CN114183172A - 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法 - Google Patents

一种基于安全步距的大变形隧道施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114183172A
CN114183172A CN202111384955.8A CN202111384955A CN114183172A CN 114183172 A CN114183172 A CN 114183172A CN 202111384955 A CN202111384955 A CN 202111384955A CN 114183172 A CN114183172 A CN 114183172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
length
distance
safe
construction
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111384955.8A
Other languages
English (en)
Inventor
马栋
田伟权
王凤喜
张贺伟
王双存
谭忠盛
王武现
孙毅
赵金鹏
林克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Third Engineering Co Ltd of China Railway 16th Bureau Group Co Ltd
Original Assignee
Third Engineering Co Ltd of China Railway 16th Bureau Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Third Engineering Co Ltd of China Railway 16th Bureau Group Co Ltd filed Critical Third Engineering Co Ltd of China Railway 16th Bureau Group Co Ltd
Priority to CN202111384955.8A priority Critical patent/CN114183172A/zh
Publication of CN114183172A publication Critical patent/CN114183172A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/006Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by making use of blasting methods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/126Loading devices or installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明涉及隧道施工方法技术领域,具体地说是一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,配备两台装载车同时进行出渣作业,上下台阶为4‑6m,下台阶为2m,设置铲车、装载车、湿喷台车和搅拌车所占空间的长度和安全距离,出渣作业时,上台阶掌子面到仰拱距离为50m,喷砼作业时上台阶掌子面到仰拱距离为42m,后续施工应按照两台阶法或三台阶法施工,本发明同现有技术相比,保证隧道安全施工的同时提高施工效率。

