铁路隧道工程的钻爆法

如题所述

第1个回答  2016-06-02

在隧道岩面上钻眼,并装填炸药爆破,用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。
钻爆法开挖作业程序包括钻孔、装药、爆破、通风、支护、装碴、运输等工序。 ⑥装碴与运输:在开挖作业中,装碴机可采用多种类型,如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输机车有内燃牵引车、电瓶车等,运输车辆有大斗车、槽式列车、梭式矿车及大型自卸汽车等。运输线分有轨和无轨两种。
由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。根据中国的经验,在单线全断面开挖中24小时能作两个循环,每个循环能进3.5米深度,每日单口进度可达7米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等,不易保持每日的预计循环,所以每月单口实际进度多低于200米。中国成昆线蜜蜂箐单线隧道单口最高月进度曾达到 200米。日本大清水双线隧道单口最高月进度曾达到 160米。开挖循环作业的特点是一个工序接一个工序必须逐项按时完成,否则前一工序推迟就会影响下一工序,因而拖长全部时间。其中最主要的工序为钻孔及出碴,所用时间占全部作业时间比例较大。
钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。
①全断面开挖法:一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔,用毫秒爆破,喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领先,下半部隔一段距离施工。
②分部开挖法:先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工,多开工作面,各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多,有干扰,用人多。根据导坑在隧道断面的位置分为:上导坑法、中央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法,另有把全断面纵向分为台阶进行开挖,而各层台阶距离较短的台阶法。
上导坑法适用于软弱岩层、衬砌顺序是先拱后墙,曾于1872~1881年为圣哥达隧道采用。中国短隧道一般用这种方法。中央导坑法是导坑开挖后向四周打辐射炮眼爆破出全断面或先扩大上半部。20世纪初美洲曾用这种方法,20年代美国新喀斯喀特隧道也用这种方法。下导坑法即下导坑领先的方法。其中包括:a.上下导坑法,利用领先的下导坑向上预打漏斗孔,便于开展上导坑等多工序平行作业。衬砌顺序多用先拱后墙,遇围岩较好时亦可改为先墙后拱。b.漏斗棚架法,适用于坚硬地层,以下导坑掘进领先,由下而上分层开挖,设棚架,先衬砌边墙后砌拱。1961~1966年在中国成昆线关村坝铁路隧道应用,1964年复工后取得平均单口月成洞152米的进度。c.蘑菇形法,同漏斗棚架法类似,也设棚架,但先衬砌拱部后砌边墙。1971~1973年在枝柳线彭莫山单线隧道应用,取得平均单口月成洞132米的进度。d.侧壁导坑法,两个下导坑领先,环形开挖,最后挖掉中心土体,衬砌顺序为先墙后拱,多用于围岩很差的双线隧道。也有采用上导坑领先及两个下导坑成品字形的。
全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法,但隧道施工很复杂,时常遇到各种困难情况,如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等,尚需采取相应措施。

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