CN104533449A - 一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法，通过电缆实现自动控制台架，台架能够更加施工的精度调节其移动的范围，非常适用于平洞施工。同时，台架上增设了设备固定装置，不仅方便了移动部分机具设备，而且施工过程中机具设备能够随时随地投入使用，使得平洞施工的工作效率，施工效果均有显著的改善。应用该台架的平洞施工方法，其特征在于包括如下步骤：(a)施工准备；(b)洞口平面布置；(c)废渣场选址；(d)废渣场地的防护绿化；(e)洞口开挖；(f)正洞一期施工；(g)台架装配；(h)正洞二期施工。将正洞施工分二期进行，对施工本身能够实现相互借鉴，提升工程质量。

Description

一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法

技术领域

本发明涉及一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法

背景技术

施工用台架又称衬砌台车，主要用于隧道，引水洞，二衬(二次衬砌)混凝土浇注使用，台车又分为两种结构一种是穿行式另一种是针梁式，台车主要由龙门架和模板组成，龙门架主要承重，模板是根据隧道形状设计的。它具有自动行走，液压自动定位脱模(可实现上，下，左，右移动)的优点。

在平洞开挖、平洞施工中经常会用到台架，台架的使用能够极大方便运输，但现有的台架靠人工控制移动，费时费力，自动化程度不高，操作空间小。同时，现有的平洞施工对台架的使用效果不理想，洞内的废渣清理困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法，通过电缆实现自动控制台架，极大的方便了移动台架，具有省时省力的优点。台架能够更加施工的精度调节其移动的范围，非常适用于平洞施工。同时，台架上增设了设备固定装置，不仅方便了移动部分机具设备，而且施工过程中机具设备能够随时随地投入使用，提升其使用效果，扩大其使用范围，使得平洞施工的工作效率，施工效果均有显著的改善。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种隧洞开挖用台架，包括平洞及台架，平洞内连接有台架，其特征在于：平洞内的上端连接有移动支架，移动支架内连接有电缆，电缆上连接有伸缩支杆，伸缩支杆的下端焊接有台架；移动支架包括第一移动支架与第二移动支架，第一移动支架与第二移动支架相互匹配，第二移动支架之间相互匹配；台架内的下端安装有设备固定装置，设备固定装置包括底板主板及底板副板，底板主板的两端和底板副板的一端均设有限位凹槽，底板副板的另一端设有限位凸起，限位凸起与限位凹槽相匹配；底板主板上设有电机，底板副板上连接有设备固定件，设备固定件包括连接段及限位段，连接段连接底板副板，限位段上设有伸缩节。台架能够容纳设备、施工人员及废渣，具有一定的运输作用，省时省力，施工进度显著加快。电缆上通电后，台架能够在电缆上自由移动，移动平稳，且移动方向可控，极大的方便了运输废渣及机具设备；施工时，能够节省大量的人力物力，且施工进度加快，工作效率提升。伸缩支杆能够伸长缩短，伸长时，台架向地面移动，缩短时，台架远离地面；该结构不仅适用于不同高度的平洞，而且方便了卸装机具设备与废渣等。第一移动支架与第二移动支架能够相互连接，在施工过程中，通过改变第一移动支架上连接的第二移动支架的数量，使其与平洞的开挖长度相匹配，具有灵活多变、可自主调节的优点。设备固定装置用于固定部分施工用设备，设备稳固的固定在台架上，可避免设备发生滑移，甚至被损坏；且在施工过程中，设备靠近施工位置，其工作效果优异。底板副板与底板主板能够相互连接，通过改变底板副板的连接数量可调节设备固定装置的长度，实现按需分配，确保可安装的机具设备均能够安装在台架上。

进一步，移动支架的两侧均连接有支撑丝杠，支撑丝杠的另一端连接平洞，起固定作用。

进一步，台架的上端连接固定块，固定块焊接伸缩支杆，使得伸缩支杆与台架牢固连接。

进一步，台架内设有控制台，控制台与伸缩支杆相匹配，控制台与电缆相匹配，控制台可控制伸缩支杆及电缆，方便施工人员控制台架。

进一步，第一移动支架与第二移动支架之间连接有法兰，实现固定作用。

进一步，限位凹槽的上方与下方均设有第一螺孔，限位凸起上均设有第二螺孔，第一螺孔与第二螺孔相互配合，第一螺孔内与第二螺孔内连接有螺栓。通过螺栓实现固定连接限位凹槽与限位凸起，不仅连接牢固，而且拆卸方便。

应用该台架的平洞施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)施工准备：

①技术准备：

组织技术人员熟悉图纸，测量复核图纸尺寸、工程量等参数，归纳整理提出质疑；在由监理、设计组织的技术交底会上清楚说明，领会设计意图，编写《施工组织设计》及《作业指导书》，编制各分项工程施工计划网络图，报监理部审批；

②机械设备准备：

准备施工机械设备，包括挖掘机、装载机、自卸汽车、电焊机、混凝土湿喷机、钢筋弯曲机、钢筋切割机、空压机、风动凿岩机及相应的电机等；并对机械设备进行检查，确保机械设备数量准确；

③开挖准备：

首先修缮便道，对平洞洞口处进行场地平整处理，并做好洞口的场地布置；然后在平洞的附近选取一块空地作为废渣场，并将废渣场选址方案上报监理，经监理审阅合格后方能将其作为废渣场；

