浅埋暗挖法

1985-5-1 28
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
图8-16 树脂锚杆及塑料袋药包示意图
1985-5-1
29
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
图8-17楔缝式锚杆和胀壳式锚杆
1985-5-1
30
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
2、推进系统
压力油 控制泵 油 箱 输油泵 控制泵 单向阀 截止阀 高压阀 千斤顶伸缩 单向阀 溢流阀 电磁阀 回至油箱
高压油
千斤顶液压系统
1985-5-1
42
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
3、衬砌拼装系统 衬砌拼装系统最常 用的是杠杆式拼装 器，如图8-22所 示。
1985-5-1
19
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
2．掏槽爆破方式
1985-5-1
20
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1
21
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
3．装药结构
1985-5-1
三、管棚变位及控沉防塌技术措施 在城市建筑物下的松软土层中建筑浅埋隧道及地 下硐室时，及时防止地面沉陷是目前地下工程实践 中最现实和重要的问题的之一。 技术措施： (1)加强检测，及时反馈管棚下沉信息以指导施工； (2)采用合理的开挖方式； (3)严格控制循环进尺，一般小宜超过1.0m。
1985-5-1
14
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
二、光面爆破施工 根据岩石条件和断面大小，可将施工方法分为三 类：即全断面施工法，分层施工法和导硐施工法 分层施工法．又称台阶施工法。根据台阶长度又 分为长台阶法、短台阶法和超短台阶法等。图8-6 为常见的正反台阶施工示意图 。
1985-5-1
1985-5-1
6
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
5．掘砌施工 图8-2为单侧臂导硐法开挖顺序示意图
1985-5-1
7
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
一般管棚法施工的隧道结构图
1985-5-1
8
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1 32
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
2．衬砌支护 地下工程的永久支护都采用浇注混凝土衬砌方 式， 在围岩和初期支护变形基本稳定后施作。 初砌施工要求： (1)混凝土的原材料必须同时桉比例送入搅拌机中。 (2)当采用混凝土拌合站、搅拌车及泵送混凝上系统 时，搅拌车在输送中不得停拌，混凝土自进入搅拌 车至卸出的时间不得超过混凝土初凝时间的一半。 (3)衬砌混凝土强度达2.5MPa时方可脱模。 (4)浇注过程中要用振捣器捣固，坍落度应为812cm。
15
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
图8-6正反台阶施工示意图
1985-5-1
16
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
导硐法施工程序示意图及炮眼布置图
1985-5-1
17
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1
10
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
一、光面爆破参数没计 光面爆破的技术要点包括： (1)必须了解被开掘的地下下程峒室的地质情况 (2)根据围片特点和地下工程峒室的断面特征，制定 光面爆破说明书 (3)周边眼的最小抵抗线，眼间距和装药结构是影响 光爆效果的三要素 (4)采用毫秒微差顺序起爆，先起爆中部掏槽孔，再 起爆辅助孔，最后起爆周边孔，使周边孔爆破时有 最好的临空面。
9
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第二节、矿山法
一般将置于基岩中的地下上程，并采用传统钻爆 法或臂式掘进机开挖的方法统称为矿山法。 它是城市深部地下上程常用的暗挖施工方法，施 工不影响地面正常交通与上产，地表下沉量小。 适用于硬、软岩层中各类地下工程。 本节重点介绍日前常用的钻眼爆破施工方法。
1985-5-1 39
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
泥水加压盾构机构成
1985-5-1 40
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1、盾构壳体及开挖系统
盾构壳体由切口环、支承环和盾尾（图8-20）三 部分组成
1985-5-1
41
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1 33
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第三节 盾构法
盾构法(Shield)或掩护筒法是在地表以下土层或松 软岩层中暗挖隧道的一种施工方法。 自1818年法国工程师布鲁诺尔(Brunel)发明盾构法 以来，经过一百多年的应用与发展，从气压盾构到 泥水加压盾构以及更新颖的土压平衡盾构，已使盾 构法能适用于任何水文地质条件下的施工。
1985-5-1
43
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
近年来国外采用环向回转式拼装机，在拼装衬砌 时由马达驱动大转盘，控制环向旋转，其径向及 纵向移动由液压千斤顶控制。
1985-5-1
44
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
盾构的分类 盾构按其构造和开挖方法可分为手掘式盾构、挤 压式盾构、机械化盾构和微型盾构。 机械化盾构又分为局部气压盾构、泥水加压盾构 和土压平衡盾构。
22
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
4．起爆顺序与传爆方向
图8－13 药包爆轰时应力波传播图
1985-5-1
23
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1
24
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
5．爆破器材
光面爆破施工主要把握好以下几方向： 1、钻眼质量 2．掏槽爆破方式 3．装药结构 4．起爆顺序与传爆方向 5．爆破器材
1985-5-1 18
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1、钻眼质量 采用光面爆破对钻眼质量要求特别严格，一般 沿周边轮廓线布置炮眼。但由于钻眼工具和钻眼技 术的限制，炮眼开口要偏离周边轮廓一定距离．炮 眼倾斜一定角度，使眼底接近轮廓线。 一般炮眼外 斜率不应大于5%。周边眼要保证平直，彼此平行。
1985-5-1
45
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1、手掘式盾构
多用于地质条件较好的小型隧道开挖，其构造简 单，配套设备较少，如图8-23所示
1985-5-1
46
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
2、挤压式盾构
1985-5-1
5
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
二、管棚法施工工序 1．开挖工作室 工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规 格确定，一般要超出隧道或峒室轮廓线外 0.5‾1.0m。 2．钻孔 架立钻机时．应精确核定孔位，钻孔过程中须及 时测斜。 3．安装管棚 4．管棚钢管注浆
198来自百度文库-5-1
26
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1
27
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
三、锚喷及衬砌支护 矿山法施工的地下工程的支护一般采用锚喷支护 或锚喷与衬砌复合支护形式 1、锚喷支护 锚杆大体可分为三类 （1）全长粘结型锚杆 （2）端头锚固型锚杆，橡树脂锚杆(如图8—16所示) 和快硬水泥卷锚杆、 （3）摩擦型锚杆 喷射混凝土可分为干喷、潮喷和湿喷
1985-5-1
36
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
土压平衡盾构机构成
1985-5-1 37
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
土压平衡盾构机受力
1985-5-1 38
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
泥水加压盾构机构成
1985-5-1
34
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
盾构法施工的优越性： 施工安全 暗挖方式 震动和噪音小 可控制地表沉陷 对施工区域环境影响较小
1985-5-1
35
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
一、盾构的基本构造及分类
基本构造有盾构壳体及开挖系统、衬砌拼装系统 等三大部分组成。如下图8—19所示。
1985-5-1 11
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
几个相关概念： 不偶合系数(K):是指炮孔直径与药卷直径的比值 装药集中度(q):是指每米炮眼装药段的药量，反映 装药在炮孔中的分布情况 周边孔密集系数(m):是指炮孔间距(E)与最小抵抗 线(w)的比值。不同的孔密集系数对爆破效果的影响 见图8-5。
1985-5-1
3
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
一、管棚的布置形式
1985-5-1
4
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
管棚的基本设计要点： 应保证开挖后管棚有足够的超前长度； 管棚钢管宜采用厚壁钢管，其间距按管棚用途(防 塌、防水等)合理设计； 管棚宜采取沿隧道或峒室开挖轮廓纵向近水平方 向设置； 纵向两组管棚间应有不小于1.5m的水平搭接段， 管棚搭接处应设计钢支架。
1985-5-1
2
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第一节 管棚法
管棚法(Pipe Roof)或称伞拱法，是地下结构工程 浅埋暗挖时的超前支护枝术。 管棚法的实质是在拟开挖的地铁隧道或结构工程 的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并设惯性力矩 较大的厚劈钢管．起临时超前支护作用，防止土 层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续支护工艺 安全操作。 适用于地下工程特殊或困难地段，如交通繁忙的 的城市地下工程、极破碎岩体、塌方体等。
湿喷工艺流程
细骨料 速凝剂
粗骨料
水泥 水 外加剂
搅拌机
喷射机
喷头
压缩空气
1985-5-1
31
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
喷射混凝土的施工要点： (1)在喷射混凝土之前．用水或风将待喷部位的粉尘 和杂物清理干净。 (2)严格掌握速凝剂掺加量和水灰比，使喷层表面平 滑，无滑移流淌现象。 (3)喷头与受喷面尽量垂直，并宜保持0.6—1.0m的距 离，喷射机的工作风压应根据具体情况控制在适宜 的压力状态，一般为0.1～0.15MPa。 (4)应分次喷射，一般150mm厚的喷层要分2—3次才 能完成。
1985-5-1
25
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
地下工程的起爆网路分电爆网路和非电起爆网路 电爆网路由电源、导线和毫秒电雷管组成，其联接 方式分为串联、并联、串并联混合各种形式 非电起爝法分导火索法，导爆索法和段型塑料导 爆管法 非电起爆系统的雷管有瞬发．延期、毫秒和百毫秒 多种产品，完全可以实现微差控制爆破。
1985-5-1
12
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
1985-5-1
13
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
实际中光面爆破参数的没汁．应采用工程类比或 根据爆破漏斗及成缝试验法来确定．如无条件试验 时，也可参考下表选用光爆参数
1985-5-1
第八章 浅埋暗挖法
城市地下工程
1985-5-1 1
中国矿业大学（北京）“211工程”重点建设课程－《城市地下工程》
第八章 浅埋暗挖法
浅埋暗挖是城市地下工程施工的主要方法之一。 其技术核心依据新奥法(New Austrian Tunneling Method)的基本原理，施工中采用多种辅助措施加固 围岩，充分调动围岩的自承能力。开挖后及时支护， 封闭成环，使其与固岩共同作用形成联合支护体系， 是一种抑制围岩过大变形的综合配套施工技术；具体 施工方法又可分为管棚法，矿山(导峒)法、盾构法以 及顶管法等等。