铁路单、双线长大隧道机械化配套快速施工技术

单、双线长大隧道机械化配套快速施工技术
内容提要：主要介绍该隧道既有单线隧道、又有双线隧道，对单、双线隧道机械化施工配套施工技术，解决如何合理配置施工机械，才能快速进行施工，提高机械化利用率，降低工程成本，提高经济效益。

关键词：隧道施工工艺技术
1 概况
宜万铁路W6标沙坪隧道进口段为左右线分离的单线形式，左线单线长1902m，右线长1752m，经过146m燕尾段，进入574m双线段。

宜万铁路沙坪隧道处于湖北省宜昌长阳县榔坪镇内，隧道进口为左右线绕行，出口为双线并行，左线全长2622m，右线全长2472m，进、出口施工分界里程DK83+250，出口地段为双线并行段长720米，其中燕尾段为146m，起讫里程为DK83+964～DK83+842。

DK83+964～DK83+931为大跨度断面，加宽最大W=330cm，断面总宽度约15.6m；DK83+931～DK83+874为双联拱断面，DK83+874～DK83+842为小间距段，最大岩体间距为4m，线间距为11.47m。

单、双线长大隧道机械化配套快速施工技术，该隧道既有单线隧道、又有双线隧道，对单、双线隧道机械化施工配套施工技术，解决如何合理配置施工机械，才能快速进行施工，提高机械化利用率，降低工程成本，提高经济效益。

2 隧道施工方案、施工工艺和方法
2.1 施工方案
2.1.1 隧道施工方案
沙坪隧道进、出口由隧道1队和隧道2队分两头分别掘进施工。

沙坪隧道进口左、右线分离，左线隧道施工由隧道1队从横洞进洞施工，右线进洞由隧道1队直接开挖进洞；沙坪隧道出口为双线隧道和燕尾式隧道，到DK83+842为左、右线分离的单线形式后，由隧道2队左、右线一起掘进施工。

单线进口采用明挖法；单线断面V级围岩采用短台阶法开挖；单线断面IV级围岩采用台阶法开挖；单线断面III级围岩采用全断面法开挖；燕尾段III级围岩57m采用中导洞法，57 m采用CD 法；双线段III级围岩全断面开挖；双线断面IV级围岩台阶法开挖， V级围岩短台阶法开挖；双线出口采用明挖法。

全断面液压衬砌台车整体衬砌。

2.1.2隧道的运输方法
将开挖的石碴迅速装车运出洞外，是提高隧道掘进速度的重要环节。

该项作业往往占全部开挖作业时间的50%左右，控制着隧道的施工速度。

因此，正确选择并准备足够的装碴运输方案，维修好线路，减少相互干扰，提高装碴效率是加快隧道施工速度，尤其是加快长大隧道施工速度的关键。

本隧道主线断面较大，洞内能够设置双车道出碴运输道路，故一般情况下不需要设置专门的会
车道或避车洞。

在Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段隧道有仰拱，仰拱必须超前衬砌施工，以减少隧底隆起，确保质量和安全。

设计要求仰拱施工必须分段一次整体浇注，不能半幅施工，以确保仰拱施工质量。

为了仰拱施工期间，不影响隧道出碴运输，施工中，采用在仰拱施工段的上方放置移动栈桥，可以既满足设计仰拱整体施工的要求，又不耽搁其他工序的作业。

采用无轨运输，不需要铺设复杂的运输轨道，具有运输速度快，管理工作简单、配套设备少等特点。

但由于内燃机排放大量废气，对洞内空气污染较为严重，尤其长在在长大隧道中使用，需要有强大的通风设施。

⑴在隧道施工中，选用车身较短，车斗容量大，转弯半径小，车体坚固，轮胎耐磨、配有废气装置、并能双向驾驶的自卸汽车，以增加运行中的灵活性，避免洞内回车和减轻对洞内空气的污染。

⑵调车作业
由于无轨运输采用的装碴、运输设备都是自配动力，属自行式，其调车作业主要是解决回车，错车和装碴场地问题。

根据不同的隧道开挖断面和洞内运输距离，调车方式：
设法构成循环通路，制定单向行驶的循环方案，以减少回车、错车需要用场地及待避时间。

以本工程的特点，布置成双车通道，在装碴点附近回车，空车、重车各行其道，可以提高出碴速度。

在采用装碴机装碴、汽车运输的情况下，利用一方机动，另一方固定的方式进行装碴。

在本标段长大隧道仰拱施工中，采用“仰拱栈桥”施工方法。

设计要求仰拱施工必须分段一次整体浇注，不能半幅施工，以确保仰拱施工质量。

为了仰拱超前衬砌施工，为了仰拱施工期间，保持开挖、锚喷支护、衬砌施工等各工序能平行作业，特别在围岩较差地段，仰拱必须超前衬砌施工，以减少隧底隆起，确保质量和安全。