(b)洞口平面布置：

合理布置施工设施、施工便道、材料存放场、车辆停放地，将空压机房、通风机房、搅拌机房、电机房、混凝土湿喷机房、装载机房等靠近洞口布设；钢筋加工棚、木工房、充电房、修配车间、变电站等布置在洞口附近；废渣场布设在拌合机械附近并便于运输，在该基础上尽量远离生活区及居民区布置；

(c)废渣场选址：

根据施工人员的勘查记录，选定合适的位置作为废渣场地，废渣场地选址尽量远离居民区，并做好隔离措施；

(d)废渣场地的防护绿化：

根据设计及环保要求，首先对废渣场地进行防护，具体防护措施如下：

①废渣场地废渣前需清除原植被，对地表进行整平并清除大于50cm的软土弱层，斜坡地段要顺坡面挖设台阶；

②废渣场地底部填筑硬质岩渣，并对废渣场地进行分层，分层厚度小于2m；

③填筑废渣场地边界及边坡，按照设计要求进行分级填筑，构建分级平台；

④建立废渣挡墙，挡墙高度大于1m，环绕废渣场地设置，挡墙施工步骤如下：

a、测量放线；

b、建立模板；

c、浇筑基础砼；

d、墙身钢筋绑扎；

f、墙体模板安装；

g、浇筑混凝土；

h、砼养护；

待挡墙浇筑完成后，在废渣挡墙及废渣场地底部建立排水盲沟；采用干砌片石砌筑排水盲沟，排水盲沟的底部与废渣场地底部的泄水孔相互连通，方便排出废渣场地的底部积水；

然后对废渣场地进行绿化处理：首先对废渣场坡面和边界撒播草籽进行绿化；草籽选择根系发达茎矮叶茂且适于本地区成活的多年生草种，每平方米散播草籽15～20g，并在对草籽进行定期维护，促使草籽快速成长；

(e)洞口开挖：

①测量放样：

由测量人员对洞口的仰坡和边坡的起点以及终点的平面位置精确放样；

②开挖：

首先做好洞口边坡和仰坡的坡顶截水沟、排水沟等防排水工程，再用挖掘机挖除松软的上覆盖土层，采用边开挖边支护的方法进行，并在监理的配合下有计划的检查边坡和仰坡的稳定情况；然后对下层基岩进行松动爆破作业，利用放小炮完成爆破作业；爆破后，下层基岩变得松动，采用装载机配合挖掘机开挖下层基岩，并将废渣输送至废渣场；边坡和仰坡开挖结束后，对边坡和仰坡上残留的浮石、危石及时进行清除并输送至废渣场，对坡面凹凸不平的地方，进行整修；接着按照设计图纸对边坡及仰坡进行砂浆锚杆支护，并在锚杆支护上挂设钢筋网，最后采用混凝土湿喷机喷射向锚杆支护喷射混凝土，并养护24h；

(f)正洞一期施工：

①正洞施工准备：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞一期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞一期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌，初期支护的施工工艺为：首先检查开挖断面，开挖断面合格后，按设计要求在岩面上画出锚杆孔位；然后采用人工手持风钻造孔，按施工设计要求控制孔径大小、孔的开口偏差、孔的开口方向和孔深；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

b、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；

c、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作初期支护；

d、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业；

e、拆除导坑临空部分的初期支护；

f、建造导坑内层衬砌；

(g)台架装配：

待正洞一期施工完成后，首先在正洞内的上端架起第一移动支架，并在第一移动支架内安装电缆；然后开始装配台架，台架由工字钢架、顶纵梁、钢筋网片、斜撑、底板组成；门架采用4根型钢焊接形成工字钢架，其中2根20a工字钢作工字钢架立柱，另外2根20a工字钢作工字钢架纵梁；工字钢架分别位于台架的两侧，其中一侧的对角线上焊接2根斜撑，2根斜撑相互交叉，通过螺纹连接固定；顶纵梁有2根，分别通过焊接连接于工字钢架的上端的2个角落，连接两侧的工字钢架，顶纵梁的长度根据正洞一期施工长度而定；底板通过焊接连接于工字钢架的下端，同样连接两侧工字钢架；底板中间与顶纵梁中间通过工字钢架立柱连接，顶纵梁方向上相邻的工字钢架立柱之间通过斜撑交叉固定。钢筋网片有4根，横向搭接在台架上端2根顶纵梁之间，作为横向连接和台架的骨架，并用螺纹钢焊接固定；

台架搭接完成后，在台架的上端安装固定块，固定块由铁制成，固定块上焊接伸缩支杆，选取伸缩钢管作为伸缩支杆，并通过伸缩支杆连接电缆；接着开始安装设备固定装置，首先确定底板主板的位置，通过螺纹连接固定在底板上；同时，在底板主板上安装两台电机，然后根据设备使用要求安装相应数量的底板副板，并将对应的设备安装在底板副板上，使用设备固定件固定这些设备；

