全断面一次开挖法就是按照隧道设计轮廓一次爆破成型,然后修筑衬砌的施工方法。
1.施工顺序
(1)用钻孔台车钻眼,然后装药联线;
(2)退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道的断面轮廓;
(3)排除危石,安装拱部锚杆(必要时)和喷射第一层混凝土;
(4)装渣、运渣;
(5)安装边墙锚杆(必要时)和喷射第一层混凝土;
(6)拱、墙喷射第二层混凝土(必要时);
(7)按上述工序开始下一轮循环作业;
(8)在围岩和初期支护基本稳定后,或按施工组织要求的日期施做二次模筑混凝土衬砌及灌筑隧道底部混凝土。
2.适用条件
(1)Ⅰ-Ⅲ级整体性好的围岩。用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖后到支护前这一时间内,保持其自身的稳定;
(2)有大型施工机械;
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应小于1 km,否则,采用大型机械化施工经济性较差。
采用全断面一次开挖法,必须要注意机械设备的配套,以充分发挥机械设备的效率。隧道机械化施工有三条主要作业线,即开挖作业线、喷锚作业线及模筑混凝土衬砌作业线。它们所采用的大型机械设备主要有:
①开挖作业线——钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输时)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输时)。
②喷锚作业线——混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、喷锚作业平台、进料运输设备及锚杆注浆设备。
③模筑混凝土衬砌作业线——混凝土拌和工厂、混凝土输送车及输送泵、施作防水层作平台、衬砌钢模台车。
在机械设备选型时应遵循:生产性、可靠性、经济性、维修性、环保性、耐用性、灵活性及配套性等八个原则。
3.施工特点
(1)工序少,便于施工组织和管理;
(2)开挖一次成型,对围岩扰动小,有利于围岩稳定;
(3)开挖断面大,可采用深孔爆破以提高爆破效果,加快掘进速度。如大瑶山双线隧道施工中最深钻孔达5.15 m,单口月成洞达150 - 240 m;
(4)作业空间大,有利于采用大型施工机械设备,实现综合机械化施工,从而提高劳动生产率,减轻施工人员的劳动强度,降低工程造价。
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