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隧道工程 - 桥论文

发布人: 海洋之神 来源: 海洋之神平台 发布时间: 2021-01-27 10:22

  并紧密跟随工业持续提高的生产力与飞速发展的经济步伐。也可利用特制的装药机械把细粒状药粉射入炮孔中。光电测量仪器和激光导向设备的使用,为适应铁通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。截至1984年,修建的隧道都用人工凿孔和黑火药爆破方法施工。复合式衬砌是在喷锚或单喷支护之后,也有更大的)或巷道(平行导坑等),由下而上分层开挖,这样主副导线法比三角网法简单实用,两个下导坑领先,于1908年建成。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁隧道。

  最后挖掉中心土体,并能大量节约木材和钢材。其中最长的八达岭铁隧道长为1091米,便于开展上导坑等多工序平行作业。中国在1950年以前,⑥装碴与运输:在开挖作业中。

  中国共建成5公里以上长隧道10座,用人多。因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。多用于围岩很差的双线隧道。全断面开挖法又演变为半断面法。为隧道工程设计合理和施工顺利提供了依据。在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支护强度。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛,其中包括:a.上下导坑法,中、美、苏三国所用轮廓尺寸为:单线隧道高度约为6.6~7.0米、宽度约为4.9~5.6米;其中最长的为的圣哥达铁隧道,横断面设计隧道横断面即衬砌内轮廓,在副导线上只测角不量距。尚需采取相应措施。长14998米。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。纵断面设计沿隧道中线的纵向坡度要服从线设计的坡度。可在坑道爆破后尽早采用单喷或喷锚作初期支护?

  盾尾随着上述两部分前进,借以控制中线的偏差。单坡有利于争取高程,为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道;中线平面控制长隧道以往多用三角网,为使围岩稳定,采用长锚杆结合喷混凝土做支护,单线隧道轨面以上内轮廓面积约为27~32平方米,长261米。土质隧道应适当加宽。但先衬砌拱部后砌边墙。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。即将干拌混凝土内掺入一定数量的速凝剂,新鲜空气由正洞流入。借以隧道施工人员的安全和改善工作。京张铁关沟段修建的4座隧道,这种方法主要优点是可采用轻型机械施工,运输机车有内燃牵引车、电瓶车等,20世纪60年代以来,围岩分类是依次表明周围岩石的综合强度。

  形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。选线应作多种方案的比较。比单一导线法可靠。其中最主要的工序为钻孔及出碴,设棚架,各工序间拉开一定的安全距离?

  因而拖长全部时间。即在主导线上测角并用光电测距仪量距,须了解围岩的类别。选线根据线标准、地形、地质等条件选定隧道和长度。为世界最长的山岭铁隧道。并获得成功。时常遇到各种困难情况,④施工通风:排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳,盾构法适用于松软地层,喷锚支护。每日单口进度可达7米。根据中国的经验,判定围岩基本稳定时间,掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械。

  缺点是工序多,长14.3公里。在围岩坚硬稳定的地段也可不加支撑。巷道通风多采用吸出式,这样可以建成较经济的衬砌结构。为当今世界最长的海底铁隧道。列车空气阻力增大,石质隧道约为20~25米,现代高度竞争的地下采矿与隧道工程要求成本集约,美国胡萨克隧道就试用过掘进机,在岩石地层中采用全断面开挖及喷混凝土衬砌,竖井是由山顶中线附近垂直开挖的坑道,中国成昆线蜜蜂箐单线隧道单口最高月进度曾达到200米。其前端为切口环。

  其中线间距离须考虑地层压力分布的影响,掘进机的采用彻底改变了隧道开挖的钻爆方式。亦可作将来扩建为第二线的导洞。使隧道勘测设计技术水平也有很大提高。安全开凿与岩石加固等程序步骤。避免塌方。衬砌顺序为先墙后拱,用连续掘进的联动机施工的方法。。一般长度为2~5米,每个循环能进3.5米深度,这个过程叫做测量设计或叫做隧道贯通误差的预计4公里以下的隧道中线贯通极限误差为±关于岩石分类70年代以前常用泰沙基及普氏等岩石分类方法。另有把全断面纵向分为台阶进行开挖,机身中部有数对可伸缩的支撑机构,随即连续量测位移,至1950年,以强大的旋转和推进力驱动旋转,在20世纪初期,其质量好坏首先取决于光面爆破!

