隧道開挖與出渣運輸施工方案編制

2021-12-22 19:41:56 字數 3847 閱讀 7615

一、 隧道開挖

常用的隧道掘進方式有鑽眼爆破掘進、單臂掘進機掘進、人工掘進三種掘進方式。一般在山嶺隧道工程中最常用的是鑽眼爆破掘進。

1、 單臂掘進機

在軟質岩石及土質隧道中,為減少對圍岩的擾動,避免爆破震動對圍岩的破壞,可以採用單臂掘進機掘進。常用的單臂掘進機是銑盤式採礦機。挖斗式挖掘機及鏟斗式裝渣機亦可以用於隧道掘進。

2、 人工掘進

在不能採用爆破掘進的軟弱破碎圍岩和土質隧道中,若隧道工程量不大,工期要求不太緊,又無機械或不宜採用機械掘進時,則可以採用人工掘進。

3、 鑽眼爆破掘進

鑽眼爆破掘進即是用鑿岩機鑽孔,鑽孔內裝填炸藥使坑道設計範圍內的岩體爆破破碎的過程。當用鑽爆開挖坑道時,應採用光面爆破,預裂爆破技術,能使開挖輪廓符合技術要求、減少超欠挖量,並能減少對圍岩的擾動破壞等。一般適用於堅石、次堅石質隧道。

(1) 爆破方法

隧道施工常用的爆破方法是炮眼爆破法。爆破方法要研究的問題主要是掏槽爆破技術、炮眼布置、炮眼引數以及裝藥起爆等。

1) 預留變形量

因為坑道開挖後圍岩由於失去約束而產生向坑道方向的收縮變形,所以施工開挖輪廓線應在設計開挖輪廓線的基礎上適當加大,稱為預留變形量。

2) 炮眼布置

炮眼布置應先確定施工開挖線,然後進行炮眼布置隧道爆破通常將開挖斷面上的炮眼分割槽布置和分割槽順序起爆,逐步擴大完成一次爆破開挖。分割槽的情況是:掏槽眼、輔助眼、周邊眼。

a 掏槽眼布置

根據坑道斷面、岩石性質和地質構造等條件,掏槽眼排列形式有很多種,總的可分成斜眼掏槽(如圖)和直眼掏槽(如圖)兩大類。

b 輔助眼布置

輔助眼的作用是進一步擴大掏槽體積和增大爆破量,並為周邊眼創造有利的爆破條件。

c 周邊眼布置

周邊眼的作用是爆破後使坑道斷面達到設計的形狀和規格。

3) 光面爆破和預裂爆破技術

a 光面爆破

光面爆破是通過調整周邊眼的各爆破引數,使**先沿各孔的中心連線形成貫通的破裂縫,然後內圍岩體裂解,並向臨空面方向拋擲。這種爆破在圍岩中產生的裂縫較少,使爆破後的岩石表面能按設計輪廓線成型,表面較平順,超欠挖少。

b 預裂爆破法

在光面爆破法的基礎上發展起來的預裂爆破法。預裂爆破法的分割槽起爆順序為:周邊眼、掏槽眼、輔助眼、底板眼。

它是以預先爆破周邊炮的辦法,沿設計輪廓線炸出乙個貫通預裂縫,即預留光面層,從而把開挖部分的主體岩石與其外部圍岩分隔開,使緊隨其後**的掏槽炮和輔助炮**時,其主體爆破產生的衝擊波的破壞作用被預裂面所隔斷而受到大量衰減,因而更有效的減少了對圍岩的擾動,所以預裂爆破更適合用於穩定性較差的軟岩或破碎岩層中。

(2)影響爆破效果的因素

1) 岩石介質的爆破特性對爆破效果的影響

2) 爆破引數與工藝對爆破效果的影響

3) 自由面的大小與數量

4) 最小抵抗線和炮孔密集係數的大小對爆破效果至關重要

5) 裝藥結構

6) 炮孔堵塞質量

7) 起爆順序

8) 提高炸藥能量利用率

9) 地質條件對爆破作用的影響

鑽眼爆破方法施工注意事項:

1 施工前應進行鑽爆設計,並根據實際爆破效果及時對爆破設計引數進行調整。

2 爆破器材必須具備相關的檢驗合格證、技術指標及說明書。

3 鑽爆作業應按照鑽爆設計進行。

4 炮眼的深度、角度、間距應按爆破設計要求確定,並符合下列精度規定:

(1) 掏槽眼眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大於50mm。

(2) 輔助眼眼口排距、行距誤差不得大於50mm。

(3) 周邊眼沿隧道設計斷面輪廓線上的間距誤差不得大於50mm,周邊眼外斜率不得大於50mm,眼底不超出開挖斷面輪廓線100mm,最大不得超過150mm。

(4) 內圈炮眼至周邊眼的排距誤差不得大於50mm,炮眼深度超過2.5m時內圈炮眼與周邊眼宜採用相同斜率。

二、 出渣運輸

1 裝渣裝置

應選用能在隧道開挖斷面內發揮高效率的機械,其裝渣能力應與每次開挖土石方量及運輸的容量相適應。

2 裝渣作業

裝渣作業應符合下列規定:

(1) 裝渣前及裝渣過程中,應檢查開挖面圍岩的穩定情況。

(2) 裝渣作業應由專人指揮。

(3) 人工裝渣時,應將車輛停穩並制動。

(4) 機械裝渣時,裝載機應能在開挖斷面內安全運轉,裝渣機械操作時其迴轉範圍內不得有人通過;機械裝渣作業應嚴格按操作規程進行,並不得損壞已有的支護及設施。

(5) 採用有軌式裝渣機械時,軌道應緊跟開挖面,調車裝置應及時向前移動。

3 運輸

(1) 有軌式運輸的線路鋪設標準和要求:

1) 鋼軌人力推運時,單位長度鋼軌質量不應小於8kg/m;機動車牽行時不宜小於24kg/m。鋼軌配件、夾板、螺栓必須按標配齊。

2) 道貧型號,應與鋼軌型別相配合。機動車牽引宜選用較的型號,並安裝轉轍器。

3) 軌枕間距不宜大於70cm,長度為軌距加60cm。軌枕的上下面應平整。在道岔處應鋪設長軌枕。

4) 平曲線半徑洞內不應小於機動車或車輛柚距的7倍,洞外不應小於10倍。

5) 道床可利用洞內不易風化的石碴作為道碴,厚度不宜於15cm.

6) 線間距雙道的線間距應保持兩列車間淨距大於20cm,錯車線外應大於40cm。

7) 車輛距坑道壁或支撐邊緣的淨距應不小於20cm,單道一側的行人路寬度不宜小於70cm。

8) 縱坡洞內人力推車時不宜大於1.5%;機動車牽引時不宜大於2.5%;皮帶運輸機輸送時不宜大於25%。洞卸潭線未端應設10.5%~1.0%的土坡段。

9) 線路鋪設軌距允許誤差為:+6mm、-4mm,曲線地段應按規定加寬和設超高,必要時加設軌距拉桿;直線地段應兩軌平整。鋼軌接頭處應併排鋪設兩根枕木,保持平順,連線配件應齊全牢固。

10) 當採用新型軌式機械裝置時,線路鋪設標準應符合機械規格、效能的要求,保證運輸安全。

(2) 有軌運輸作業應符合下列規定:

1) 機動車牽引不得超載。

2) 車輛裝載高度不得超過鬥車頂面50cm,寬度不得大於車寬。

3) 列車連線必須良好,機車摘掛後調車、編組和停留時,應備有剎車裝置。

4) 車輛在同方向行駛時,兩組列車的間距不得小於100m,人推斗車的間距不得小於20m。

5) 軌道旁臨時堆放的材料,距鋼軌外緣不得小於80cm,高度不得大於100cm。

6) 卸碴場線路應設定1%~3%的上坡道,卸碴碼頭應搭設牢固,並設有掛鉤、欄杆及車擋裝置,注意防止溜車。

7) 車輛執行時,必須鳴笛,並注意瞭望,嚴禁非專職人員開車、調車和搭車,以及在執行中進行摘掛作業。

8) 長隧道施工上下班的載人列車,應制定安全保證措施。

(3) 無軌運輸作業應符合下列規定:

1)洞內運輸的車速不得超過:人力車5km/h;機動車在施工作業地段單車10km/h,有牽引車時15km/h;機動車在非作業地段單車20km/h,有牽引車時15km/h,會車時10km/h;

2)車輛行駛中嚴禁超車;

3)在洞口、平交道口及施工狹窄地段設定「緩行」標誌,必要時應設專人指揮交通;

4)凡停放在接近車輛執行界限處的施工裝置與機械,應在起外緣設定低壓紅色閃光燈,組成顯示界限,以防運輸車輛碰撞;

5)在洞內倒車與轉向時,必須開燈鳴號或有專人指揮;

6)洞外卸碴地段應保持一段的上坡段,並在堆碴邊緣內0.8m處設定擋木;

7)路面應有一定的平整度,並設專人養護;

8)洞內車輛相遇或有行人通行時,應關閉大燈光,改有近光或小燈光。

(4) 卸渣作業應符合下列規定:

1) 應根據棄渣場地條件、棄渣打利用情況、車輛型別,妥善布置卸渣線,卸渣應在布置的卸渣線上依次進行;

2) 卸渣宜採用自動卸渣或機械卸渣裝置,卸渣時有專人指揮卸渣、平整;

3) 卸渣場地應修築永久排水設施和其他防護工程,確保地表徑流不致沖蝕棄渣堆;

4) 軌道運輸卸渣時,卸渣碼頭應搭設牢固,並設掛鉤、欄杆,軌道未端應設定可靠的擋車裝置。

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