Шесть методов строительства тоннелей

В существующей практике строительства туннелей, учитывая стоимость строительства и скорость строительства, последовательность выбора метода строительства следующая: полносекционный метод 1 → стендовый метод → метод круговой выемки с методом стержневого грунта → метод промежуточных стен (метод CD) → поперечный Метод средней стенки (метод CRD) → Метод двухстороннего пилотного котлована рассматривается с точки зрения безопасности строительства, и порядок выбора следует изменить.

Следует всесторонне рассмотреть вопрос о том, как сделать правильный выбор, исходя из реальной ситуации, но он должен соответствовать требованиям безопасности, скорости, качества и защиты окружающей среды, чтобы достичь цели — избежать рисков, ускорить прогресс и сэкономить инвестиции.

Анфас раскопок

Метод полносекционных земляных работ — это метод строительства, при котором облицовка сооружается путем взрывания формы за один раз в соответствии с проектным контуром.

1. Применимые условия:

(1) Окружающая порода степени 1 ~ IV, при использовании в окружающей породе степени IV, окружающая порода должна иметь условия для поддержания собственной устойчивости в течение периода от выемки полного забоя до начальной опоры.

(2) Существуют буровые установки или самодельные верстаки, а также высокопроизводительные транспортные машины и оборудование.

(3) Длина туннеля или длина строительного участка не должны быть слишком короткими. По опыту она не должна быть меньше 1 км. В противном случае применяется крупномасштабное механизированное строительство, что менее экономично.

2. Механизированное строительство тоннеля имеет три основных направления:

(1) Линия земляных работ: буровая тележка, загрузочная тележка, погрузчик с самосвалом (безрельсовая транспортировка), шлакозагрузочная машина с карьерной машиной и аккумуляторной вагонеткой или тепловоз (гусеничная транспортировка).

(2) Анкерная линия торкретирования: машина для распыления бетона, манипулятор для распыления бетона, анкерная рабочая платформа для торкретирования, оборудование для подачи и транспортировки и оборудование для цементирования болтов.

(3) Линия для производства форм и кирпичной кладки: оборудование для смешивания бетона, автобетононасос и насос, рабочая платформа для водонепроницаемого слоя, тележка для стальных форм для футеровки.

3. Конструктивные особенности анфас метода:

(1) Земляные работы и рабочее пространство большие, а вмешательство невелико;

(2) Условия для полного использования техники и сокращения рабочей силы;

(3) Есть несколько процедур, которые удобны для организации и управления строительством и улучшают условия труда;

(4) Экскаватор принимает форму за один раз, что меньше нарушает окружающую породу и способствует стабильности окружающей скальной породы.

Построение ступенчатого метода

Пошаговый метод заключается в том, чтобы сначала выкапывать верхнюю половину секции, а затем выкапывать нижнюю половину секции одновременно после того, как выемка достигает определенной длины, и верхняя и нижняя половина секции идут параллельно в одно и то же время. время; По длине ступеней делятся на три типа: длинные, короткие и ультракороткие. В последние годы в связи с проектированием туннелей с большим сечением появились трехступенчатые методы временной инверсии и даже многоступенчатые методы.

1. Что касается того, какой ступенчатый метод следует использовать в строительстве, его следует решать в соответствии со следующими двумя условиями:

(1) Время, необходимое для того, чтобы первоначальная опора сформировала замкнутый участок. Чем хуже окружающая скала, тем короче время закрытия.

(2) Требования к размеру строительной площадки для земляных работ, поддержки и балластировки механического оборудования, используемого при строительстве верхней секции.

В слабых вмещающих породах первое должно быть основным, а второе следует учитывать для обеспечения безопасности строительства. Когда окружающие скальные условия хороши, основное внимание уделяется тому, как лучше проявить механическую эффективность и обеспечить экономическую эффективность строительства, поэтому следует учитывать только последнее условие.

2. Преимущества и недостатки ступенчатого метода выемки грунта:

Метод ступенчатой выемки грунта может иметь достаточно рабочего пространства и значительную скорость строительства. Однако верхняя и нижняя операции имеют интерференцию: хотя ступенчатая выемка увеличивает количество нарушений окружающей породы, ступенька способствует стабильности поверхности выемки. Особенно после того, как верхняя часть выкопана и поддерживается, нижняя часть более безопасна, но следует обратить внимание на влияние нижней части на устойчивость верхней части.

3. При раскопке ступеней обратите внимание на следующие моменты:

(1) Решите проблему взаимного вмешательства между работой верхней и нижней половины секций. Микрошаги в основном объединены в одну рабочую поверхность для одновременной выемки грунта; длинные шаги в основном открыты, и вмешательство невелико: короткие шаги имеют большее вмешательство, и следует обратить внимание на организацию работы. Для туннелей небольшой длины верхняя половина секции может быть пройдена до того, как будет построена нижняя половина секции.

(2) При раскопке нижней части следует обращать внимание на устойчивость верхней части. Если окружающая порода имеет хорошую устойчивость, ее можно раскопать поэтапно; если устойчивость окружающей породы плохая, следует сократить нижнюю продолжительность цикла выемки; если устойчивость хуже, ее можно смещать влево и вправо, или можно сначала вытащить средний желоб, прежде чем копать Боковой отвод.

(3) После выемки нижней боковой стены бетон необходимо сразу же распылить, а первоначальная опора должна быть сделана в соответствии с правилами.

(4) Измерения должны быть своевременными, чтобы учесть величину смещения свода, основания арки и середины боковой стены. Когда обнаруживается, что скорость увеличивается, перевернутую арку следует немедленно закрыть.