Description

一种基于安全步距的大变形隧道施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工方法技术领域,具体地说是一种基于安全步距的大变形隧道施工方法。
背景技术
近年来,随着我国铁路网规划的完善,我国隧道施工技术快速发展,长大隧道数量急剧增加,国内目前已建成的和在建的特长隧道中双洞单线隧道占有很大一部分比例,且西部地区的长大铁路隧道建设得到加强,这也就意味着这些长大隧道在修建过程中,一定会面临到隧址区地质条件复杂、围岩软弱破碎、围岩变形量大等诸多问题。
单线铁路隧道断面小,洞内施工场地狭窄,如何在保证安全质量的前提下进行持续的快速施工,实现经济效益及工期目标,是单线铁路隧道施工急需解决的问题。
因此,需要设计一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,根据现场实际合理控制开挖步距,实现空间利用率的最大化,在保证单洞单线铁路隧道施工安全的前提下最大程度的提高施工效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供了一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,根据现场实际合理控制开挖步距,实现空间利用率的最大化,在保证单洞单线铁路隧道施工安全的前提下最大程度的提高施工效率。
为了达到上述目的,本发明提供一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,包括以下步骤:
S1:配备两台装载车同时进行出渣作业;
S2:上台阶和中台阶长度设置为4-6m,下台阶设置为2m;
S3:设置铲车和装载车所占空间的长度;
S4:设置装载车之间的安全步距;
S5:设置混凝土湿喷台车和混凝土搅拌车所占空间的长度;
S6:设置混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距;
S7:出渣作业时,上台阶掌子面到仰拱距离为50m,喷砼作业时上台阶掌子面到仰拱距离为42m;
S8:后续施工应按照两台阶法或三台阶法施工,每循环开挖进尺严格控制在1~2榀钢架间距以内,仰拱开挖进尺控制在3m/循环,隧道开挖后应采取初喷措施,封闭掌子面及初支面,喷射混凝土厚度为10cm。
S8中的两台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度约4.5~4.8m,下台阶高度约5m。
S8中的三台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度2.8m,中台阶高度3.5m,下台阶高度3.5m。
S8中的开挖采用弱爆破法或者机械开挖。
S3中铲车所占空间的长度为10m,装载车所占空间的长度为8m,S4中装载车的安全步距为1.5m;
S5中混凝土湿喷台车所占空间的长度为11.5m,混凝土搅拌车所占空间的长度为11m,S6中混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距为1m。
本发明同现有技术相比,通过2台装载车同时进行出渣,可以在考虑隧道内部保持足够的错车空间同时保证出渣效率,通过对混凝土湿喷台车和混凝土搅拌车的使用范围设置操作距离以及安全步距,保证车辆的正常使用和空间利用率最大化,明确了施工过程中台阶到掌子面和仰拱距离,使支护尽快封闭以及避免围岩坍塌和对围岩的扰动,保证隧道安全施工的同时提高施工效率。
附图说明
图1为本发明的出渣作业机械设备布置及空间需求示意图。
图2为本发明的喷砼作业机械设备布置及空间需求示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1-2,本发明提供一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,包括以下步骤:
S1:配备两台装载车同时进行出渣作业,这样有足够的装载车错车空间,同时考虑到出渣效率因素;
S2:上台阶和中台阶长度设置为4-6m,下台阶设置为2m,可以保证初支立架台车有足够的空间放置,工人安全有效的进行作业;
S3:设置铲车和装载车所占空间的长度;
S4:设置装载车之间的安全步距;
S5:设置混凝土湿喷台车和混凝土搅拌车所占空间的长度;
S6:设置混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距;
S7:出渣作业时,上台阶掌子面到仰拱距离为50m,喷砼作业时上台阶掌子面到仰拱距离为42m,即在出渣之后喷砼作业期间,仰拱可继续跟进,使初支尽快封闭成环;
S8:后续施工应按照两台阶法或三台阶法施工,每循环开挖进尺严格控制在1~2榀钢架间距以内,仰拱开挖进尺控制在3m/循环,隧道开挖后应采取初喷措施,封闭掌子面及初支面,喷射混凝土厚度为10cm,考虑到围岩较为破碎、层间结合较差,开挖后风化速度较快,防止因围岩遇空气风化而坍塌;
S8中的两台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度约4.5~4.8m,下台阶高度约5m。
S8中的三台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度2.8m,中台阶高度3.5m,下台阶高度3.5m。
S8中的开挖采用弱爆破法或者机械开挖,条件适宜时,采取机械开挖,减少爆破对围岩的扰动;
S3中铲车所占空间的长度为10m,所述装载车所占空间的长度为8m,所述S4中装载车的安全步距为1.5m,考虑到铲车机械臂和装载车位移的长度及作业空间,方便车辆正常工作;
S5中混凝土湿喷台车所占空间的长度为11.5m,所述混凝土搅拌车所占空间的长度为11m,所述S6中混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距为1m。
工作原理:
如图1所示,由于在修建隧道为单洞单线隧道,隧道内部没有足够的装载车错车空间,同时考虑到出渣效率因素,最终配备两台装载车同时进行出渣作业,进一步地,由于围岩条件差,围岩变形大,为使得初支尽快封闭成环,需要控制合理的安全步距,实现空间利用率的最大化,进一步地,上台阶和中台阶长度设置为4~6m,可以保证初支立架台车有足够的空间放置,工人安全有效的进行作业;下台阶设置为2m,进一步地,考虑到铲车机械臂的长度及作业空间,所占空间长度设置为10m,进一步地,装载车的长度为8m,安全间距为1.5m。
如图2所示,现场混凝土湿喷台车长度为11.5m,混凝土搅拌车长度为11m,安全距离设置为1m,,在出渣作业时上台阶掌子面到仰拱距离为50m,喷砼作业时上台阶掌子面到仰拱距离为42m,也即在出渣之后喷砼作业期间,仰拱可继续跟进,使初支尽快封闭成环,考虑到围岩较为破碎、层间结合较差,开挖后风化速度较快,因此后续施工应按照两台阶法或三台阶法施工,每循环开挖进尺严格控制在1~2榀钢架间距以内,仰拱开挖进尺控制在3m/循环,隧道开挖后应优先采取初喷措施,封闭掌子面及初支面,喷射混凝土厚度为10cm,防止因围岩遇空气风化而坍塌,进一步地,采用两台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度约4.5~4.8m,下台阶高度约5m;三台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度2.8m、中台阶高度3.5m,下台阶高度3.5m。开挖时采用弱爆破法,条件适宜时,采取机械开挖,减少爆破对围岩的扰动。
以上仅是本发明的优选实施方式,只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明从整体上解决了单线铁路隧道断面小,洞内施工场地狭窄情况下快速施工的技术问题,通过安全步距使施工车辆可以有效施工,且保证工人足够的操作空间,实现了在地质条件复杂、围岩软弱破碎、围岩变形量大隧道情况下安全施工,同时提高施工效率。

Claims (6)

