。,七、隧道网片安装工序,51,（一）施工方法：,喷射混凝土前，为减少首层粗骨料的回弹量，必要时先喷一薄层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。,喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行。先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。可按照先墙后拱，自下而上的喷射顺序施喷。岩面凹凸不平时，应先喷凹处后找平，喷射时喷嘴料束应呈螺旋轨迹路线缓慢,均匀,八、隧道喷浆作业工序,52,的移动，一圈压半圈，喷射的螺旋圈直径约为,30cm,。,喷射混凝土分段施工时，每次喷混凝土完毕应预留斜面，斜面宽度为,200,300mm,，再次喷射混凝土时，斜面上应用高压水冲洗润湿后再行喷射混凝土。,分层喷射时，后一层喷射和前一层混凝土应间隔至少,15,20min,，若终凝,1h,后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一般情况边墙一次喷,八、隧道喷浆作业工序,53,混,凝土厚度控制在,7,10cm,，拱部控制在,5,6cm,，并保持喷层厚度均匀,。,喷嘴与受喷面间距宜为,0.6,1.8m,为宜，喷嘴与岩面的角度，一般应垂直于岩面，以使获得最大压实和最小回弹。,喷射混凝土终凝,2,小时后，应进行养护。,（二）作业标准：,喷射混凝土表面应平顺，无裂缝及掉渣现象，锚杆头和钢筋无外露。,八、隧道喷浆作业工序,54,混凝土应密实，不得有空洞。,（三）注意事项：,湿喷机械手开机前要对机械的状态进行检查，禁止机械手带病作业。,严格按照操作规程操作湿喷机械手，喷射过程中专人指挥，移动湿喷机械手时，必须首先关闭喷射机，喷嘴前方严禁站人。,喷射混凝土施工时，洞内照明充足、通风良好。,八、隧道喷浆作业工序,55,仰拱初期支护底面必须干净，不得有积水和淤泥。,施工完成后做到,“,工完、料尽、场地清,”,。,混凝土运输车、湿喷机械手清洗的废水必须经三级沉淀后排放，严禁随意排放。,八、隧道喷浆作业工序,56,定义,：所谓三检制，就是实行操作者的,自检,、工人之间的,互检,和,专职检验人员的专检,相结合的一种检验制度。这种三结合的检验制度是我国企业长期检验工作的经验总结，是行之有效的。,自检：,自检就是生产者对自己所生产的产品，按照图纸、工艺或技术标准自行进行检验，并作出是否合格的判断。,互检：,互检就是生产工人相互之间进行检验。,专检：,专检就是由专业检验人员进行的检验。,九、,“,三检制,”,介绍,57,谢谢观看！,58,