Метод основного грунта для кольцевой выемки

При методе кольцевой выемки и кернового грунта следует обратить внимание на следующие моменты:

(1) Метраж круговой выемки должен быть таким, чтобы площадь основного грунта составляла не менее 50% от всей площади разреза.

(2) Опора распылительного анкера и опора стального каркаса должны быть построены вовремя после земляных работ. Смежные стальные рамы должны быть соединены стальными стержнями, а угловые анкеры должны быть спроектированы и изготовлены в соответствии с требованиями конструкции.

(3) При плохих геологических условиях окружающих пород и коротком времени самостабилизации перед выемкой грунта следует выполнить предварительную поддержку в соответствии с проектными требованиями.

(4) Выемка основного грунта и нижних ступеней должна быть завершена, и торкретбетон должен достичь 70% расчетной прочности.

Метод по соседству (метод CD)

Метод CD — это метод строительства, при котором сначала выкапывается одна сторона туннеля в туннеле с большим пролетом и слабой окружающей скальной породой, сооружается средняя стена, а затем выкапывается другая сторона. Он в основном используется в туннелях с двойной линией с глубоко залегающими твердыми породами в окружающих скальных участках IV класса и в старых лессовых туннелях (в окружающих породах IV класса).

Метод перекрестного соседа (метод CRD)

Метод перекрестного пересечения заключается в том, чтобы сначала выкопать одну или две части одной стороны туннеля в туннеле с большим пролетом со слабой окружающей скальной породой, применить часть средней перегородки и диафрагмы, а затем выкопать одну или две части на другой стороне. тоннеля для завершения строительства диафрагмы; затем выкопайте последнюю часть первой стороны конструкции, продлите среднюю стену и, наконец, выкопайте оставшуюся часть. Когда метод коротких шагов затрудняет обеспечение стабильности лица, рекомендуется использовать метод CRD с малым размером сечения, что более выгодно для контроля деформации.

Закон CD — это аббревиатура от «Центральная диафрагма», а закон CRD — это сокращение от «Поперечная диафрагма». Оба они связаны и разные. Они используются в относительно слабых пластах и ​​представляют собой тоннели большого размера. Первый — это метод земляных работ путем разделения перегородки со стальной опорой и торкретбетоном; последний представляет собой метод использования перегородки и переворота для разделения разреза вверх и вниз, влево и вправо для выемки грунта, а геологические условия требуют раздела разреза. Метод, принятый в условиях своевременного закрытия.

Таким образом, единственная разница между методом CRD и методом CD заключается в том, что каждый шаг в процессе строительства требует использования временных перевернутых элементов для закрытия секции. При использовании метода CRD или метода CD ключевой проблемой является удаление средней стенки. Вообще говоря, среднюю стенку следует снимать только после того, как вся секция будет закрыта и смещение каждой секции будет достаточно стабильным.

Метод пилотной ямы с двойной стенкой

Как правило, секция делится на четыре части: левый и правый пилотные ямы, верхний основной грунт и нижние ступени. Принцип состоит в том, чтобы использовать две промежуточные стены, чтобы разделить большую часть туннеля на три небольших участка слева, посередине и справа для строительства. Сначала идут левый и правый пилотные туннели, а сразу следует средняя секция; после того, как исходная опорная перевернутая дуга сформирована в кольцо, два пилота удаляются. Отверстие временно поддерживается для формирования полного сечения. Пилотные скважины с обеих сторон имеют форму перевернутого овала, что способствует контролю за опусканием хранилища.

Когда пролет туннеля большой, требования к оседанию поверхности жесткие, окружающие горные породы особенно плохие, а односторонний пилотный метод трудно контролировать деформацию окружающей породы, может использоваться двухсторонний пилотный метод. Полевые измерения показывают, что оседание поверхности, вызванное двухсторонним пилотным методом, составляет только 1/2 от метода коротких шагов.

Хотя экспериментальный метод с двойной стенкой имеет много секций в секции выемки, большие нарушения и долгое время для закрытия всей секции первой опоры, каждая секция закрывается сразу после выемки, поэтому деформации почти нет. во время строительства. развитие. Конструкция двухстороннего пилотного туннеля безопасна, но скорость меньше, а стоимость выше. Этот метод в основном применим для таких пластов, как связный слой почвы, слой песка и слой яиц песка.

1. Последовательность построения метода двухстороннего пилотного туннеля:

(1) Выкопайте пилотную яму с одной стороны и вовремя закройте ее для первоначальной поддержки.

(2) Выкопайте пилотную яму на другой стороне после надлежащего расстояния и соорудите основную опору.

(3) Выкопайте верхний слой грунта, чтобы построить основную опору арки, а основание арки опирается на основную опору пилотной ямы с обеих сторон.

(4) Выкопайте нижние ступеньки, постройте первую опору внизу и закройте всю секцию первой опоры.

(5) Снимите первую опору пустой части пилотной ямы.

(6) Постройте внутреннюю подкладку.

2. Обратите внимание на следующие моменты в методе двусторонней пилотной ямы:

(1) Следующий этап выемки может быть выполнен только после выемки пилотного котлована в боковой стенке. При плохих геологических условиях временная стальная рама или временная перевернутая арка должна быть установлена внизу каждой ступени в соответствии с требованиями проекта.

(2) Когда выкапывается каждая часть, периферийный контур должен быть как можно более гладким.

(3) Земляные работы следует проводить на другой стороне после того, как прочность торкретбетона на первой стороне выемки достигнет проектных требований.

(4) Продольный шаг забоя пилотных котлованов слева и справа не должен быть менее 15 метров.

(5) Когда выемка грунт образует полный раздел, начальное закрытие поддержки полного раздела должно быть завершено во время.

(6) Перегородка и временные опоры должны сниматься по частям при заливке вторичной футеровки.