1.一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:配备两台装载车同时进行出渣作业;
S2:上台阶和中台阶长度设置为4-6m,下台阶设置为2m;
S3:设置铲车和装载车所占空间的长度;
S4:设置装载车之间的安全步距;
S5:设置混凝土湿喷台车和混凝土搅拌车所占空间的长度;
S6:设置混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距;
S7:出渣作业时,上台阶掌子面到仰拱距离为50m,喷砼作业时上台阶掌子面到仰拱距离为42m;
S8:后续施工应按照两台阶法或三台阶法施工,每循环开挖进尺严格控制在1~2榀钢架间距以内,仰拱开挖进尺控制在3m/循环,隧道开挖后应采取初喷措施,封闭掌子面及初支面,喷射混凝土厚度为10cm。
2.根据权利要求1所述的一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于:所述S8中的两台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度约4.5~4.8m,下台阶高度约5m。
3.根据权利要求1所述的一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于:所述S8中的三台阶法施工时,台阶长度控制在4~6m范围内,上台阶高度2.8m,中台阶高度3.5m,下台阶高度3.5m。
4.根据权利要求1所述的一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于:所述S8中的开挖采用弱爆破法或者机械开挖。
5.根据权利要求1所述的一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于:所述S3中铲车所占空间的长度为10m,所述装载车所占空间的长度为8m,所述S4中装载车的安全步距为1.5m。
6.根据权利要求1所述的一种基于安全步距的大变形隧道施工方法,其特征在于:所述S5中混凝土湿喷台车所占空间的长度为11.5m,所述混凝土搅拌车所占空间的长度为11m,所述S6中混凝土搅拌车和混凝土湿喷台车之间的安全步距为1m。
CN202111384955.8A 2021-11-22 2021-11-22 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法 Pending CN114183172A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111384955.8A CN114183172A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111384955.8A CN114183172A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114183172A true CN114183172A (zh) 2022-03-15