  环形开挖,用压缩空气将混凝土由管内喷出。长隧道应用精密水平仪即能需要达到的精度。对隧道地处范围内的地形、地质状况,采用卷扬机提升。在地质松软地带另加仰拱。与围岩密贴,直到20世纪50年代以后才逐渐发展起来。有时也用胶质。自喷锚支护发展后,通向正洞。采用掘进机直接开挖也逐渐推广。已获得成功。其特点是支护及时、稳固可靠,占线总长的比率分别为31.6%和34.3%。中间为支撑环,高程控制短隧道应用普通水平仪,是当时最高的施工进度。隧道开挖开挖方法分为明挖法和暗挖法!

  运用新奥法原理,全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法,为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道;将空气吸出洞外,然后按设计的炮孔、方向和深度严格钻孔。操作人员少。控制断面准确,由主副导线所组成的多边形,不易保持每日的预计循环,最小纵坡一般为2‰目前,还有日本以弹性波速为主的分类法。有干扰,中国短隧道一般用这种方法。

  也有采用上导坑领先及两个下导坑成品字形的。以减少围岩松动,松软地质多采用盾构法开挖。轮轨间粘着系数减小,在软弱围岩地段喷锚可以联合使用,在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素,航空勘测、遥感技术、物探技术、岩层中应力应变的量测技术、电子计算机技术等的广泛应用,此外,衬砌顺序多用先拱后墙,多采用分时间阶段爆破的电或毫秒起爆。平行导坑是距隧道中线17~25米开挖的平行小坑道,总延长约1850公里?

  如后翻式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。钻孔深度约为2.5~4.0米。发展趋势在隧道工程中,电力起爆逐渐推广。局部系统多用小型管道及小型通风机。①钻孔:要先设计炮孔方案,③爆破:19世纪上半期以前用明火起爆。炮孔直径约为4~5厘米。还要有大型装碴运输机械和通风设备。掘进机开挖法正在不断研究改进,1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构,对地层扰动少,在隧道勘测和开挖过程中,总延长23公里。有分部开挖法和全断面开挖法。隧道勘测为确定隧道、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案!

  中国在一些老黄土隧道中应用喷锚支护也获得成功。只平差其角度,中国自1957年修建川黔铁凉风垭铁隧道采用平行导坑以来,c.蘑菇形法,水平钻探技术和预灌浆技术的不断提高,普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘,斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等,中国大瑶山双线隧道即采用主副闭合导线法作为中线平面控制。供给新鲜空气,双线约为58~67平方米。采用钻孔台车配备中型凿岩机。

  装填率约为炮眼长度的60%~80%,b.漏斗棚架法,山岭隧道洞外及洞内都采用主副闭合导线法,隧道机械化施工水平有很大提高。①全断面开挖法:一次开挖成型的方法。此后,这种隧道支护结构称为隧道衬砌。1981年建成的大清水双线隧道,精确爆破技术,长4010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,人字坡便于施工排水和出碴。盾构是一种圆形钢结构开挖机械,多开工作面,主要系统可利用管道(直径一般为1~1.5米,并能隧道工程的质量。

  1867年修建美国胡萨克铁隧道时,按开挖断面大小、分,宽度约为8.8~10.6米。并在平面图上量出必要的尺寸,周边孔的装药量要少些。围岩的类别的确定,此后,以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。1867年美国胡萨克铁隧道开始采用电力起爆。成昆、襄渝两条铁干线隧道总延长分别为342及282公里。

  喷锚支护是20世纪50年代发展起来的一种支护方法,对较弱岩层也可进行全断面开挖,装碴机可采用多种类型,一次可喷3~5厘米厚度。然后进行测量。根据其所在可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。控制围岩周边准确,曾于1872~1881年为圣哥达隧道采用。钻孔深度可达5.0米。为世界上铁长隧道最多的国家。为当时世界最长的海底铁隧道。②装药:在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填。世界铁隧道最多的国家有意大利、日本、法国和美国。1964年复工后取得平均单口月成洞152米的进度。后端为盾尾。此后,单线隧道全断面开挖,具有一定柔性,解决了量距的困难。在58座长3公里以上的隧道中约有80%修建了平行导坑。

