矿山机械设备

喷锚暗挖法的掘进方式选择城市轨道交通


城市轨道交通工程,因地下障碍物和周围环境限制通常采用喷锚暗挖法施工,本文简要介绍一下喷锚暗挖法掘进方式的选择。

浅埋暗挖法与掘进方式

1、全断面开挖法

①全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。

②全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。

③全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。

2、台阶开挖法

①台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。

②台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,分步开挖。

③台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。

④台阶开挖法注意事项:

1)台阶数量和高度应综合考虑隧道断面高度、机械设备及围岩稳定性等因素确定。台阶开挖高度宜为2.5~3.5m。台阶数量可采用二台阶或三台阶,不宜大于三台阶。

2)应根据地质和开挖断面跨度等确定开挖台阶长度,土质隧道台阶长度不宜超过隧道宽度的1倍。

3)一次循环开挖长度,稳定岩体中应根据机械开挖能力确定,一般不宜大于4m;土层和不稳定岩体中一次循环开挖长度应符合设计文件要求。

3、环形开挖预留核心土法

施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部→架立钢支撑→挂钢筋网→喷混凝土。在拱部初次支护保护下,为加快进度,宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作业。

4、单侧壁导坑法

①适用于断面跨度大,地表沉降难于控制的软弱松散围岩。

②侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜。

③流程:开挖侧壁导坑→导坑初次支护(锚网喷/钢支锚喷/钢支喷)→导坑初支闭合→开挖上台阶→拱部初次支护→开挖下台阶→另一侧的初次支护→底部初次支护→拆除导坑临空部分的初次支护→内层衬砌

5、双侧壁导坑法

①适用:隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时。

②导坑宽度不宜超过最大跨度的1/3。左右导坑错开一定距离。

③流程:开挖一侧导坑并及时闭合初次支护→相隔适当距离后开挖另一侧导坑并及时闭合初次支护→开挖上部核心土→拱部初次支护→开挖下台阶→底部初次支护→拆除导坑临空部分的初次支护→施做内层衬砌

变形对比:单侧壁——变形较大;双侧壁——变形几乎不发展,速度慢、成本较高。

6、中隔壁法和交叉中隔壁法

①中隔壁法也称CD(CenterDiaphragm)工法,主要适用于地层较差、不稳定岩体且地面沉降要求严格的地下工程施工。

②交叉中隔壁法即CRD(CrossDiaphragm)工法是在CD工法基础上加设临时仰拱以满足要求。

7、中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

当地层条件差、断面特大时,一般设计成多跨结构,跨与跨之间有梁、柱连接,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工,其核心思想是变大断面为中小断面,提高施工安全度。




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