Family

ID=80602292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111384955.8A Pending CN114183172A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114183172A (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05280274A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Okumura Corp トンネル施工方法
JP2001140594A (ja) * 1999-11-16 2001-05-22 Ribukon Engineering Kk コンクリート施工法
JP2003307096A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Shimizu Corp トンネル施工方法
JP2005171549A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Seisuke Okubo トンネル築造方法
CN101105131A (zh) * 2007-08-17 2008-01-16 中铁十二局集团有限公司 一种适用于铁路大断面ⅳ、ⅴ级围岩隧道的开挖方法
CN102562075A (zh) * 2012-03-09 2012-07-11 中交第二公路工程局有限公司 一种大断面软弱围岩隧道三台阶六部短距施工方法
CN105257295A (zh) * 2015-09-26 2016-01-20 中交第二公路工程局有限公司 一种基于台阶开挖法的隧道微台阶开挖施工工艺
US20190071968A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-07 Chang'an University Method for Deformation Control of Large-span Tunnel in Chlorite Schist Stratum
CN109594989A (zh) * 2018-11-21 2019-04-09 长安大学 一种软弱围岩隧道三台阶同时起爆双栈桥快速施工方法
CN109611099A (zh) * 2018-10-30 2019-04-12 中铁七局集团有限公司 一种大断面黄土隧道三台阶四步快速开挖支护法施工方法
CN110593879A (zh) * 2019-08-28 2019-12-20 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 一种单线隧道软弱围岩快速封闭成环的施工方法
CN110778320A (zh) * 2019-11-27 2020-02-11 中铁五局集团有限公司 一种软弱围岩隧道三台阶带仰拱同步开挖支护施工方法
CN111997622A (zh) * 2020-08-17 2020-11-27 中铁十九局集团第二工程有限公司 隧道ⅳ、ⅴ级软弱围岩全断面及微台阶机械化配套施工方法
CN112196582A (zh) * 2020-10-15 2021-01-08 中铁二局第二工程有限公司 一种强震深埋软岩地层隧道严重大变形控制方法
CN112431595A (zh) * 2020-10-30 2021-03-02 中铁四局集团第五工程有限公司 Ⅳ、ⅴ级围岩微台阶全断面快速施工方法
CN112780282A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 中铁七局集团有限公司 一种大断面隧道三台阶三步法开挖快速封闭成环施工方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05280274A (ja) * 1992-04-01 1993-10-26 Okumura Corp トンネル施工方法
JP2001140594A (ja) * 1999-11-16 2001-05-22 Ribukon Engineering Kk コンクリート施工法
JP2003307096A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Shimizu Corp トンネル施工方法
JP2005171549A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Seisuke Okubo トンネル築造方法
CN101105131A (zh) * 2007-08-17 2008-01-16 中铁十二局集团有限公司 一种适用于铁路大断面ⅳ、ⅴ级围岩隧道的开挖方法
CN102562075A (zh) * 2012-03-09 2012-07-11 中交第二公路工程局有限公司 一种大断面软弱围岩隧道三台阶六部短距施工方法
CN105257295A (zh) * 2015-09-26 2016-01-20 中交第二公路工程局有限公司 一种基于台阶开挖法的隧道微台阶开挖施工工艺
US20190071968A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-07 Chang'an University Method for Deformation Control of Large-span Tunnel in Chlorite Schist Stratum
CN109611099A (zh) * 2018-10-30 2019-04-12 中铁七局集团有限公司 一种大断面黄土隧道三台阶四步快速开挖支护法施工方法
CN109594989A (zh) * 2018-11-21 2019-04-09 长安大学 一种软弱围岩隧道三台阶同时起爆双栈桥快速施工方法
CN110593879A (zh) * 2019-08-28 2019-12-20 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 一种单线隧道软弱围岩快速封闭成环的施工方法
CN112780282A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 中铁七局集团有限公司 一种大断面隧道三台阶三步法开挖快速封闭成环施工方法
CN110778320A (zh) * 2019-11-27 2020-02-11 中铁五局集团有限公司 一种软弱围岩隧道三台阶带仰拱同步开挖支护施工方法
CN111997622A (zh) * 2020-08-17 2020-11-27 中铁十九局集团第二工程有限公司 隧道ⅳ、ⅴ级软弱围岩全断面及微台阶机械化配套施工方法
CN112196582A (zh) * 2020-10-15 2021-01-08 中铁二局第二工程有限公司 一种强震深埋软岩地层隧道严重大变形控制方法
CN112431595A (zh) * 2020-10-30 2021-03-02 中铁四局集团第五工程有限公司 Ⅳ、ⅴ级围岩微台阶全断面快速施工方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘刚;: "浅谈软弱围岩隧道微台阶开挖施工技术", 城市道桥与防洪, no. 07, 15 July 2012 (2012-07-15), pages 289 - 291 *
刘招伟;李建华;: "台阶法(带仰拱)一次开挖施工技术在软岩隧道中的应用", 隧道建设(中英文), vol. 38, no. 2, 20 February 2018 (2018-02-20), pages 287 - 294 *
李一萍;刘钧;彭学军;徐迪明;凌涛;: "浅谈高铁隧道软弱围岩大机微台阶施工技术", 工程建设, vol. 52, no. 06, 30 June 2020 (2020-06-30), pages 55 - 59 *
李丰果等: "深圳地铁暗挖区间隧道施工技术", vol. 1, 28 February 2015, 中国铁道出版社, pages: 113 - 117 *
李旺;: "微台阶法在软弱围岩隧道中的应用", 居舍, no. 17, 15 June 2019 (2019-06-15), pages 185 - 186 *
王安: "高原隧道软弱围岩开挖技术研究", 中外公路, vol. 41, 31 October 2021 (2021-10-31), pages 159 - 161 *
袁艺杰: "软弱围岩隧道短台阶法开挖工法研究", 建筑科技, vol. 4, no. 6, 31 December 2020 (2020-12-31), pages 65 - 68 *
许庆君;: "软质板岩单线铁路隧道台阶法施工安全步距研究", 铁道技术监督, no. 03, 15 March 2020 (2020-03-15), pages 52 - 55 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103032073B (zh) 一种城市地铁泥岩地层联络通道与盾构掘进平行施工方法
CN109209392B (zh) 适用于大断面隧道ⅳ-ⅴ级围岩的全环开挖方法
CN113153308B (zh) 双联拱隧道塌方段施工方法
CN101929341A (zh) Tbm同步衬砌施工方法
CN109915148B (zh) 一种露天端帮压煤放射式开采方法
CN212609137U (zh) 一种l型悬臂式龙门吊
CN111852521A (zh) 大断面盾构隧道内部结构施工用口字件拼装台车及同步施工方法
CN102733809A (zh) 回收露天煤矿终帮上煤的采煤方法
CN105952462B (zh) 邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法
CN106337687A (zh) 矿山斜溜井便捷式分段支护方法
CN114183172A (zh) 一种基于安全步距的大变形隧道施工方法
CN105569375A (zh) 大型复杂钢结构槽体保护性拆除及安装方法
CN103410532A (zh) 一种软岩隧洞洞室的t型分步平行开挖法
CN106246187B (zh) 多点布置盲竖井凿井设施的一种井筒掘砌施工方法
CN113389562B (zh) 一种用于地铁隧道的盾构机快速始发施工方法
CN105545330A (zh) 一种冶金地下矿山溜破系统施工中的防治水工艺
CN112228088A (zh) 一种盾构隧道内自上而下顶管施工竖井始发装置施工方法
CN107829408A (zh) 矩形渡槽施工钢模台车
CN103244121A (zh) 一种有轨与无轨耦合的底部出矿系统
CN211342822U (zh) 一种钻杆斜料车
CN113931682A (zh) 一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治系统
CN204754937U (zh) 隧道掘进机专用会车平台
CN210152663U (zh) 一种组合式矩形顶铁结构
CN112855176A (zh) 一种深挖方大倾角小口径隧道锚快速开挖方法
CN207413107U (zh) 移动式涂胶废气收集系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination