淺談隧道掘進中的優(yōu)化方案

1、淺談隧道掘進中的優(yōu)化方案 淺談隧道掘進中的優(yōu)化方案 摘 要隨著我國隧道建設事業(yè)的不斷開展，研究隧道掘進中的優(yōu)化方案意義重大。本文首先介紹了隧道掘進中的潛盾機發(fā)進控制測量，重點分析了兩種不同掘進施工方案的適用條件比擬，并結合實踐提出隧道掘進過程中優(yōu)化的考前須知。 關鍵詞隧道；掘進中；優(yōu)化方案 中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X45-0070-01 一、前言 我國的隧道建設事業(yè)每年都在發(fā)生著重大變化，控制好隧道建設的各個環(huán)節(jié)便能得到最為理想化的隧道建設效果。研究隧道掘進中的優(yōu)化方案能夠更好地控制隧道建設的過程，對于提升隧道掘進中的建設質量與施工效果有著關鍵性的作用。

2、 二、隧道掘進中的潛盾機發(fā)進控制測量 潛盾機發(fā)進端工作井里控制點平面座標及資料確認后即以此據(jù)控制潛盾機發(fā)進前各項相關設備位置，其目的在希望潛盾機發(fā)進后能平安無故障的在原設計線型上掘進，日后的隧道相關行車凈空間也能在容許范圍內。利用工作井內控制點在連續(xù)壁面上放樣出發(fā)進端鏡面框中心點，中心點為圓心再以潛盾隧道半徑畫出圓框，以利隧道組人員進行試水作業(yè)確認連續(xù)壁外地改工程阻隔地下水成效，防止?jié)摱軝C破鏡后涌水影響工作，依照畫出的圓框范圍安裝鏡面框，如此就確認了潛盾機發(fā)進時破鏡面的位置了。 在大部份的情況下發(fā)進端與到達端在連續(xù)壁前后都是直線段，除非隧道端口距離車站月臺超過20米，并在其間隧道線型已進入了緩

3、和曲線段，例如參加了特殊部結構區(qū)，不過此情況在設計之初較少采用。發(fā)進端反力座位置其實也是隧道中心線型的延伸，其座標位置幾何關系對潛盾機來說是矩形對稱的，主要用意在位于潛盾機正前方發(fā)進時盾機內部推進用千斤頂透過臨時假環(huán)片施力于反力座，借著反作用力推動潛盾機身前進，并利用盾頭切削刀旋轉破除連續(xù)壁面及巖盤土層，在盾身內部那么不斷組裝環(huán)片，千斤頂再施力于環(huán)片側邊推進，如此循環(huán)掘進，并由盾機內部排泥管將盾頭切削刀攪碎之泥漿排出外運。 在此之前測量工作需與潛盾組溝通互相配合，最根本的就是在整理好的發(fā)進臺地面放樣出隧道中心里程及法線，提供潛盾機身相關設備就位依據(jù)，惟需特別注意的是隧道中心線設計值與軌道中心線

4、之間存在著偏移量，因為隧道內部單側設計了步道，隧道線型也配合設計存在著曲線，為了考慮車輛凈空包絡線平安值，再配合隧道線型曲率，設計了軌道中心線型偏移量而成隧道中心線型，其偏移量值是隨里程而變動的，加上潛盾機發(fā)進端掘進方向可能與設計線型里程前進方向相反，所以潛盾機發(fā)進前須特別注意隧道中心線型是在軌道中心線型掘進方向的左側或是右側。 當潛盾機組零件陸續(xù)由施工投入口吊下組裝完成就位后，會先利用先前放樣于地上的隧道中心基線調整到定位，最后仍需經(jīng)過精密測量平面座標及高程來確認潛盾機發(fā)進前位置，測量方式有幾種，例如利用全站儀無菱鏡測距功能來測收潛盾機外殼幾個橫斷面曲線來反推盾身圓心，即得知潛盾機位置高程，

5、另外測量支撐潛盾機身下方的鋼軌，亦可反推潛盾機身中心線，但上述兩種方式屬于較間接方式求得潛盾機位置，較直接的方式是使用橫距尺架設于盾頭與盾尾，直接測收橫距尺中心座標，即可推算對應隧道中心線型之里程及支距，再于橫距尺正下方潛盾機內部測收高程，測收之高程值再加上內圓半徑，最后就可算出潛盾機身中心線型發(fā)進前與設計值在平面座標與高程的誤差了。 三、兩種不同掘進施工方案的適用條件比擬 國內外隧道掘進的施工方案主要有兩種，一種是傳統(tǒng)的鉆爆法， 一種是掘進機法。鉆爆法采用鉆眼、爆破出碴支撐、襯砌循環(huán)重復進行的施工方案，除有斷層和含水地層外，幾乎適應從軟巖到硬巖的各類圍巖，即使對于巖類多變的長大隧道也會有均衡

