水工隧洞施工.ppt
《水工隧洞施工.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水工隧洞施工.ppt(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
,水工隧洞施工,隧洞开挖,衬砌施工,喷锚支护,主要工作:
洞室开挖和出渣,洞室临时支护,洞室衬砌或支护,洞室灌浆以及质量检查工作特点:
受地质及水文地质影响大,施工场地狭窄,工种工序多、施工干扰大,劳动条件差,施工组织较复杂,安全问题突出。
施工方法:
钻爆法(钻孔爆破法)、机械开挖法,第1节隧洞的开挖,一、开挖方式:
开挖方式的选择主要取决于围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和水平。
1、全断面开挖法:
指整个开挖断面一次钻爆开挖成型。
分垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进。
适用于围岩坚固稳定、不需要支撑,有大型开挖设备,设备能力和断面大小相适应,轴线不长情况。
施工特点:
净空面积大、各工序相互干扰小、有利于机械化作业、施工组织较简单、掘进速度快。
垂直掌子,垂直掌子面掘进能使用多台钻机或钻孔台车,适宜大型机械设备施工。
垂直掌子开挖机械化程序,1、钻孔台车2、装碴机3、通风管4、电瓶车5、钢模台车6、混凝土泵,台阶掌子,整个断面分为上、下两层,台阶面间距保持在3米左右,在掘进过程中要求各层同时爆破,掘进深度大致相同。
适用于地质条件较好,但机械水平低的大断面或避免搭架的中、小断面。
2、导洞开挖法:
(下导洞、上导洞、中导洞、双导洞),先开挖一个小断面的洞(导洞)作为先导,等导洞贯通后再扩大开挖出设计断面。
隧洞较长时,可在导洞开挖一定距离(1015m)后,接着进行断面扩大,使导洞开挖与断面扩大同时并进。
下导洞开挖(拱下掘进)法(漏斗棚架法):
适宜岩石稳定、地下水较多的情况。
优点:
下部出碴线路不必转移、运输方便,上部扩大可利用岩石自重提高爆破效果,排水容易,开挖与衬砌施工干扰小,施工速度快。
缺点:
顶部钻孔较困难,遇岩石破碎时,施工不够安全。
下导洞开挖法施工程序,1、下导洞2、顶部扩大3、上部扩大4、下部扩大5、边墙衬砌6、顶拱衬砌7、底版衬砌8、漏斗棚架9、脚手架,上导洞开挖法(拱顶掘进):
适宜岩石稳定性差、地下水不多的情况。
优点:
先开挖顶部,安全处理容易解决,顶部开挖规格易于控制,下部扩大施工方便。
缺点:
导洞上部出碴线路要转移、排水不方便,开挖与衬砌常交叉进行,施工干扰大,施工速度较慢。
中导洞开挖法:
导洞在断面中部,导洞开挖后全面向四周扩大。
优点:
利用柱架式钻机,可以一次钻完四周辐射孔眼;扩大钻孔可以与出碴平行作业。
缺点:
导洞和扩大并进时,导洞部分出碴不方便。
适用于岩石坚硬、不需要临时支撑,洞径大于5m,且具有柱架式钻机的场合。
双导洞开挖法:
有双侧导洞和上下导洞两种方式。
:
双侧导洞开挖:
适用于岩石破碎,地下水较严重,断面较大,需要边开挖边衬砌的情况,:
上下导洞开挖:
适用于断面很大、缺少大型开挖设备,地下水严重的情况,上导洞用来扩大,下导洞用来出碴和排水。
二、钻孔爆破法开挖:
主要任务:
根据设计要求、地质情况、爆破材料及钻孔设备条件,作好炮孔布置,确定装药量,选择爆破方法等,1、炮孔类型及布置按炮孔所起作用分为:
掏槽孔、崩落孔、周边孔,
(1)掏槽孔:
其作用是增加爆破临空面,一般布置在开挖断面中部,常见的布置形式有楔形掏槽、锥形掏槽和垂直掏槽。
施工过程:
钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装碴运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等,楔形掏槽:
锥形掏槽,适用于紧密的坚硬岩体,开挖断面的高度和宽度相差不大,并保证斜孔顺利钻进。
垂直掏槽,适用于致密的坚硬岩体,不同尺寸的开挖断面或斜孔难于钻进的场合。
周边孔:
孔口应离边界线1020cm,以利钻孔。
主要作用是控制开挖轮廓,布置在开挖断面四周,每个角上须布置角孔。
崩落孔:
主要作用是爆落岩体,大致均匀分布在掏槽孔外围,通常与开挖断面垂直,孔底应落在同一平面上。
14、导洞掏槽孔56、崩落孔710、周边孔1117、导洞底边孔1823、扩大垂直炮孔(担任主要掘进任务)2430、扩大水平炮孔(控制开挖边界),2、出碴(装碴与运输),占一次爆破开挖循环时间的3050%左右,是决定掘进速度的关键工序。
出碴方式有:
1)人工出碴:
常借助棚架集碴、棚架漏斗装渣,机车牵引斗车出渣,机械化程度低,适用于小型工地。
2)装岩机装渣:
机车牵引斗车或矿车出渣:
适用于小断面或大断面分部开挖的隧洞。
运输线路宜设双线,或在适当位置铺设岔道,以满足装车及调度的要求。
3)装载机或短臂正向铲挖掘机装车,自卸汽车出渣:
适用于大断面隧洞全断面开挖。
运输线路宜设双车道,为单车道时,每隔200300m应设错车道。
三、掘进机开挖,1、掘进机的类型:
滚压式(挤压式):
滚刀强行压入岩体,并在刀盘旋转推进过程中,用挤压和剪切的联合作用破碎岩体。
铣削式(切削式):
利用岩石抗弯、抗剪强度低的特点,靠铣削(剪切)加弯断破碎岩体。
2、掘进机开挖优点:
利用机械切割、挤压破碎,能使掘进、出碴、衬砌支护等各项作业平行连续进行,工作条件比较安全,节省劳力,机械化程度高,进度快;掘进机挖掘的洞壁比较平整,断面均匀,超欠挖量少,围岩扰动少,对衬砌支护有利。
3、掘进机开挖缺点:
初期投资大;刀具磨损快;刀具更换、电缆延伸、机器调整等辅助作业占时较长;掘进是散发大量热量,需要较大的通风设备。
第2节衬砌施工,分缝:
沿洞长方向分段进行施工(分段)分块:
横断面上混凝土分块浇筑,一、衬砌的分缝分块及浇筑顺序,混凝土和钢筋混凝土衬砌施工,有现浇、预填骨料压浆和预制安装等方法。
1、分段:
当结构上有永久伸缩缝时,可利用永久缝分段;当永久缝过长或无永久缝时,则应设施工缝分段,分段长度618m,视地质条件、断面大小、浇筑能力等确定。
分段浇筑的顺序:
跳仓浇筑、分段流水浇筑、分段留空挡浇筑3种方式。
对无压隧洞,结构上按允许开裂设计,也可采用滑动模板连续浇筑。
第2节衬砌施工,2、分块:
衬砌施工在横断面上分块进行,分底拱、边拱和顶拱。
浇筑顺序一般先底拱、后边拱,再顶拱。
分块取决于施工设备、技术条件、断面大小。
分块施工时,接缝一般设在衬砌结构的转折点附近,或结构内力较小的部位;缝面处应设置键槽和适当布置钢筋,受力钢筋直接通过缝面,不得切断。
二、衬砌混凝土的浇筑,1、模板架立,底拱:
中心角小时,只架立两端模板,待混凝土浇筑后,用弧形样板将表面刮成弧形;当中心角较大时,采用悬吊式模板:
先立端部模板,再立弧形模板桁架,然后随混凝土浇筑,逐渐从中间向两端安装悬吊式模板。
边拱和顶拱:
桁架式模板,在洞外先将桁架拼装好,运入洞内安装就位后,再随混凝土浇筑面的上升,逐块安设模板。
大中型隧洞衬砌:
可用移动式钢模台车。
2、衬砌的浇筑和封拱,1)衬砌浇筑:
底拱衬砌浇筑:
在其脚手架上运送混凝土直接倾倒入仓。
边拱和顶拱:
混凝土泵,依靠混凝土泵的连续压送,通过导管将混凝土浇入仓内,能适用洞内狭窄的工作条件。
2)封拱:
指在相邻两个浇筑段之间,后浇段顶部混凝土的施工。
封拱盒封拱:
混凝土泵封拱:
一般在导管末端接冲天尾管,垂直地穿过模板伸入仓内,其间距一般为46m;离浇筑段端部约1.5m左右。
尾管出口与岩面的距离在20cm左右。
设置通气管,在仓的中央部位设置进入孔。