隧道施工图册.docx

隧道施工“四新”技术应用图集
前言
近年来,工程建设领域内外部环境都发生了巨大变化,一是市场竞争日趋激烈,建设方对施工单位的管理水平提出了更高的要求;二是工程质量要求越来越高,追责越来越严;三是随着国家人口红利逐渐消失,劳动力出现制缺口,用工成本越来越高;四是全社会以人为本的意识不断提高,人身伤害和职业病代价越来越高;五是建设领域大量使用农民工,其职业水平良莠不齐,且受农忙季节影响,不可控因素较多。施工单位若不能顺应时代的要求及时做出自我调整,克服上述不利因素,迟早要被时代抛弃。而要顺应时代要求,主动采用“新技术、新工艺、新材料、新设备”将是大势所趋。作为隧道施工领域的专业化集团公司,我集团更应走在“四新”技术的应用前列,保持行业领先地位。
铁路隧道施工包括超前地质预报、钻爆作业、装碴运输、锚喷支护、仰拱施工、防水作业、二次衬砌等7个主要作业线,我集团及兄弟单位在这些作业线的施工中开动脑筋,努力创新,在“四新”应用方面取得了很好的效果,本图册收录了其中一些有代表性的作法,供各单位参考。
一、地质预报
1、使用钻注一体化设备进行地质预报
(1)经验单位:三处怀邵衡铁路3标项目部
(2)设备优点:具有钻速快,钻孔定位准确、机械自动化程度高、适应性强、机动灵活、安全可靠、功能强大的特点,为长大隧道机械化安全快速施工提供了保障。
(3)设备功效:最大水平钻进深度150m,钻孔直径64~194mm。具有钻-注一体化功能,同时能实现软弱围岩及高压富水地带的超前预加固及注浆堵水施工。功效较高,标称钻进速度10-30m/小时。
RPD-150C钻注一体化设备
2、利用红外技术进行地质预报
(1)基本原理:红外探测法是一种间距的探测手段,属于物探范畴,其基本原理为:地质体时刻向外部发射红外能量,并形成红外辐射场。地质体发射红外辐射时,必然会把地质信息以红外电磁场的形式传递出来。当隧道前方和外围介质相对均匀,且不存在隐蔽灾害源时,沿隧道走向分别对拱顶、左右拱腰、左右边墙、隧底向外进行探测,所获得的红外探测曲线具有正常场特征,当前方或外围任一空间存在隐蔽灾害源时,灾害源产生的礼仪之邦场迭加到正常场上,使正常场中的某一段曲线发生畸变,称作红外异常。红外探测就是根据红外异常来确定隐蔽灾害源存在,隐蔽灾害源指含水断层、含水溶洞、地下暗河。
(2)探测设备:HW-304红外探测仪。
红外探测场地
3、国产改进型钻注一体化设备
(1)经验单位:成渝客专龙泉山隧道
(1)设备用途:可用于超前探测及取芯作业、探测及排放涌水作业、弱岩层的加固和注浆作业、管棚作业、斜坡锚固作业、城市和盾构施工配套注浆作业等。
取芯作业探水作业
管棚作业斜坡锚固作业
城市和盾构施工配套注浆作业
(2)功能特点:
动作灵活、爬坡能力强的特征,可适应隧道台阶法施工的要求;有效地减少工作母机的外形体积,更好的适应隧道施工的空间要求;采用双动力源模式,进入工作区时,采用低排放的柴油-液压动力组作为行走动力,实施施工作业时,采用外接电力-液压作为个工作机构的动力源,可实现隧道施工的低排放的要求;钻机动力头具有高冲击频率和冲击能,可大大提高管棚和取芯施工的效率;钻机的姿态机构采用直角坐标系模式,通过多组油缸的位置调整,可有效地扩展钻机的工作范围;整机的核心控制单元为可编程序控制器(PLC)-液压比例模块,具有控制自动化、可扩展性强的特点,为今后远程控制提供了技术基础。
多功能钻机样机
二、钻爆开挖
1、采用凿岩台车进行钻眼作业
(1)经验单位:三处怀邵衡铁路3标项目部
(2)设备优点:提高钻孔速度,减少作业循环时间;减少对隧道围岩稳定性的干扰;一机多用,提高锚杆施工效率和质量,有效的控制锚杆的角度及深度,解决了人工施钻角度受限的问题:作业过程中掌子面不需要较多的操作人员及大量的风水管路,利用高压水跟进钻孔,减少掌子面的岩尘,符合职业健康要求,有利于安全环保。凿岩台车同时具有工作吊篮,能辅助作业人员进行测量放线、锚杆安设、装药等作业,发挥一机多用的功能。
(3)设备功效:每班每台台车配备4名操作人员,功效如下:
1)单孔(炮孔深5m)成孔时间为3~5分钟。
2)~4小时,较多功能台架钻爆施工工效可提高60%左右。Ⅲ级围岩采用凿岩台车全断面施工进度可达到170m/月以上。
三臂凿岩台车
2、水压爆破技术
(1)经验单位:三处重庆轨道交通5号线5105标项目部
(2)技术优点:与常规爆破相比,具有显著的“三提高,两减少,一保护”作用与效果。即提高循环进尺、提高光面爆破效果、提高炸药利用率;减少洞碴大块率、减少对周边围岩扰动;粉尘含量降低,保护作业人员健康。
(3)效益对比
根据重庆轨道交通5号线5105标项目