在此情况下，采用在仰拱施工段的上方放置移动栈桥，可以即满足设计仰拱整体施工的要求，又不耽搁其他工序的作业。

⑶装碴采用挖掘机配合轮式装载机，运输采用带净化装置的柴油自卸汽车。

⑷施工中建立工程运输调度，根据施工进度编制运输计划，统一指挥，提高运输效率。

⑸运输线路设专人按标准要求进行维修和养护，使其经常处于良好状态，线路两侧的废碴和杂物应随时清除。

⑹运输道路铺设路面，应与仰拱、底板混凝土结合施工，并做好排水及路面的维修工作。

⑺施工作业地段的行车速度不得大于15km/h，成洞地段不得大于25km/h。

⑻洞内加强通风，洞内环境应符合职业健康标准。

⑼严禁使用汽油的机械进入隧道，内燃机械采用尾气净化装置并加强通风。

⑽隧道弃碴场结合当地自然环境、水土保持、人文景观、运输条件、弃碴利用等因素综合考虑，弃碴场应作好挡墙护坡、排水系统、绿化覆盖等配套设施。

⑾隧道内的运输道路配备与施工方法、运输车辆相适应的跨越设备，并设置信号、标志予以警示，运输车辆不得对已施工的结构造成破坏、损伤。

二次衬砌采用12m长穿行式液压钢模台车作为衬砌模架，6m3砼输送车运输砼，输送泵输送砼。

2.1.3 机械化配套方案
开挖作业线：三臂凿岩台车+ZL50C 装载机+20t 自卸汽车。

锚喷支护作业线：自制轨行式多功能作业台架+锚杆机+砼喷射机+砼搅拌运输车+灰浆搅拌机+双液调速注浆泵。

衬砌作业线：2JSY750砼拌和站+搅拌运输车+全断面衬砌台车(9m)+HBT60输送泵。

图2衬砌作业机械化配套示意图
2.1.4施工机械管理措施
⑴ 对工程队实行了机械专业配属制，按照开挖、装碴运输和喷锚支护的施工，组建了相应的专业分队，把安装调试、使用、维修、改造的子系统内部各环节尽可能地协调起来，专业队出使用机械外，还要负责机械维护保养和配件，材料消耗考核，形成专业队管理为主的管、用、养、修体制。

⑵ 为专业化施工服务的技术组织保证，是加强基层力量搞好机械设备管理的基础。

⑶ 施工机械管理的主要组织措施：以三定四包（定机、定人、定岗位，包保管、包使用、包维修保养、包完成任务）为主要内容的岗位责任制；开展横向经济效益责任制；强制保养和单机经济责任制。

2.1.5洞内运输安全保证措施
⑴ 进洞各类机械和车辆，选用带净化装置的柴油机动力。

各类进洞车辆均处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。

所有运载车辆均不准超载、超高运输。

装运大体积或超长料时，安排专人指挥，并设置显示界限的红灯。

进出隧道的人员走人行道，不得与机械和车辆抢道，严禁扒车或强行搭车。

⑵ 机械装碴时，坑道断面应能满足装载机械的安全运转，装载机械的回转范围内不得有人通过。

电缆线、高压胶管等安排专人收放保护。

车辆在装卸碴时要制动停稳；在洞内倒车或转向时，要开灯鸣号或有专人指挥；洞内外卸碴场地因保持一段上坡，并在堆碴边缘处设置挡车木。

⑶ 凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械，应在其边缘设置低压红色闪光灯，显示界
洞 口
图1无轨运输挖、装、运作业线
限，以防运输车辆撞碰。

洞内车辆相遇或与行人时，应使用近光或小灯。

⑷在向洞内运输爆破器材时，雷管与炸药放置在带盖的容器内分别运送。

有轨机动车运输雷管和炸药时，两者不在同一列车上运输。

人工运送爆破器材时，直接送到工作地点，严禁中途停留，且有专人防护。

汽车运送爆破器材时，炸药与雷管分别装在两辆车内专车运送，由专人护送，严禁其他人员搭乘，汽车排汽口加装防火罩。