2023年浅谈江底隧道施工技术及管理_隧道施工技术管理.docx
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1、2023年浅谈江底隧道施工技术及管理_隧道施工技术管理 浅谈江底隧道施工技术及管理由我整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“隧道施工技术管理”。 浅谈江底隧道施工技术及管理(西二线东段项目 部) 2023/9/12 15:31 浅谈江底隧道施工技术及管理 陈忠 矫利川 通过对工图的研究,并结合现有的施工人员、设备及技术,确定施工方案,并选配相应的设备。江底隧道施工技术管理的难点主要在于开挖、出渣、提升、超探、排水及测量六个方面。 一、开挖 作为水下隧道的开挖,特别是在全岩大倾角斜井中开挖,从目前国内的生产水平而言,最经济的方式还是采用钻爆开挖的方式进行;对于钻爆设备,国内性价比
2、较高的还是YT-28凿岩机。人工钻爆开挖非常经济,但其主要矛盾在于施工人员,且该矛盾将随着社会经济的发展不断放大。 目前的人工费不断上涨,国内小断面隧道的建设项目越来越多,掘进工可选择的范围也越来越大。水下隧道相对于山岭隧道而言,条件更为苛刻,掘进工的要价自然是水涨船高;而且正是这种较山岭隧道苛刻的施工环境,让很多掘进工在施工过程中离职。这样,工作的主动性将不再属于管理人员,而在于施工人员。 我认为解决该问题的方式在于不再依赖掘进工。通过对相关资料的研究,目前国内有很多小型企业生产出了简易的钻爆台车(其实就是将小型挖机的前臂改装),我们何不采购或自行研制这种设备,达到让技术员带领几个辅助工就能
3、掘进的地步,从而掌握生产的主动性,提高生产效率。 二、出渣 作为水下隧道,必然伴随着斜井或竖井。由于竖井隧道建设我没有参与过,暂且不表。斜井出渣的方式目前大体上分为:人工出渣、扒渣机出渣和挖掘机出渣三种。1人工出渣 虽然可以排除机械故障所带来的工期影响,但其效率太低,且现在的施工人员已很难找到能干这种工作的人了。但作为断面太小的隧道,也只能选择这种方式。 2扒渣机出渣 作为传统的机械化出渣方式,功效较高。特别是这种出渣方式可以与掘进平行作业。但其缺点在于: 1)不能将底板两侧清理干净,必须人工配合。 2)遇到出水后的泥岩、砂砾等淤泥状、颗粒状渣石将无能为力。 3挖掘机出渣 作为近几年新型的出渣
4、方式,功效较高。特别是对于扒渣机不能清理的淤泥状、颗粒状渣石都能得到清理;而且其出渣时,不需要人工配合,在经济上比较占有优势。但其缺点在于: 1)不能与掘进平行作业; 2)洞内底板感官质量较差。 以上三种出渣方式各有其的优缺点。在选择出渣方式前,只能通过对现场施工条件的判断,选择出合理的出渣方式。 三、提升及平巷运输 斜井提升方案的选择极为关键,因为斜向提升存在很大安全风险,所以对卷扬机以及矿车选用要准确,目前大多采取有轨运输。在运输过程中,因矿车容量有限,应提倡采用串车作业,或采取大容积侧翻式矿车,以提高提升效率。但我认为,若采用大功率绞车带动小型自卸汽车进行无轨运输,这样不但可以提高提升效
5、率,还可减掉钉道这一工序 对于江底平巷运输,很多都采取人工推斗的方式进行。通过东江隧道的施工,我认为还是采取柴油机车运输的方式效率更高。 四、超前钻探 超前钻探是江底隧道技术及施工管理的重点和难点,其方案的编制和具体实施的情况决定了江底隧道的成败。超前钻探的目的主要有两个方面,其一是超前地质钻探,以判断前方围岩的地质情况;其二是超前探水,以判断前方是否存在水系。 1.超前地质钻探。 目前采用的钻机多为ZDY-620坑道钻机,通过取芯及对出水颜色的变化、钻屑颗粒状况、钻机钻进过程等情况进行综合分析,也可从大体上掌握前方围岩的岩性、裂隙位臵及大小、破碎程度等。所以,在钻进过程中的第一手资料非常重要