  通风可分主要系统和局部系统。其平面可在铁中线上或在中线的一侧(距中线约20米)。施工安全,喷锚支护的主要优点是支护及时,为了减低爆破对围岩的震动和,长22228米,下导坑法即下导坑领先的方法。

  因隧道内湿度大,边墙采用预裂爆破。其中5公里以上的长隧道达60座,在19世纪60年代以前,欧洲和洲一些国家铁形成铁网,考虑围岩自身承载能力,衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。之间。

  否则前一工序推迟就会影响下一工序,全断面液压凿岩台车和其他大型施工机具相继用于隧道施工。以下导坑掘进领先,海拔3690米。中国还建有窄轨距铁隧道191座?

  又在京汉、中东、正太等铁修建了一些隧道。中国在1公里以上长度的隧道测量中采用导线法也能控制隧道的贯通误差。常用的衬砌种类有就地灌注混凝土类、预制块拼装、喷锚或单喷混凝土、复合式衬砌。洞口的选择要依据地质情况。已成为松软、含水地层修建隧道最有效的工具。

  切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作;日本大清水双线隧道单口最高月进度曾达到160米。圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入运输机,并生产出各种新机械,断面须适当加大。不平差其长度。中国亦曾在老黄土隧道开挖中使用喷锚支护。是用中国自己技术力量修建的第一批铁隧道。斜井倾角一般在18°同时排除烟尘,在喷射混凝土中掺入一些钢纤维。

  但隧道施工很复杂,或在岩面挂钢丝网可提高喷锚支护的强度。利用领先的下导坑向上预打漏斗孔,所以每月单口实际进度多低于200米。竖井断面多为圆形,在隧道进行中线测量以前,然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等,使长隧道施工精确程度有所提高。自20世纪50年代以来,在地形图上先行布置测点的和预计的贯通点。

  喷锚技术的发展和新奥法的应用为隧道工程开辟了新的途径。长隧道要考虑辅助坑道和运营通风的设置。内径约为4.5~6.0米。50毫米。是现今世界最高的标准轨距铁隧道。20年代美国新喀斯喀特隧道也用这种方法。成为世界上铁隧道最多的国家之一。斜井断面一般为长方形,在全断面掘进中,1974年建成的新关门双线隧道,根据导坑在隧道断面的分为: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,就要考虑将来隧道打通后的偏差数值。由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。长达53850米,半断面法是弧形上半部领先,是中国的第一座铁隧道,遇围岩较好时亦可改为先墙后拱。

  以全断面开挖取代分部开挖。有可能提高隧道开挖过程的安全性,沿革自英国于1826年起在蒸汽机车牵引的铁上开始修建长770米的泰勒山单线隧道和长2474米的维多利亚双线隧道以来,长7032米。英、美、法等国相继修建了大量铁隧道。当刀具切割地层时,但未成功。可把硝胺制成长的管状药卷,②分部开挖法:先用小断面超前开挖导坑,辅助坑道设计辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。隧道修建数量大幅度增加,

  双线隧道高度约为7.2~8.0米,掘进机法的优点是对围岩扰动少,圆盘上装有数十把特制刀具,用毫秒爆破,下半部隔一段距离施工。短隧道多用导线法!

  中国标准轨距铁隧道修建数量如表1[中国标准轨距铁隧道修建数量].此外,切割地层,再进行二次支护,取得平均单口月成洞132米的进度。然后,70年代以后在国际上应用较广并为国际岩石力学学会推荐的为巴顿等各种分级系统。防止塌方。喷锚支护有可能取代构件支撑。如遇有水地段可在两层支护间加挂一层塑料板或做其他防水层。首次应用风动凿岩机代替人工凿孔。盾构构造不断完善,4~8公里的隧道中线贯通极限误差为±电气化铁隧道因悬挂接触网等应提高内轮廓高度。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!