(h)正洞二期施工：

①正洞施工准备：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞二期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞二期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、台架就位，将电缆通电，施工人员检验台架运行工况；然后将部分施工用机械设备安装在设备装置上，并对每台机械设备进行试运行；

b、振动开挖：首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

c、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；

d、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作初期支护；

e、随着施工的进行，正洞的开挖长度逐渐增加；根据实际的施工需求在第一移动支架上连接适当数量的第二移动支架，并将第二移动支架固定于正洞内的上端；此时，台架的移动范围扩大，更靠近施工位置；

f、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业；

g、拆除导坑临空部分的初期支护；

h、建造导坑内层衬砌。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种隧洞开挖用台架及应用该台架的平洞施工方法，通过电缆实现自动控制台架，极大的方便了移动台架，具有省时省力的优点。台架能够更加施工的精度调节其移动的范围，非常适用于平洞施工。同时，台架上增设了设备固定装置，不仅方便了移动部分机具设备，而且施工过程中机具设备能够随时随地投入使用，提升其使用效果，扩大其使用范围，使得平洞施工的工作效率，施工效果均有显著的改善。

台架能够容纳设备、施工人员及废渣，具有一定的运输作用，省时省力，施工进度显著加快。电缆上通电后，台架能够在电缆上自由移动，移动平稳，且移动方向可控，极大的方便了运输废渣及机具设备；施工时，能够节省大量的人力物力，且施工进度加快，工作效率提升。伸缩支杆能够伸长缩短，伸长时，台架向地面移动，缩短时，台架远离地面；该结构不仅适用于不同高度的平洞，而且方便了卸装机具设备与废渣等。第一移动支架与第二移动支架能够相互连接，在施工过程中，通过改变第一移动支架上连接的第二移动支架的数量，使其与平洞的开挖长度相匹配，具有灵活多变、可自主调节的优点。设备固定装置用于固定部分施工用设备，设备稳固的固定在台架上，可避免设备发生滑移，甚至被损坏；且在施工过程中，设备靠近施工位置，其工作效果优异。底板副板与底板主板能够相互连接，通过改变底板副板的连接数量可调节设备固定装置的长度，实现按需分配，确保可安装的机具设备均能够安装在台架上。

本发明首先进行废渣场选址，确保废渣选址合理，使得附近居民不受其影响，并通过防护绿化布置废渣场，废渣场的自然净化能力强，对周围环境的影响小，体现环保的施工理念。洞口开挖重复结合了实际地形地质，尽量减少了边坡和仰坡的挖方量，减少了对坡体原状土的扰动，使得原状土的稳定性依旧良好，且保证了洞口平整，对于平洞施工具有积极的作用。将正洞开挖分为一期与二期进行，并更加正洞的施工进度合理装配台架，一方面，台架适用于正洞施工，对于正洞施工具有巨大的帮助，且采用按需分配的方式节约了施工成本；另一方面，将正洞施工分二期进行，对施工本身能够实现相互借鉴，提升工程质量。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明一种隧洞开挖用台架的结构示意图；

图2为图1中A向的截面结构示意图；

图3为本发明中移动支架与伸缩支杆连接时的结构示意图；

图4为本发明中设备固定装置的结构示意图；

图5为图4中B向的结构示意图；

图6为本发明中底板主板的结构示意图；

图7为本发明中底板副板的结构示意图；

图8为本发明中设备固定件的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种隧洞开挖用台架，包括平洞1及台架4，台架4能够容纳设备、施工人员及废渣，具有一定的运输作用，省时省力，施工进度显著加快。平洞1上内的上端固定有直杆，直杆的下端连接有移动支架2，移动支架2内安装有电缆22，电缆22贯穿移动支架2。移动支架2包括第一移动支架23与第二移动支架24，第一移动支架23与第二移动支架24可通过法兰6连接，第二移动支架24之间可通过法兰6连接，当施工人员需要改变移动支架2的长度时，只需在第一移动支架23上连接适当数量的第二移动支架24即可，使其与平洞1的开挖长度相匹配，具有灵活多变、可自主调节的优点。第一移动支架23与第二移动支架24连接后，其内部的电缆22相互连接形成整体。为了进一步确保移动支架2的稳定性，移动支架2的两端均连接有支撑丝杠21，支撑丝杠21的另一端连接平洞1，起固定作用。

电缆22上连接有伸缩支杆3，伸缩支杆3为伸缩钢管，可伸长与缩短。台架4的上端通过连接有固定块31，固定块31的两端通过螺栓固定在台架4的上端。伸缩支杆3焊接于固定块31上，因此当电缆22通电后，伸缩支杆3能够带动台架4自由移动。工作原理如下：电缆22通电，伸缩支杆3带动台架4首先在第一移动支架23上移动，当移动的范围要大于第一移动支架23的长度时，通过在第一移动支架23上连接第二移动支架24以延长移动支架2的长度，使其满足台架4的移动范围要求。实现台架4能够在电缆22上自由移动，移动平稳，且移动方向可控，极大的方便了运输废渣及机具设备；施工时，能够节省大量的人力物力，且施工进度加快，工作效率提升。伸缩支杆3可伸缩，伸长时，台架4向地面移动，缩短时，台架4远离地面，可避免台架4与地面的碎石相互碰撞；该结构不仅适用于不同高度的平洞1，而且方便了卸装机具设备与废渣等。台架4内设有控制台44，控制台44上设有两个调幅开关(图中未标出)，其中一个调幅开关可控制伸缩支杆3伸缩，另一个调幅开关可控制电缆22，使电缆22通电与断电。