6、,必须做到真实记录、客观分析。2.超前探水 虽然ZDY-620坑道钻机的标称最大钻进深度为100m,但由于其扭矩只有380N.m,在硬岩(如砂岩、花岗岩)中若钻进深度过大,其方向将无法控制,也就失去了钻进的意义。所以,通过长期的试验,一般采取钻进40m50m。对于超前长探水孔的布臵,在一般段落至少需要探出一个无水孔;对于特殊地段,如破碎段、富水段等,则需布臵5个以上的钻孔;对于特别需要查明的段落,则需按照帷幕注浆的布孔方式进行布孔。当然,超前长探只能在战略上控制前方出水情况,在每一循环,还需增加5个短探孔。只有通过长短探的有机结合,才能有效的探明和控制前方的出水。3.探水设备。 目前采用的钻机
7、多为ZDY-620坑道钻机。其在泥岩和硬度不大的砂岩中效率较高,但若在硬质花岗岩等硬岩中钻进,其效率就较低。我认为,在以后的工程中,还是需要根据图纸提供的地质情况,选择不同的钻机。 五、排水 江底隧道在施工过程中,虽然进行了超前探水和注浆止水,但每一次出水的治余量也不可小觑;而抽排水的功效,决定着江底隧道施工的进度和成本。江底隧道的排水主要分两个方面,其一是斜井掘进期间的排水,其二是平巷排水。1.斜井排水 在斜井掘进期间,出水一旦未能得到及时的抽排,将聚集在碛头底部,导致底板无法掘进,甚至造成淹井。而在斜井掘进期间,除非水量非常大,否则不会安装大型排水设备,所以只能采取多级排水的方式进行排水。
8、a设备安装 对于排水设备的安装,一定要采取打水坑的形式进行安装潜水泵,即临时小水仓一定要低于隧道底板标高,切不可采取油桶、矿车等代替,只有这样才能有效的对上部散水进行截流;在水坑中利用浮力原理安装行程开关,让水泵自动运行。b管路安装 排水管路的安装,目前大多采用钢管进行丝接。我认为,在斜井排水期间,可采用50硬质塑料管作为小型潜水泵排水管路。其造价低廉、安装便捷,而且其受压能力也完全能满足常规的江底隧道埋深。c水泵配臵 由于潜水泵的寿命较短,而斜井的排水又是采取多级排水的方式进行,任何一台水泵的损坏,都会导致整个排水系统的瘫痪。所以,必须在地面配备多套完好的水泵作为备用,而损坏的水泵,必须立即
9、抢修。所以,我认为在地面只能看到完好的水泵,以及正在抢修的水泵。2.平巷落平点排水。 隧道进入平巷后,平巷、斜井的出水,将聚集在落平点的水仓中进行抽排。落平点排水的技术要点在于水仓、设备硐室的设计以及排水设备的选配。a水仓、设备硐室的设计。 由于平巷掘进期间,几乎所有的设备都要安装在落平点处,所以设备硐室的设计一定要与水仓有机的结合在一起。首先是水仓一定要大,而且要便于清理,一般采取延伸斜井的方式直接进行开挖;前部设臵沉淀池,在水仓内部也要进行分级沉淀;在距离落平点上部1015m处也应设臵一较大的水仓,用于在隧道落平初期使用(因为此时隧道平巷还没有水仓),也可作为以后二衬时期的备用水仓。其次,
10、在水仓顶部设臵简易吊车,便于设备的安装,最好为电动。最后,所有设备的安装,应尽量的抬高,以便日后应急所需。b排水设备的选配。 基于我们施工的电力条件,不可能像煤矿一样采取专用大型的排水设备进行排水,所以对于水量的控制来讲,最重要的还是进行探防水。但因为治余量的原因,也要进行排水作业。所以在平巷落平点,至少应安装两台水泵,根据隧道斜井的高差、排量要求,合理选配水泵。对于能效比而言,我个人认为选配多级潜水泵较离心泵有一定的优势,但其磨损率较高,所以对水泵日常的维护和保养要求相对较高。 六、测量 对于隧道工程的测量工作,其重要性非同小可,一旦测量有误,将会造成巨大的损失。对于测量工作,其技术难点主要
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