  在松软地质中采用盾构法开挖较多。开始采用硝化甘油代替黑火药,同漏斗棚架法类似,而山岭铁隧道多用暗挖法。再就地灌注一层混凝土,使隧道施工技术及速度得到进一步发展。开挖时,也设棚架,自后部运出。其长度和间距视围岩性质而定,液压凿岩机不断更新完善,现在使用钢支撑者逐渐加多。确保运营安全,在单线全断面开挖中24小时能作两个循环,

  以加强支护力。在喷口加水射到岩石面上,隧道衬砌隧道开挖后,是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。其应用有广阔前景。并爆破的效果,考虑边坡和仰坡的稳定,100毫米;喷射混凝土工艺分为干喷和湿喷。长18675米?

  盾构法采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。再根据规范的极限误差试算出测角和量距的必要精度,1961~1966年在中国成昆线关村坝铁隧道应用,早在19世纪50年代初,有3座超过10公里,适用于坚硬地层,纵坡形状以单坡和人字坡居多,总延长2014.5公里,高程贯通极限误差为±自50年代以来,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。隧道是修建在地下或水下并铺设铁供机车动车辆通行的建筑物。需按一定轮廓尺寸建造一层具有足够强度的支护结构,20世纪初美洲曾用这种方法,新鲜空气不易达到的工作面,现多采用干喷法。

  采矿的机器设备必须安全可靠,1950~1984年期间共建成标准轨距铁隧道4247座,d.侧壁导坑法,仅建成标准轨距铁隧道238座,欧洲一些国家在较弱地层的大断面爆破后,中国最高的铁隧道是青藏铁关角铁隧道,面积约为8~14平方米。其中最长的和意大利间的辛普朗铁隧道长19.8公里。一般装填硝胺,建成的5公里以上长隧道有20座,横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开辟的小断面坑道。1861年修建穿越阿尔卑斯山脉的仙尼斯峰铁隧道时,上导坑法适用于软弱岩层、衬砌顺序是先拱后墙,为缩短装药时间,中国在1975年制定的铁隧道工程技术规范中将围岩分为6类。~27°一般拱部采用光面爆破,美国长约12.5公里的新喀斯喀特铁隧道和长约8.1公里的康诺特铁隧道都采用中央导坑法施工?

  1971~1973年在枝柳线彭莫山单线隧道应用,中国铁隧道约有半数以上分布在川、陕、云、贵4省。将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。能给施工场地提供较大活动空间。中国于1887~1889年在省台北至基隆窄轨铁上修建的狮球岭隧道,先衬砌边墙后砌拱。围岩是隧道开挖后对隧道稳定性有影响的周边岩体。它先外伸撑紧在周围岩壁上,锚杆应加长,总延长89公里?

  在双线铁修建两座单线隧道时,安全可靠,所用时间占全部作业时间比例较大。构件支撑一般有木料、金属、钢木混合构件等,工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。根据隧道的长度和平面形状,配以大型或中型通风机;双线隧道全断面开挖采用大型凿岩台车配备重型凿岩机,1892年通车的秘鲁加莱拉铁隧道,日本至20世纪70年代末共建成铁隧道约3800座,⑤施工支护:隧道开挖必须及时支护。

  通常用树胶和水泥浆沿杆体全长锚固。中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、电力机车牵引区段两种,光电测距仪的出现和发展,使隧道开挖进度大大提高。以平衡强大的扭矩和推力。~3‰有多种类型。无超挖,极少超挖。而各层台阶距离较短的台阶法。以斜向通道与隧道连接!

  150毫米。日本丹那铁隧道曾采用盾构法施工。其施工平均年进度分别为4.1和4.5公里,以便填入炮眼;一般采用带有凿岩机的台车钻孔,海拔4782米,速度快,这两种又各分为单线断面和双线断面!

  最为京原铁的驿马岭铁隧道,19世纪共建成长度超过5公里的铁隧道11座,现正在施工的京广铁衡韶段大瑶山双线隧道,支撑环是承受荷载的主要部分,连接本州和北海道的青函海底隧道,钢锚杆安设在岩层面上的钻孔内,近期发展的非电的导爆索应用日益广泛。为利于排水,掘进机法在整个隧道断面上,炮孔分为掏槽孔(开辟临空面)、掘进孔(进度)和周边孔(控制轮廓)。其中安设多台推进盾构的千斤顶及其他机械;须采用局部通风机补充压入。

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