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工程估价隧道工程

第四册遂道工程

第一章施工技术

隧道分类

(1)交通隧道

交通隧道是应用最广泛的一种隧道,其作用是提供交通运输和人行的通道,以满足交通线路畅通的要求,一般包括有以下几种。

1)公路隧道——专供汽车运输行驶的通道。

2)铁路隧道——专供火车运输行驶的通道。

3)水底隧道——修建于江、河、湖、海、洋下的隧道,供汽车和火车运输行驶的通道。

4)地下铁道——修建于城市地层中,为解决城市交通问题的火车运输的通道。

5)航运隧道——专供轮船运输行驶而修建的通道。

6)人行隧道——专供行人通过的通道。

(2)水工隧道

水工隧道是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分。

水工隧道包括以下几种。

1)引水隧道——是将水引入水电站的发电机组或为水资源的调动而修建的孔道。

2)尾水隧道——用将水电站发电机组排出的废水送出去而修建的隧道。

3)导流隧道或泄洪隧道——是为水利工程中疏导水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪而修建的隧道。

4)排沙隧道——它是用来冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道。

(3)市政隧道

在城市的建设和规划中,充分利用地下空间,将各种不同市政设施安置在地下而修建的地下孔道,称为市政隧道。

市政隧道与城市中人们的生活、工作和生产关系十分密切,对保障城市的正常运转起着重要的作用。

其类型主要有以下几种。

1)给水隧道——为城市自来水管网铺设系统修建的隧道。

2)污水隧道——为城市污水排送系统修建的隧道。

3)管路隧道——为城市能源供给(煤气、暖气、热水等)系统修建的隧道。

4)线路隧道——为电力电缆和通讯电缆系统修建的隧道。

在现代化的城市中,将以上4种具有共性的市政隧道,按城市的布局和规划,建成一个共用隧道,称为“共同管沟”。

共同管沟是现代城市基础设施科学管理和规划的标志,也是合理利用城市地下空间的科学手段,是城市市政隧道规划与修建发展的方向。

5)人防隧道——是为战时的防空目的而修建的防空避难隧道。

(4)矿山隧道

在矿山开采中,为了能从山体以外通向矿床和将开采到的矿石运输出来,是通过修建隧道来实现的,其作用主要是为采矿服务的,主要有运输巷道、给水隧道、通风隧道等。

第一节隧道开挖与出渣

一、导洞及洞口的开挖

(1)导洞及其布置

1)导洞的作用、开挖特点和布置

根据洞室分部开挖的需要,在洞室断面上首先开挖的面积较小的那部分叫做导渝,又叫引洞或导坑。

它的基本作用是为洞室开挖创造工作面,以便进一步扩挖最后形成符合设计要求的洞室空间。

由于导洞先行掘进,还起到尖兵的作用,用以查明和核实洞区的地质情况,以便及时修正设计或变更施工方案。

此外导洞还用来敷设各种施工管线以及用于施工通风、排水、施工测量等。

选择导洞位置时,通常应考虑以下要求:

利于开创和增多工作面,便于扩挖作业;对围岩扰动破坏小;利于通风、排水和运输;不移动或少移动施工管线;便于洞室支护及测量放线等。

常用导洞的布置见图4—8。

2)导洞断面的形状和尺寸确定

导洞断面的尺寸,决定于导洞的用途和施工条件。

主要应考虑:

运输量的大小及要求的通行能力;装渣、运输机械的类型和外型尺寸;管线布置及临时支护形式;行人安全所需宽度等。

(2)洞口开挖

洞口的开挖又叫做切口。

常采用的措施和方法有:

山坡上的危石先行清除或加固;根据地形,洞口上方一定范围的地表水应合理组织截排;合理确定切口的形状和大小;讲求钻孔爆破技术,不允许采用过药量爆破;洞口段应及时支护,明堑边坡应根据具体情况采取喷浆、喷混凝土、锚固等护坡措施;量大的洞口明挖工程,应尽量错开雨季施工等。