台架4内的下端安装有设备固定装置5，设备固定装置5包括底板主板51及底板副板52，底板主板51通过螺栓固定于台架4内。底板主板51的两端和底板副板52的一端均设有限位凹槽511，底板副板52的另一端设有限位凸起521，限位凹槽511与限位凸起521相匹配，限位凸起521能够嵌入限位凹槽511内。限位凹槽511的上方与下方均设有第一螺孔512，限位凸起521上均设有第二螺孔522，第一螺孔512与第二螺孔522相互配合，第一螺孔512内与第二螺孔522内连接有螺栓。通过螺栓实现固定连接限位凹槽511与限位凸起521，不仅连接牢固，而且拆卸方便。当底板副板52与底板主板51连接时，限位凸起521嵌入限位凹槽511内，通过螺栓固定连接限位凸起521及限位凹槽511，同时采用螺栓将底板副板52固定于台架4内。底板主板51上设有电机7，底板副板52上连接有设备固定件8，设备固定件8包括连接段82及限位段81，连接段82上设有第三螺孔821用于连接底板副板52，限位段81上设有伸缩节811，当底板副板52上固定设备时，限位段81架于设备的底座上，通过调节伸缩节811使其能够与设备的底座相匹配，然后通过螺栓将连接段82连接于底板副板52上，实现固定设备。设备固定装置5用于固定部分施工用设备，设备稳固的固定在台架4上，可避免设备发生滑移，甚至被损坏；且在施工过程中，设备靠近施工位置，其工作效果优异。底板副板52与底板主板51能够相互连接，通过改变底板副板52的连接数量可调节设备固定装置5的长度，实现按需分配，确保可安装的机具设备均能够安装在台架4上。

应用该台架4的平洞1施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)施工准备：

①技术准备：

组织技术人员熟悉图纸，测量复核图纸尺寸、工程量等参数，归纳整理提出质疑；在由监理、设计组织的技术交底会上清楚说明，领会设计意图，编写《施工组织设计》及《作业指导书》，编制各分项工程施工计划网络图，报监理部审批；

②劳动力准备：

工种	人数(人)
		管理人员	7
挖掘机司机	3
		汽车司机	10
搅拌机司机	4
		装载机司机	2
混凝土喷射工人	12
		钢筋工	3
风枪工	9
		电焊工	2
爆破工	3
		运渣工人	5
测量放线工	3

③机械设备准备：

准备施工机械设备，包括挖掘机、装载机、自卸汽车、电焊机、混凝土湿喷机、钢筋弯曲机、钢筋切割机、空压机、风动凿岩机、柴油发电机、注浆机、配料机、风钻及相应的电机等；并对机械设备进行检查，确保机械设备数量准确；

④开挖准备：

首先修缮便道，对平洞1洞口处进行场地平整处理，并做好洞口的场地布置；然后在平洞1的附近选取一块空地作为废渣场，并将废渣场选址方案上报监理，经监理审阅合格后方能将其作为废渣场；

(b)洞口平面布置：

合理布置施工设施、施工便道、材料存放场、车辆停放地，将空压机房、通风机房、搅拌机房、电机房、混凝土湿喷机房、装载机房等靠近洞口布设；钢筋加工棚、木工房、充电房、修配车间、变电站等布置在洞口附近；废渣场布设在拌合机械附近并便于运输，在该基础上尽量远离生活区及居民区布置；

妥善布置生活房屋、爆破器材库等，确保施工人员有较好的生活条件和安全保障。平洞1施工工期长、劳动强度大、每天工作时间不固定，因而保持施工人员具有良好的体力非常主要。所以，生活房屋与洞口宜保持一定的距离，使工人有安静的休息环境，但也不要设在平洞1洞顶附近，以免生活用水大量渗入平洞1，同时还要考虑避免火灾、洪水、滑坡等灾害的威胁。炸药库、雷管库需分别单独布设，要有一定的安全距离，常设在远离施工场地的小山头或背坡上；

灵活布置场内便道、车辆停放地、大堆材料堆放场地等，达到节约开辟场地所需花费。山岭平洞1的洞口一般多受地形条件限制，长平洞1施工设施多，往往难于一次布置妥当，利用弃渣场、洞口路基逐步发展，使臻完善。一般是将易于搬迁、变动的场地或前期不急需的场地作二次布置，但要注意二次布置场地时，不应对平洞1施工产生延误或与其他工程施工发生干扰。场内便道常需多次布设才能完善，进场便道与之衔接点的确定应考虑到这种变化，通常放在较为开阔平坦的大堆材料堆放场处。如果弃碴场地、进场便道处在不良地质地段，要注意不得因弃碴、加载引起滑坡。

(c)废渣场选址：

根据施工人员的勘查记录，选定合适的位置作为废渣场地，废渣场地选址应遵循以下原则：

a、远离居民区；

b、远离农田种植区；

c、尽量靠近施工位置；

d、选择平地贫瘠区域；

f、选择海拔位置较低处。

(d)废渣场地的防护绿化：

根据设计及环保要求，首先对废渣场地进行防护，具体防护措施如下：

①废渣场地废渣前需清除原植被，对地表进行整平并清除大于50cm的软土弱层，斜坡地段要顺坡面挖设台阶，台阶宽度不小于2m。；

②废渣场地底部填筑硬质岩渣，并对废渣场地进行分层处理，层与层之间的距离小于2m；

③填筑废渣场地边界及边坡，边坡不得陡于1:1.25，按照设计要求进行分级填筑，分级高度小于6m，构建分级平台，分级平台大于3m；

④建立废渣挡墙，采用混凝土浇筑，挡墙高度大于1m，环绕废渣场地设置，挡墙施工方法如下：

a、测量放线，确定挡墙准确位置及标高，然后开挖基坑；待基坑开挖完成后，基底纵轴线结合横断面放线复验，确认位置，确认合格后方能进行下一道工序；

b、建立模板，首先进行基础施工，然后立即进行回填，并采用打夯机夯实；

c、浇筑基础砼，基础施工完成后，及时对墙身处的砼凿毛，保证浇筑挡墙的墙身时，新浇砼与已浇砼相互连接。待基础砼达到设计强度的80％后方可进行墙身施工，开始关模，并进行沉降缝、接缝及防水处理；

d、墙身钢筋绑扎，按照施工要求准确绑扎钢筋，确保扎紧，不得有松动、折断、位移等情况；

f、墙体模板安装，根据边线先立一侧模板，然后依次立其他面模板，并用临时支撑住撑住模板，用线锤校正模板，然后固定背楞，再用斜撑固定；

g、浇筑混凝土，在浇筑中采用插入式振捣棒进行振捣，不得过振或者偏振；

h、砼养护，采取带膜保温保湿条件下养护混凝土，养护时间不得少于14天。

待挡墙施工完成后，在废渣挡墙及废渣场地底部建立排水盲沟；采用干砌片石砌筑排水盲沟，排水盲沟的底部与废渣场地底部的泄水孔相互连通，方便排出废渣场地的底部积水；

然后对废渣场地进行绿化处理：首先对废渣场坡面和边界撒播草籽进行绿化；草籽选择根系发达茎矮叶茂且适于本地区成活的多年生草种，每平方米散播草籽15～20g，并在对草籽进行定期维护，促使草籽快速成长；

(e)洞口开挖：

①测量放样及施工准备：

a、由测量人员对洞口的仰坡和边坡的起点以及终点的平面位置精确放样；

b、据设计图纸，做好洞口仰坡的坡顶截水沟、洞口临时排水沟等防排水工作；

c、将主要临时便道修至洞口位置，以便于施工机械、人员进场，平整施工场地；

d、砂、石料、水泥、钢筋等检验合格后进场，调试拌和设备和混凝土湿喷机设备等，确保其合格。

②开挖：

a、平洞1洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工排水设施，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳；

b、按照图纸的要求，在洞口施工前进行边坡、仰坡自上而下的开挖。开挖的过程当中，对松软的上覆盖土层，采用边开挖边支护，加强防护，随时检测、检查山坡的稳定情况；对下面的岩体，采用放小炮，进行松动爆破的开挖方法，通过装载机配合挖掘机进行开挖,并将废渣输送至废渣场；

c、边坡、仰坡开挖完后，对上面的浮石、危石及时进行清除，对坡面凹凸不平的地方，进行整修。

d、对洞口与暗洞衔接10米范围内的土石方先开挖至平洞1上断面标高(拱部以上部分)，作为平洞1进洞施工平台

e、接着按照设计图纸对边坡及仰坡进行砂浆锚杆支护，并在锚杆支护上挂设钢筋网，最后采用混凝土湿喷机喷射向锚杆支护喷射混凝土，并养护24h；

(f)正洞一期施工：

①正洞施工准备：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞一期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置：

施工用风：

a、空压机功率要求

隧道施工用风采用固定空压机供风，空压机最大功率应能满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求；

b、空压机位置要求

固定式空压机站应设在洞口附近，并靠近变电站，当有多个洞口需集中供风时，可选在适中位置，但应靠近用风量较大的洞口。空压机站应有具体的防水、降温和保温措施；

c、工作风压

隧道工作面风压不应小于0.5MPa，高压风管的直径应根据最大送风量、风管长度、闸阀等条件计算确定；

施工用水：

a、隧道施工供水方案的选择及设备的配置

水源的水量应能满足工程和生活用水的需要。有高山自然水源时，应蓄水利用。水池高度应通过计算，并能满足洞内最大水压的要求；水池的容量应计算并有一定的储备量，满足洞内外集中用水的需要；采用机械抽水站供水时，配备备用的抽水机；

b、工作面水压

隧道工作面的水压不应小于0.3Mpa，水管的直径应根据最大供水量、管路长度、弯头、闸阀等条件计算确定；

施工用电

a、施工用电方案

施工用电应进行施工用电量设计，并采用三级配电二级保护方式；

b、变压器容量

变压器容量根据电气设备用电总容量确定。当单台电动设备容量超过变压器容量1/3时，应适当考虑增加起动附加容量。

c、变压器位置

洞外变电站宜设在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧，沿海地区工程，应考虑防雷击和防飓风措施。变电站电源线当需跨越施工地区时，其最低点距人行道和运输线路的最小高度应满足：电压35kV时7.0m，10kV时7.0m，400V时6.0m；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞一期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌，初期支护的施工工艺为：首先检查开挖断面，开挖断面合格后，按设计要求在岩面上画出锚杆孔位；然后采用人工手持风钻造孔，按施工设计要求控制孔径大小、孔的开口偏差、孔的开口方向和孔深；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

b、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；

c、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作初期支护；

d、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业。具体操作如下：

1)基层岩面处理：应先清理松动危石，如果岩面地下水较多，按设计预制Ω型排水管进行引水；喷砼前用高压水或高压风自上而下冲、吹洗基岩表面并使岩石表面干净，接近饱和状态；严重超挖部分，采用同级别喷砼填平；

2)搅拌：搅拌时间规定为2～3min，拌和好的混合料使用自卸式运输车运送，水泥优先选用PO.32.5R，粗骨料为小于16mm细石，细集料为坚硬机制中粗砂，细度模量宜大于2.5，速凝剂掺量为水泥掺量的5％；

3)喷射时应分段、分部、分块，先墙后拱、自下而上进行，喷嘴作小圆周或S形运动，螺旋直径约20～30cm；工作风压0.1～0.15Mpa，水压应稍高于风压为0.15～0.2Mpa，喷拱部时稍大；喷嘴至工作面距离在1.5～2.0m，喷嘴尽量垂直岩面；复喷时一次喷到设计厚度；

e、拆除导坑临空部分的初期支护；

f、建造导坑内层衬砌；

(g)台架4装配：

待正洞一期施工完成后，首先在正洞内的上端架起第一移动支架23，并在第一移动支架23内安装电缆22；然后开始装配台架4，台架4由工字钢架、顶纵梁、钢筋网片、斜撑、底板组成；门架采用4根型钢焊接形成工字钢架，其中2根20a工字钢作工字钢架立柱42，另外2根20a工字钢作工字钢架纵梁41；工字钢架分别位于台架4的两侧，其中一侧的对角线上焊接2根斜撑43，2根斜撑43相互交叉，通过螺纹连接固定；顶纵梁46有2根，分别通过焊接连接于工字钢架的上端的2个角落，连接两侧的工字钢架，顶纵梁46的长度根据正洞一期施工长度而定；底板47通过焊接连接于工字钢架的下端，同样连接两侧工字钢架；底板47中间与顶纵梁46中间通过工字钢架立柱42连接，顶纵梁46方向上相邻的工字钢架立柱42之间通过斜撑43交叉固定。钢筋网片45有4根，横向搭接在台架4上端2根顶纵梁46之间，作为横向连接和台架4的骨架，并用螺纹钢焊接固定；

台架4搭接完成后，在台架4的上端安装固定块31，固定块31由铁制成，固定块31上焊接伸缩支杆3，选取伸缩钢管作为伸缩支杆3，并通过伸缩支杆3连接电缆22；接着开始安装设备固定装置5，首先确定底板主板51的位置，通过螺纹连接固定在底板47上；同时，在底板主板51上安装两台电机7，然后根据设备使用要求安装相应数量的底板副板52，并将对应的设备安装在底板副板52上，使用设备固定件8固定这些设备；

(h)正洞二期施工：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞二期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置：

施工用风：

a、空压机功率要求

隧道施工用风采用固定空压机供风，空压机最大功率应能满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求；

b、空压机位置要求

固定式空压机站应设在洞口附近，并靠近变电站，当有多个洞口需集中供风时，可选在适中位置，但应靠近用风量较大的洞口。空压机站应有具体的防水、降温和保温措施；

c、工作风压

隧道工作面风压不应小于0.5MPa，高压风管的直径应根据最大送风量、风管长度、闸阀等条件计算确定；

施工用水：

a、隧道施工供水方案的选择及设备的配置

水源的水量应能满足工程和生活用水的需要。有高山自然水源时，应蓄水利用。水池高度应通过计算，并能满足洞内最大水压的要求；水池的容量应计算并有一定的储备量，满足洞内外集中用水的需要；采用机械抽水站供水时，配备备用的抽水机；

b、工作面水压

隧道工作面的水压不应小于0.3Mpa，水管的直径应根据最大供水量、管路长度、弯头、闸阀等条件计算确定；

施工用电

a、施工用电方案

施工用电应进行施工用电量设计，并采用三级配电二级保护方式；

b、变压器容量

变压器容量根据电气设备用电总容量确定。当单台电动设备容量超过变压器容量1/3时，应适当考虑增加起动附加容量。

c、变压器位置

洞外变电站宜设在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧，沿海地区工程，应考虑防雷击和防飓风措施。变电站电源线当需跨越施工地区时，其最低点距人行道和运输线路的最小高度应满足：电压35kV时7.0m，10kV时7.0m，400V时6.0m；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞二期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、台架4就位，将电缆22通电，施工人员检验台架4运行工况；然后将部分施工用机械设备安装在设备装置上，并对每台机械设备进行试运行；

b、振动开挖：首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

c、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌；

d、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作初期支护；

e、随着施工的进行，正洞的开挖长度逐渐增加；根据实际的施工需求在第一移动支架23上连接适当数量的第二移动支架24，并将第二移动支架24固定于正洞内的上端；此时，台架4的移动范围扩大，更靠近施工位置；

f、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业。具体操作如下：

1)基层岩面处理：应先清理松动危石，如果岩面地下水较多，按设计预制Ω型排水管进行引水；喷砼前用高压水或高压风自上而下冲、吹洗基岩表面并使岩石表面干净，接近饱和状态；严重超挖部分，采用同级别喷砼填平；