6、的產(chǎn)出，鉆爆法適合對任何斷面的掘進，但當隧道長度較長時，工作面的及時通風和及時除生比擬困難，而掘進機法和地質條件相關密切，需要針對不同的地質條件使用不同結構形式掘進機，如果實際工程地質條件與設計技術條件相差較大，可能會大大降低使用率，掘進機最適應的地質是40-180MPa的中硬沿。 但實際上，絕對理想的地質條件是罕見的，使用掘進機就需要根據(jù)各類圍巖所占比例的大小，首先滿足主要的，即比例大的地質條件，對次要的采取一些補救措施，但可能以降低開挖速度為代價。雖然護盾的出現(xiàn)使掘進機適應能力大大增強，但對短洞和地質條件特別復雜的長隧道，掘進帆發(fā)揮不了優(yōu)勢，需采用鉆爆法.因此，地質條件的變化對掘進機的生產(chǎn)

7、率會產(chǎn)生較大的影響但對鉆爆法的影響就小得多，因此在使用掘進機前對地質條件進行超前預報，提供詳細的地質資料是非常必要的.掘進機法最適合長隧道、圓斷面，當隧道較短時，開挖本錢會增加，當所需斷面為其它形式時，超挖即不可防止，從而影響其經(jīng)濟性。通常，掘進機適用于掘進直經(jīng)5m-10m的范圍的隧道，原因是在此范圍內，施工人員便于接近隧道掘進機的輔助系統(tǒng)刀頭、及其他結構件以利于有效的修理和一般維護，同時使出碴系統(tǒng)有更太的靈活性及有效性。當隧道為小直經(jīng)時就會帶來出碴，通風、接近刀頭和工作空間狹窄等問題由于掘進機的本錢高，所以最好能連續(xù)地用在其它的隧道工程中。使用掘進機法在洞口處尚需用鉆爆法開挖一定距離以便使掘

8、進機安裝和定位，所以掘進機法幾乎不可用于短于一英里的隧道。 四、隧道掘進中優(yōu)化的考前須知 1.開挖、鑿孔。開挖人員到達工作地點時，應首先檢查工作面是否處于平安狀態(tài)，并檢查支護是否牢固，頂板和兩幫是否穩(wěn)定，應待開挖面去除浮石以及瞎炮處理完畢前方可進行鉆眼作業(yè)。機械鑿巖時，采用濕式鑿巖機。站在碴堆上作業(yè)時，應注意碴堆的穩(wěn)定，防止滑坍傷人。不合要求者應予以修理或更換。帶支架的風鉆鉆眼時，必須將支架安置穩(wěn)妥。風鉆卡鉆時應用板鉗松動拔出，不可敲打，未關風前不得撤除鉆桿。在工作面內不得拆卸、修理風、電鉆。嚴禁在殘眼中繼續(xù)鉆眼。 2.支護。隧道開挖后，除圍巖完整堅硬，以及設計文件中規(guī)定的不需支護者外，都必須

9、根據(jù)圍巖情況、施工方法采取有效的支護。施工期間，現(xiàn)場施工負責人應會同有關人員對支護各部定期進行檢查。在不良地質地段每班應設專人隨時檢查，當發(fā)現(xiàn)支護變形或損壞時，應立即整修和加固；當變形或損壞情況嚴重時，應先將施工人員撤離現(xiàn)場，再行加固。當短期停工時，應將支撐直抵工作面。不得將支撐立柱置于廢碴或活動的石頭上。軟弱圍巖地段的立柱應加設墊板或墊梁，并加木楔塞緊。 3.襯砌。隨著隧道各部開挖工作的推進，應及時進行襯砌或壓漿。襯砌使用的腳手架、工作平臺、跳板、梯子等應安裝牢固，不得有露頭的釘子和突出的尖角。靠近通道的一側應有足夠的凈空，以保證車輛行人的平安通過。腳手架及工作平臺上鋪板，應釘鋪結實。木板之端頭，必須搭于支點上。高于2m的工作平臺上應設置不低于1m的欄桿。跳板應設防滑條。腳手架及工作平臺上所站人數(shù)及堆置的建筑材料，不得超過其計算載重量。機械轉動局部應設置防護罩，電動機必須有接地裝置。壓漿機在使用前應進行檢查并試運轉，管路聯(lián)接要完好，壓力要正常，操縱壓漿噴嘴人員應配戴護目鏡及膠皮手套。噴漿嘴應用支架支撐牢固；拔取時必須在撤除壓力后進行；檢修和清洗時，應在停止運轉、切斷電路、關閉風門后，方準進行。采用模板臺車進行全斷面襯砌時，臺車下的凈空應能保證運輸車輛的順利通行。 五、結束語 通過對隧道掘進中的優(yōu)化方案的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，在隧道掘進中更應該注意優(yōu)化方案的制定與選取，以