二、水平洞室的开挖

(1)围岩稳定性较差时的开挖方案

属于此种情况的洞室,或为地质条件差,或为地质条件较好,但洞室的跨度较大。

这一类洞室开挖中的主要矛盾是围岩的稳定问题。

不能机械地认为,什么地质条件下围岩会失稳,或者不会失稳。

实际上,有时即使地质条件好的工程,由于施工方法不当,也会造成围岩失稳。

确定合理的施工方法是保持施工过程中围岩稳定的重要措施之一。

1)上导洞先拱后墙法

该法的施工顺序如下,参见图4—9。

开挖上导洞1,拱部扩大2、3,拱部衬砌支护IV,落底开挖5,边墙开挖6,边墙支护VII.

这种施工方法的特点是:

对围岩的扰动小,拱部支护好后,再开挖下部,施工安全。

但作业面小,施工干扰大;通风出渣较困难;工效低,施工进度慢;先拱后墙,混凝土衬砌的整体性差。

开挖下部时须特别注意并保证已成拱圈不能下沉或变形。

此法适用于中等坚硬、裂隙较发育,但无大量渗水的地层。

由于工效低,进度慢,洞室长度不宜太长。

2)上下导洞先拱后墙法

该法的施工顺序如下,见图4—10。

开挖下导洞l,并超前上导洞20米以上;开挖上导洞2,隔一定间距开挖连通上下导洞的漏斗;拱部扩大开挖至起拱线3、4;拱部衬砌支护V:

中层开挖6;边墙开挖7;边墙衬砌支护VIII。

这种方法的特点是:

由上导洞先拱后墙法基础上发展而来,工作面较多;用漏斗孔连通上、下导洞,通风、运输、排水等条件有所改善;施工进度较快;拱部支护领先,下部施工较为安全。

但两个导洞同时施工,工序干扰大,临时支护耗用材料也多,工程费用较高;先拱后墙.衬砌的整体性较差。

此法适用范围较广,一般中硬或软弱较破碎的岩层,以及不同长度的洞室都可采用。

3)拱部双侧导洞先拱后墙法

该法施工顺序见图4—11所示:

开挖拱部双侧导洞l,该导洞底部设于拱脚下0.5米,拱脚开挖时,需保证拱脚台阶完好;拱部扩挖2,视拱部围岩情况可为连续开挖,也可为分段跳格开挖;拱部衬砌支护ⅡI;侧导洞落底及边墙开挖4;边墙支护V;中部核心开挖6。

这种方法的特点是:

拱部开挖的进度较快,先支护拱部,下部开挖时;较安全。

留下核心,方便拱部衬砌施工。

成洞后再开挖核心,因已有较多的临空面,开挖速度侠。

此法适用范围较广。

4)拱部多导洞先拱后墙法

其施工顺序参见图4—12:

拱部导洞l、2、3按序纵向连续开挖;拱部及拱脚扩挖4,须视围岩情况采取分段跳格开挖,分段的宽度一般取4—8米;拱部衬砌V,分段跳格开挖时,相应分段衬砌支护;下部岩体开挖6;边墙支护VII。

此法的特点是拱部导洞多,开挖进度快,是采用小型机具开挖大跨度洞室的基本方案。

但因导洞多,工程费用也高。

此法适用于大跨度及特大跨度洞室。

(2)围岩稳定性较好时的开挖方案

属于此种情况的洞室,或为地质条件较好,或为地质条件较差,但洞室的跨度较小。

这一类洞室开挖中,围岩的稳定较易得到保证,施工中主要是如何充分利用围岩稳定这一有利条件,实现快开挖,快成洞。

此种情况下洞室的开挖方法有:

1)全断面开挖

全断面开挖有两种形式:

全断面一次开挖和全断面分台阶相继开挖。

①全断面一次开挖法

此法的特点是整个开挖断面一次成型,工作面宽敞,通风、运输方便,施工组织简单,施工进度快。

但要求施工机械化水平较高,需具备大型及高效率的钻机及装渣、运输机械;且各工序间要紧密配合,否则极易影响正常作业。

②全断面分台阶相继开挖法

这是将开挖面按高度分成两部分,高大洞室也可以分成更多的部分,洞室的上下部分相继开挖同时向前推进。

此法系当全断面开挖需要的大型施工机械不具备时,为了使中小型机械实现快速开挖,以解决作业面高大的矛盾而产生的。

2)台阶开挖法

台阶开挖又有三种形式:

下台阶开挖、上台阶开挖和侧台阶开挖。

①下台阶开挖法

此法的要点是首先将上部断面在全长(或开挖区段)范围内开挖完,然后再开挖下部断面。

上部断面完全同予全断面一次开挖法。

上、下两断面台阶面积的比值,主要取决于所采用的钻孔和装渣运输设备。

②上台阶开挖法

这种方法的要点是首先将洞室下部断面在全长范围内开挖完,然后再开挖上台阶。

此法又叫反台阶开挖法。

上台阶开挖法的优点是由下向上开挖,爆破效率较高,进度较快,在有涌水时能有效地排水。

它的缺点是需有两个单独开挖循环,因此比全断面法所需工期更长;另外,由下向上钻孔,只能在岩体稳定的条件下采用。

③侧台阶开挖法

这种方法的要点是将开挖断面分成左右两部或更多部分,对每一侧台阶采用全断面法开挖。

开挖断面的一侧部可以在另一个侧部开挖完工后再开挖,也可一个侧部超前于另一个侧部数米(或数十米),两部分同时进行。

三、斜洞开挖

(1)斜洞开挖的特点

与水平洞室相比,斜洞开挖的特点是:

1)对围岩的扰动范围比同断面的平洞大。

倾斜角不同,对围岩稳定性的影响也不同。

一般随倾角增大围岩的稳定性降低。

2)钻孔的作业条件差,且对钻孔方向要求高,才能保证坡度的准确。

3)出渣条件差。

4)通风、排烟、排水方面,因开挖方向不同也具有不同的特点。

由下向上开挖时通风、排烟较为困难;由上向下开挖时排水工作较困难。

5)为保证准确成型和贯通,对测量工作要求高。

(2)斜洞开挖的一般方法

1)开挖方向

斜洞倾角小于lO0时,可视为水平洞室开挖;倾角大于450时,同于竖井开挖方法。

为方便出渣,一般宜采用自下而上的开挖方法。

当围岩稳定性较差或下部平洞未贯通前可采用自上而下的开挖方法。

2)斜洞开挖技术要点

根据围岩性质和断面大小,斜洞也可分为全断面一次开挖或分部开挖。

向上开挖断面小于10平米时,可全断面一次开挖成型;断面大于lO平米或断面高度大于3.0米时,可设拱部导洞,贯通后再自下而上落底。

向下开挖斜洞室,也可采用全断面法或下台阶法,钻孔与出渣应为单行作业。

四、竖井开挖

(1)竖井开挖的特点

开挖竖井时,围岩的应力状态较同断面平洞的围岩应力有所改善,除特别不良的地质条件外。

一般来说,围岩的整体稳定较易得到保证。

由于围岩整体稳定问题不突出,施工中的主要矛盾是如何实现快速施工;关键因素是快速钻孔和快速出渣。

(2)竖井的开挖方法。

1)全断面自上而下开挖法(正向开挖法)

主要有以下几种方法:

①普通开挖法

钻孔采用手持式凿岩机。

爆破采用毫秒爆破和控制轮廓爆破技术全断面一次爆破成型。

出渣采用抓岩机配合吊桶,井架提升,自动翻斗卸渣的方法。

局部围岩不稳定处,及时用喷混凝土或加钢筋网联合支护。

此种方法出渣、通风、排水都较困难。

若机械化程度低或不配套时,劳动强度大,工效低,进度慢。

此法适用于下部平洞未打通以前,或围岩稳定性差,或深度不大的竖井工程。

②深孔自上而下分段爆破法

采用深孔钻机,一次钻好符合竖井深度的全部钻孔,然后,自上丽下地分段爆破成竖井。

分段爆破前,用砂将炮孔下部分填满,只留出爆破段高度(2.0—3.0米);爆破后用抓岩机配合吊桶出渣。

爆破下一段时,用高压风将炮孔内的砂吹出2.0~3.0米,再装药进行爆破。

如此进行直至爆破成竖井。

2)先反井,后扩大开挖方法

一般竖井工程,井底多有平洞与之相通,先反井,后扩大的开挖方法,正是利用井底的平洞作为出渣通道,较之用普通方法自上而下的开挖竖井工效高,速度快。

先反井,后扩大开挖竖井的施工顺序如下:

首先打通平洞,作为出渣的通道。

然后,从平洞内自下面上地开挖导井,因系反向开挖,故又叫反井。

尤如平洞开挖中的导洞,既为竖井开挖创造了工作面,又解决了扩挖竖井时的落渣问题,且还改善了通风、排烟等条件。

最后反井贯通后,再自上而下地扩挖成竖井,此时,反井落渣。

经平洞出渣。

从以上顺序可见,竖井开挖的关键是自下而上地开挖反井。

反井因系反向独头开挖,作业条件差,为了使反井尽快贯通,反井的断面不宜太大,一般以直径2.0米左右,或开挖面积4平米左右为好。

开挖反井常采用的方法有:

①普通开挖法:

钻孔、装药均在临时脚手台上进行。

临时脚手台在爆破前应予拆除。

此法作业条件很差,每爆破一次,均需拆除和搭设脚手架。

辅助用工、用时、用料多。

且通风、排烟困难,劳动强度大。

愈升高工效愈慢。

故仅适用于开挖高度较小的竖井工程。

②吊罐法

吊罐实质上是一个由钢丝绳悬吊的可升降工作台。

用吊罐法开挖反井时。

此法工艺简单。

作业条件较好,工效较高。

且所需机械设备简单,但要求中心孔位准确。

一般适用直径大于5.0米,中硬以上不需支护的稳定岩层中高度为20—60米的竖井施工。

③深孔自下而上分段爆破法

此法的主要施工过程如下:

i首先打通下部平洞,作为出渣运输通道。

ii在竖井顶部,沿反井全高,自下而上地一次钻好全部平行钻孔,钻通至平洞。

iii然后自下而上地分段装药,分段爆破。

iv爆破后需进行准确测量,再分段装药和爆破。

采用此法应注意解决好钻孔准确、装药起爆、爆后检查这几个关键环节。

此法的突出优点是作业条件好,劳动强度低,施工安全,对地质条件适应性广泛。

但由于竖井愈高,钻孔倾斜造成偏差愈大,所以,一般适用于50米以内的竖井工程。

④爬罐法

爬罐实为一个能沿特殊导轨自行升降的工作台。

导轨系由短锚杆固定在井壁上,导轨随开挖逐节接长。

此法不需钻凿提升绳孔,爬罐可自行升降,作业较为安全。

但需专用设备,投资较大,仅用于高竖井及盲井工程。

⑤直接钻凿法

先在竖井中轴线上自上而下地钻一直径为200—300毫米的导向孔,然后,改用大直径的特制钻头,沿导向孔自上而下地扩大至所需的直径。

扩大后的井筒即作为反井。

根据扩孔方式,钻凿法可分为“全断面”或“环状”钻凿两种。

前者在扩孔时要将岩石全部凿掉。

后者则只沿井筒周边凿成一条数厘米宽的环状槽,每隔一定长度,用断裂器将岩芯切断。

此法的特点是机械化程度高,成井质量好,速度快,施工也比较安全。

但需大型钻机及专用特制钻头;设备费用高,动力消耗大。

3)全断面深孔爆破法

全断面深孔爆破能改变传统的竖井开挖方式,将钻孔作业移至地面上进行,改善劳动条件,提高作业的安全度和成井效率。

①全断面自下而上分段爆破法

此法的施工过程与开挖反井相同,只是爆破的断面较大。

采用此法开挖竖井的主要技术措施是:

i确保钻孔质量,控制钻孔偏斜。

ii保证准确装药。

爆破是自下而上分段,而炸药是自炮孔的上口向下装填的。

故必须保证装药高度、装药的底部和上部填塞高度符合爆破方案的设计要求。

iii保证按顺序、安全可靠地起爆。

iv每次分段爆破后,应对爆破效果进行检查和测量:

有无堵孔现象,断面是否整齐,必要时需及时处理,甚至修正爆破方案。

②全断面一次爆破成竖井

此法与分段爆破法相比,还简化了每爆一段,装药一段和装药前后的测量检查过程,从而具有更高的成井效率。

应用此法除要求有较高的钻孔质量外。

全断面一次爆破成竖井的方法,效率高,成井快。

钻孔及爆破的工艺进一步完善后有一定的发展前途。

适用于井底平洞较大,即补偿空间较大,而高度为20或30米以内的浅竖井工程。

第二节隧道内衬

整体式衬砌施工

1.整体式衬砌施工的工艺过程

整体式衬砌可分为混凝土衬砌和钢筋混凝土衬砌两大类。

主要作业包括模板、钢筋(混凝土衬砌不含有钢筋作业)和混凝土三大作业,其施工工艺过程可参见图4-16。

因钢筋及混凝土作业与其他工程基本相同,这里不作介绍。

2.模板工程

在毛洞开挖完成后,为了修筑一定形状的混凝土或钢筋混凝土衬砌,必须先架设由模板和支撑系统(包括拱架、框架)组成的临时性结构物,这叫做模板工程。

隧道工程衬砌施工中的模板的基本作用和要求同其它混凝土工程。

(1)模板的构造

不管是拆装式或活动工具式模板,从总体上看都是由与混凝土接触的模板和支撑系统两大部分组成。

前者系保证混凝土衬砌尺寸和准确成型,并承受混凝土的分布荷载;后者则系将上述荷载再传递给地基。

1)拆装式模板的构造

以平洞的模板为例,平洞拆装式模板由模板和支撑系统(包括拱架和框架)组成。

框架又包括立柱、横梁、纵梁和支撑等(见图4-17)模板结构的形式很多,主要由洞室跨度、荷载大小、材料供应和施工特点等因素来确定。

①拱架:

拱架是拱部模板的主要承重构件,常采用木拱架、钢拱架、钢木混合拱架等几种。

②框架:

框架也叫侧墙模架,既承受拱架部分传来的垂直荷载,又承受侧墙部分传来的水平荷载,由立柱、纵梁和支撑等组成。

③模板:

平洞的模板包括拱部模板和侧墙模板。

按制作方法分,有散装模板和组合模板两种。

散装模板的安装是将加工好的板料直接钉在模架上;组合模板是将散装模板按一定规格要求预先加工制成,安装时再安设在模架上。

2)活动式模板的构造

活动式模板在断面固定的隧道工程衬砌施工的应用,对提高衬砌施工机械化作业,加快施工进度,节约模板材料等都有重大意义。

下面简单介绍应用较多的平移式活动模板。

活动式模板的支撑结构系统,实质上是可以移动的台车结构,见图4一18。

平移式活动模板在一个浇筑段上使用时,固定台车,用调幅装置将模板撑开,并准确定位。

混凝土浇筑完成后,需经过必要的养护时间才能脱模,并整体移动到下一浇筑段使用。

模板的型式很多,但基本构造是由模板、模架、台车排架、调幅装置和轨道线路构成。

①模架:

相当于拼装式模板中的拱架。

模架用型钢制成,模架间设置肋条,肋条上铺设模板。

活动式钢模板是一个包含有模架、肋条的整体外壳。

为了使模极能收缩折叠,要构造上设置一定数量的单向铰。

钢模板上必须设置检查孔,尺寸为50x50厘米左右,用作观察混凝土浇筑情况和使用振捣器。

设置的位置以便于施工作业为宜。

②台车排架(简称车架):

车架是一个空间结构,下部可以通过斗车或其它运输工具。

在衬砌施工过程中,用来支撑模架;在移动模板时作运载工具用。

③调幅装置:

调幅装置是指设置在车架上的千斤顶,用以张开或收拢模板,并调节幅度、尺寸及水平标高。

④轨道线路:

由于移动式活动模板重量以及施工时所受的荷载都比较大.外形又接近于衬砌净空,所以对轨道线路要求较高。

一般采用30公斤以上的钢轨,枕木间距不大于50厘米,地基稳固,线路平直,以避免线路不均匀下沉而引起衬砌质量事故和移动模板时发生故障。

(2)模板的安装与拆除

1)模板的安装

模板安装的要求是:

①准——保证结构各部分的形状、尺寸和相对位置准确;

②稳——立柱、拱架架设要直,支撑要牢固,结构整体稳定,模板不能有位移;

③密——接缝严密,防止漏浆;

④平——表面平整,确保衬砌的外观质量

2)模板的拆除

①模板拆除时间:

模板拆除时间是决定模板周转快慢的关键,所以拆模时间应尽量缩短。

拆模时间与混凝土硬化条件,模板受力情况,结构跨度及其所处的地质条件,以及水泥品种、标号等有关。

②缩短拆模时间的技术措施:

由于洞内温度变化不大,自然养护不可能加速混凝土硬化;采用高标号硅酸盐水泥,虽可提高早期强度,缩短拆模时间,但效果没有采用蒸汽养护和掺加早强剂好。

地下工程一般不采用蒸汽养护,而采用掺加早强剂的办法来缩短拆模时间。

3.竖井衬砌的施工

竖井主要包括:

井口、井筒及井筒与水平洞室的连接段三大部分组成。

(1)井口衬砌施工

井口是竖井的最上部,其作用是固定竖井的起点,支持悬吊在井口上的一部分临时支撑和井筒。

井口和水平洞室的口部一样,处于松软而不稳定的冲积层或风化岩层中。

地层的水平压力相当大,加以井口临时建筑物和地面施工荷载的影响,所以在施工过程中要特别注意容易发生井口塌陷。

为了防止发生事故,竖井施工一般要先修筑带锁口圈的井口。

(2)井筒衬砌施工

井筒村砌施工应根据工程地质条件,开挖方案及施工机具来确定。

一般自上而下,开挖(扩大)竖井时,衬砌也自上而下地分段浇筑。

但每一段衬砌是由下而上地架设模板,并浇筑混凝土。

每一段都要构筑壁座。

以支承该段衬砌自重和施工荷载。

井筒衬砌模板为非承重模板,所以混凝土浇筑完毕后2—4昼夜后,便可拆除摸板。

当围岩稳定,或采用反井开挖法时,可待开挖工程完成后,最后采用滑升模板一次浇筑完成。

这样可大大加速衬砌施工速度,并不留置施工缝,有利于衬砌防水。

(3)井筒与水平洞室联接段施工

井筒与水平洞室联接段,由于开挖扰动大,围岩破碎,漏水和地层压力都比井筒或水平洞室严重,所以施工时应采取相应的措施,如制定爆破方案,加强支撑,加固围岩等,既要方便施工,又要保证衬砌质量和施工安全。

4.背部回填及压浆

(1)背部回填

混凝土衬砌浇筑完毕后,为了使村砌受力均匀合理,阻止地层变形和地层压力的增加,提高衬砌的抗震能力,需要将岩壁与衬砌间的超挖部分用块石回填密实。

侧墙部分超挖量小于20厘米时,用于砌块石边浇筑边回填,回填高度始终要高出浇筑层20厘米以上;超挖量大于20厘米时,可在浇筑混凝土前用浆砌块石砌筑固填层。

若要利用回填层排水时,则靠岩壁一侧应少用或不用砂浆砌筑。

拱顶部分,当洞室围岩稳定,干燥少水,超挖量不大时,可以不回填.个别险石或局部危岩可进行局部回填。

当围岩欠稳定时,可根据其程度采用全回填或带状回填。

(2)背部压浆

向衬砌背部压注水泥砂浆,能使衬砌与围岩结合密实,阻止地层变形和地层压力的增加,改善结构受力条件,一般用于有密闭要求和承受动荷载的地段。

遇到断层地带,可以用来加固地层。

压浆工作分为初次压浆和检查压浆两种。

初次压浆是压注水泥砂浆。

检查压浆是压注纯水泥浆。

检查压浆是当作防水手段的初次压浆未达到防水目的时进行的补救措施。

第三节盾构法掘进

一、盾构施工准备工作

盾构施工准备工作主要有盾构拼装室和拆卸室的修建、盾构基座的安装、盾构进出洞的设施、后盾管片的拼装及拆卸,以及其它的配合盾构施工的一些附属设施等。

1.盾构拼装和拆卸室

在盾构施工段的始端和终端。

要建造竖井或基坑,用以进行盾构安装和拆卸。

如果眉构推进线路特别长时,还应设置检修工作井。

这些竖井或基坑都应尽量结合隧道规划线路上的通风井、设备井、地铁车站、排水泵房泣体交叉、平面交叉、施工方法转换处等需要来设置。

作为拼装和拆卸用的竖井,其建筑尺寸应根据盾构装、拆及施工来确定。

盾构拆卸井要满足起吊、拆卸工作的方便,其要求一般比拼装稍低,但应考虑留有进出洞门与隧道外径间空隙充填工作的余地。

2.盾构基座

盾构基座在井内用作安装及稳妥地搁置盾构,更重要的是通过设在基座上的导轨使眉构在施工前获得正确的导向。

因此,导轨需要根据隧道设计、施工要求定出的平面及高程位置进行测量定位。

基座可以采用现浇钢筋混凝土或钢结构。

导轨一般布置在盾构下部的900范围内,由两根或多根钢轨组成。

基座除受盾构自重外,还应考虑盾构切入地层后,进行纠偏时产生的集中荷载。

3.盾构进出洞设施

盾构进出洞是盾构法施工的重要环节,涉及到竖井洞门的形式和盾构切口内设备的布置,对地面沉降及隧道的防水都有很大的影响。

进出洞问题处理的好,能减少许多后患,保证施工速度和安全。

(1)盾构进出洞方法

1)临时基坑法:

先用板桩围成的临时基坑中进行盾构安装、后座安装及垂直运输出口施工,然后把基坑全部回填,仅留垂直运输的进出口。

拨除原基坑板桩后,盾构就在回填土中开始掘进。

2)逐步掘进法:

用盾构法进行纵坡较大的、与地面直接连通的斜隧道(如越江隧道等)施工时,其后座可由敞开式引道承担,盾构由浅入深进行掘进,直至全断面进入地层而形成洞口。

但由于目前盾构法施工造价偏高,一般从洞口起的一段较浅的暗埋隧道采用明挖法施工,在较深处才开始用盾构法施工。

3)工作井进出洞法:

在沉井或沉箱壁上设预留洞及临时封门,盾构在井内安装就位。

所有掘进准备工作结束后,即可拆除I临时封门,使盾构进入地层。

(2)临时封门的构造形式

1)钢结构封门:

工程上已用过的有横向钢板梁封门、竖向钢板梁封门及整块圆钢板封门等。

2)砖石或混凝土封门:

盾构施工时,也可在沉井洞门内用砖石砌体作封门结构,还可以直接在井壁上凿孔出洞。

4.盾构后座

盾构刚开始掘进时,其推力要靠工作井井壁来承担。

因此,在盾构与井壁之间需要传力设施,此设施称为后座。

通常采用隧道衬砌管片或专用顶块与顶撑作后座。

后座衬砌与后座井壁之间的空隙,一般采用浇筑低标号混凝士来填平,使盾构推力均匀地传给后座壁,将来拆除后座衬砌也较方便。

当盾构向前掘进达到一定距离,盾构顶力可由隧道衬砌与地层间摩阻力来承担时,后座即可拆除。

5.盾构施工附属设施的准备

盾构施工的附属设施主要有供电照明设备、通风及空压机房、排水泵房、涂料棚、充电间、出土有轨运输系统及工作井垂直运输系统

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