2)搅拌：搅拌时间规定为2～3min，拌和好的混合料使用自卸式运输车运送，水泥优先选用PO.32.5R，粗骨料为小于16mm细石，细集料为坚硬机制中粗砂，细度模量宜大于2.5，速凝剂掺量为水泥掺量的5％；

3)喷射时应分段、分部、分块，先墙后拱、自下而上进行，喷嘴作小圆周或S形运动，螺旋直径约20～30㎝；工作风压0.1～0.15Mpa，水压应稍高于风压为0.15～0.2Mpa，喷拱部时稍大；喷嘴至工作面距离在1.5～2.0m，喷嘴尽量垂直岩面；复喷时一次喷到设计厚度；

g、拆除导坑临空部分的初期支护；

h、建造导坑内层衬砌。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种隧洞开挖用台架，包括平洞及台架，所述平洞内连接有所述台架，其特征在于：所述平洞内的上端连接有移动支架，所述移动支架内连接有电缆，所述电缆上连接有伸缩支杆，所述伸缩支杆的下端焊接有所述台架；所述移动支架包括第一移动支架与第二移动支架，所述第一移动支架与所述第二移动支架相互匹配，所述第二移动支架之间相互匹配；所述台架内的下端安装有设备固定装置，所述设备固定装置包括底板主板及底板副板，所述底板主板的两端和所述底板副板的一端均设有限位凹槽，所述底板副板的另一端设有限位凸起，所述限位凸起与所述限位凹槽相匹配；所述底板主板上设有电机，所述底板副板上连接有设备固定件，所述设备固定件包括连接段及限位段，所述连接段连接所述底板副板，所述限位段上设有伸缩节。

2.根据权利要求1所述一种隧洞开挖用台架，其特征在于：所述移动支架的两侧均连接有支撑丝杠，所述支撑丝杠的另一端连接所述平洞。

3.根据权利要求1所述一种隧洞开挖用台架，其特征在于：所述台架的上端连接固定块，所述固定块焊接所述伸缩支杆。

4.根据权利要求1所述一种隧洞开挖用台架，其特征在于：所述台架内设有控制台，所述控制台与所述伸缩支杆相匹配，所述控制台与所述电缆相匹配。

5.根据权利要求1所述一种隧洞开挖用台架，其特征在于：所述第一移动支架与所述第二移动支架之间连接有法兰，实现固定作用。

6.根据权利要求1所述一种隧洞开挖用台架，其特征在于：所述限位凹槽的上方与下方均设有第一螺孔，所述限位凸起上均设有第二螺孔，所述第一螺孔与所述第二螺孔相互配合，所述第一螺孔内与所述第二螺孔内连接有螺栓。

7.应用该台架的平洞施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)施工准备：

①技术准备：

组织技术人员熟悉图纸，测量复核图纸尺寸、工程量等参数，归纳整理提出质疑；在由监理、设计组织的技术交底会上清楚说明，领会设计意图，编写《施工组织设计》及《作业指导书》，编制各分项工程施工计划网络图，报监理部审批；

②机械设备准备：

准备施工机械设备，包括挖掘机、装载机、自卸汽车、电焊机、混凝土湿喷机、钢筋弯曲机、钢筋切割机、空压机、风动凿岩机及相应的电机等；并对所述机械设备进行检查，确保所述机械设备数量准确；

③开挖准备：

首先修缮便道，对平洞洞口处进行场地平整处理，并做好洞口的场地布置；然后在平洞的附近选取一块空地作为废渣场，并将废渣场选址方案上报监理，经监理审阅合格后方能将其作为废渣场；

(b)洞口平面布置：

合理布置施工设施、施工便道、材料存放场、车辆停放地，将空压机房、通风机房、搅拌机房、电机房、混凝土湿喷机房、装载机房等靠近洞口布设；钢筋加工棚、木工房、充电房、修配车间、变电站等布置在洞口附近；废渣场布设在拌合机械附近并便于运输，在该基础上尽量远离生活区及居民区布置；

(c)废渣场选址：

根据施工人员的勘查记录，选定合适的位置作为废渣场地，废渣场地选址尽量远离居民区，并做好隔离措施；

(d)废渣场地的防护绿化：

根据设计及环保要求，首先对废渣场地进行防护，具体防护措施如下：

①废渣场地废渣前需清除原植被，对地表进行整平并清除大于50cm的软土弱层，斜坡地段要顺坡面挖设台阶；

②废渣场地底部填筑硬质岩渣，并对废渣场地进行分层，分层厚度小于2m；

③填筑废渣场地边界及边坡，按照设计要求进行分级填筑，构建分级平台；

④建立废渣挡墙，挡墙高度大于1m，环绕废渣场地设置，挡墙施工步骤如下：

a、测量放线；

b、建立模板；

c、浇筑基础砼；

d、墙身钢筋绑扎；

f、墙体模板安装；

g、浇筑混凝土；

h、砼养护；

待挡墙浇筑完成后，在废渣挡墙及废渣场地底部建立排水盲沟；采用干砌片石砌筑排水盲沟，排水盲沟的底部与废渣场地底部的泄水孔相互连通，方便排出废渣场地的底部积水；

然后对废渣场地进行绿化处理：首先对废渣场坡面和边界撒播草籽进行绿化；草籽选择根系发达茎矮叶茂且适于本地区成活的多年生草种，每平方米散播草籽15～20g，并在对草籽进行定期维护，促使草籽快速成长；

(e)洞口开挖：

①测量放样：

由测量人员对洞口的仰坡和边坡的起点以及终点的平面位置精确放样；

②开挖：

首先做好洞口边坡和仰坡的坡顶截水沟、排水沟等防排水工程，再用挖掘机挖除松软的上覆盖土层，采用边开挖边支护的方法进行，并在监理的配合下有计划的检查边坡和仰坡的稳定情况；然后对下层基岩进行松动爆破作业，利用放小炮完成爆破作业；爆破后，下层基岩变得松动，采用装载机配合挖掘机开挖下层基岩，并将废渣输送至废渣场；边坡和仰坡开挖结束后，对边坡和仰坡上残留的浮石、危石及时进行清除并输送至废渣场，对坡面凹凸不平的地方，进行整修；接着按照设计图纸对边坡及仰坡进行砂浆锚杆支护，并在锚杆支护上挂设钢筋网，最后采用混凝土湿喷机喷射向锚杆支护喷射混凝土，并养护24h；

(f)正洞一期施工：

①正洞施工准备：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞正洞一期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞一期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作初期支护及边墙衬砌，所述初期支护的施工工艺为：首先检查开挖断面，开挖断面合格后，按设计要求在岩面上画出锚杆孔位；然后采用人工手持风钻造孔，按施工设计要求控制孔径大小、孔的开口偏差、孔的开口方向和孔深；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

b、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作所述初期支护及边墙衬砌；

c、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作所述初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作所述初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作所述初期支护；

d、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业；

e、拆除导坑临空部分的所述初期支护；

f、建造导坑内层衬砌；

(g)台架装配：

待正洞一期施工完成后，首先在正洞内的上端架起第一移动支架，并在第一移动支架内安装电缆；然后开始装配台架，台架由工字钢架、顶纵梁、钢筋网片、斜撑、底板组成；门架采用4根型钢焊接形成工字钢架，其中2根20a工字钢作工字钢架立柱，另外2根20a工字钢作工字钢架纵梁；工字钢架分别位于台架的两侧，其中一侧的对角线上焊接2根斜撑，2根斜撑相互交叉，通过螺纹连接固定；顶纵梁有2根，分别通过焊接连接于工字钢架的上端的2个角落，连接两侧的工字钢架，顶纵梁的长度根据正洞一期施工长度而定；底板通过焊接连接于工字钢架的下端，同样连接两侧工字钢架；

底板中间与顶纵梁中间通过工字钢架立柱连接，顶纵梁方向上相邻的工字钢架立柱之间通过斜撑交叉固定。钢筋网片有4根，横向搭接在台架上端2根顶纵梁之间，作为横向连接和台架的骨架，并用螺纹钢焊接固定；

台架搭接完成后，在台架的上端安装固定块，固定块由铁制成，固定块上焊接伸缩支杆，选取伸缩钢管作为伸缩支杆，并通过伸缩支杆连接电缆；

接着开始安装设备固定装置，首先确定底板主板的位置，通过螺纹连接固定在底板上；同时，在底板主板上安装两台电机，然后根据设备使用要求安装相应数量的底板副板，并将对应的设备安装在底板副板上，使用设备固定件固定这些设备；

(h)正洞二期施工：

①正洞施工准备：

熟悉施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书，确定正洞正洞二期施工方法；对施工用风、施工用水、施工用电设施综合布置；

②正洞施工：

首先根据施工设计方案，确定正洞二期施工长度，采用双侧壁导坑法施工，具体施工步骤如下：

a、台架就位，将电缆通电，施工人员检验台架运行工况；然后将部分施工用机械设备安装在设备装置上，并对每台机械设备进行试运行；

b、振动开挖：首先开挖正洞一侧的第一导坑，然后对正洞上台阶及时施作所述初期支护及边墙衬砌；接着对孔进行灌注砂浆，待灌注完成后，将锚杆慢慢顶入孔内，直至顶至设计位置，再安装锚杆垫板，拧紧紧固螺帽，取钢筋网电焊在锚杆上；

c、在正洞的另一侧相对应的位置开挖第二导坑，然后对正洞上台阶及时施作所述初期支护及边墙衬砌；

d、根据地质条件、断面大小，采用台阶法开挖正洞拱部、下台阶和仰拱；拱部开挖完成后，对拱部作所述初期支护，下台阶开挖完成后，对下台阶作所述初期支护，仰拱开挖完成后，对仰拱作所述初期支护；

e、随着施工的进行，正洞的开挖长度逐渐增加；根据实际的施工需求在第一移动支架上连接适当数量的第二移动支架，并将第二移动支架固定于正洞内的上端；此时，台架的移动范围扩大，更靠近施工位置；

f、喷射混凝土：首先对施喷面进行清理，并检查；再取砂石、水泥、水、外加剂等拌合制成混凝土，装运成喷料后加入到混凝土湿喷机内；同时，

在混凝土湿喷机加入速凝剂，使其与混凝土混合；混合后，开始喷射混凝土作业，喷射完成后，进行混凝土养护作业；

g、拆除导坑临空部分的所述初期支护；

h、建造导坑内层衬砌。