小断面引水隧洞施工探讨.docVIP

小断面引水隧洞施工探讨 摘要：引水隧洞是输水工程的主要组成项目之一，长期以来由于输水隧洞断面小，长隧方案难以实施，常 成为项目方案比选的重点，也是项目施工的控制点。六盘水市玉舍供水工程嘎木隧洞全长4235.4m，衬砌后净空为 1.6m×1.9m 马蹄形断面。小断面隧洞施工难以实现开挖与衬砌平行作业，嘎木隧洞按先行开挖和初期支护，待洞身 开挖贯通后再进行混凝土衬砌的施工程序，投入配套的非标机械设备组成开挖、混凝土衬砌作业线，提高单项工序 的生产能力和设备利用率，大幅压缩了工期、降低了成本，实现了预期的质量、安全和工期目标。 关健词：小断输水隧洞长距离独头施工综合配套技术 一、工程概况 六盘水市玉舍供水工程嘎木隧洞长4235.4m，是玉 舍供水工程的输水道组成之一。隧洞进口位于珠江流域 北盘江支流舍嘎河下方，出口与下游方发塘隧洞相连。 坡降1/1500，设计流量1.2 m3/ 秒，最大流量1.8 m3/ 秒； 隧洞为无压隧洞，衬砌后净空为1.6m×1.9m 马蹄形断 面，隧洞穿过地层进口端735m 为煤系地层，其余为软 质岩类，局部破碎稳定性差。 二、问题的提出 嘎木隧洞横断面净空小，最大独头施工长度在2km 左右，若采用开挖与衬砌逐段顺序作业，则工效低，工 作面转换时间长，且难以选配机械设备；仅靠小型机具 操作，进度慢，随着洞身的延伸，运输困难，施工难度 更大。针对这种状况，寻找一种快速的施工组织模式， 采用配套的专项机械设备组成机械化施工作业线，形成 较高的、均衡的生产能力是确保项目按期完成的关键。 在小断面引水隧洞内采用机械设备配套技术组成 隧洞开挖与混凝土衬砌作业线，存在以下难点： 1. 要求洞内运输设备容量大、运输能力大，如此 可以减少工序衔接时间；要求运输设备横截面小、机动 性强，减小与洞内其它设施之间的干扰； 2. 嘎木隧洞开挖净空为2.4 ｍ ×2.7 ｍ，衬砌后净 空为1.6 ｍ ×1.9 ｍ（马蹄形断面），洞身衬砌为全断 面一次成型，因此难以组织开挖与衬砌实施平行作业。 3. 若采取洞身开挖完成后再进行混凝土衬砌，则 从洞身开挖成型到混凝土衬砌完成间隔时间过长，期间 为确保洞身围岩稳定，需加强日常监控量测，及时对洞 身变形地段采取临时补强支护措施。 经过对嘎木隧洞的多方案比较分析，确定的基本 施工顺序为：洞身开挖完成后再进行混凝土衬砌，在洞 身开挖成型后辅以补强临时支护措施保证在隧洞未衬砌 之前的洞身稳定，如此可以避开洞身开挖与衬砌作业两 条施工作业线之间的运输干扰。总体施工顺序为隧洞开 挖期间组织开挖及初期支护两条作业线，两工作面平行 向纵深掘进；洞身开挖及初期支护结束后再进行混凝土 衬砌作业，期间由里向外组织混凝土衬砌、钢筋绑扎、 工作面清理三个工作面向外退出。 选用有轨运输设备组成开挖、衬砌运输作业线， 经比选确定开挖作业线的组成为：气腿式凿岩机钻孔， 60m3/h 耙斗式装岩机装碴，12ｔ电瓶车牵引8m3 梭式 矿车出碴；洞身混凝土衬砌作业线组成为：模型采用 2 ～ 3 套定型组合钢模交替倒益，用12 ｔ电瓶车牵引 6m3 轨行式混凝土输送车运输混凝土至工作面，泵送混 凝土入模。通过设备的选型和配套，以实现了较高的、 稳定的生产能力。 三、嘎木隧洞总体施工布置 总体施工方案；长隧短做，按“两平一斜、三工区、 四工作面”布置，即；设进口工区、出口工区、斜井工 区，其中；斜井工区、进口工区主攻向为进口端及煤系 地层。整个隧道地质复杂、埋深大、工作面狭小、单口 施工距离较长，如何组织实现快速施工，选配适当的机 械设备、确定正确的施工方法，十分关键。我们选用有 轨运输模式，组配轨行式机械设备施工，组建开挖装运、 喷锚支方护、混凝土衬砌机械化作业线；遵循“地探超 前、控制爆破成型、临时支护紧跟、监控量测反馈”的 作业方针；总体施工顺序为全隧开挖完成后，从中间开 始向两端衬砌。 主要技术难点有：洞身开挖快速施工的组织与实 施、 防坍、临时支护补强及稳定性监测、洞身砼衬砌 快速施工的组织与实施 四、洞身开挖程序和施工方法 1、施工方法 全断面开挖一次爆破成型、有轨运输出碴。使用 yt －28 气腿式凿岩机钻孔，光面（预裂）爆破开挖成 作者简介：谢成涛（1968-），男，贵州遵义人，1987年毕业于西南交通大学铁道工程大专专业，工程师，从 事工程管理工作 118 城市建设理论研究 城市建设理论研究2011 年10 月25 日cheng shi jian she li lun yan jiu经济建筑 型，耙斗式装岩机装碴，12t电瓶车牵引8m3 梭式矿车 运碴至洞外弃碴场。选用8m3 梭式矿车，该矿车容量 大横截面小，能满足行车界限要求，若每循环进尺２ｍ、 碴量２１m3，仅装４矿车，出碴速度大为提高。采用 耙斗式装岩机装