长大隧道快速施工综合技术探讨.doc

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1、长大隧道快速施工综合技术探讨摘要忻州至阜平高速公路忻州至五台山段是山西省“十一五”重点工程和“三纵十一横十一环"高速公路网规划中第四横的重要组成部分，也是山西省东出西联、融入环渤海经济圈的重要东出口工程，被国家交通部确定为全国四项“高速公路科技示范工程”之一，凤凰岭隧道为特长隧道,是全线的控制性工程，隧道地质构造复杂，穿越多条大断层，地层破碎，岩溶较发育，施工难度大。本文综合实例介绍了长大隧道快速施工综合技术，重点介绍机械设备选型配置的方法及依据，且应用效果良好，为今后长大隧道快速施工提供了经验。关键词长大隧道;快速施工;

2、技术1工程概况凤凰岭隧道位于忻阜高速公路忻州至长城岭段，为高速公路隧道，分上下行左右洞设计,其中左洞全长5896.9m,最大埋深772m,右洞全长5773.5m,最大埋深775.8m。开挖断面积为V级围岩105.3m2(IV级95.6m2,III级84.3m2),设计行车速度为80km/h,行车道宽2mX3.75m,隧道净宽为10.25m,限高5m,路面横坡为2%(单向)，隧道纵坡为1.8%,设计汽车荷载等级公路-1级，地震烈度按切度设防。隧道经过的岩性主要为灰岩、白云岩，隧址区位于五台山块隆次级构造单元系舟山掀斜向斜中段

3、的北部，受系舟山大断裂的控制，隧道斜穿一系列走向为北东方向、剖面上呈反“S”型的同斜褶皱带核部，岩层翻卷、倒转、平卧、直立、扭曲现象严重，隧址区共发育7条断层，地下水不太发育,隧道围岩级别为III、IV、V级，其中III级围岩占隧道全长的63%O本文对该隧道快速施工的机械设备选型配置作重点介绍。2隧道是个系统工程，综合技术探讨主要解决制约隧道快速施工的主要因素特长隧道怎样才能“快”，一是总体方案上合理筹划。二是机械投入要配套。三是要有专业化施工队伍，包工队靠不住、小打小闹行不通。四是时间管理，空间占满，抓好循环,工序紧凑。

4、2.1设备的选型及配置是隧道快速施工的关键因素设备配置匹配，一是关键的设备要配强配足；二是配套设备要合理匹配。要防止大牛拉小车，更要防止小牛拉大车的现象。2.1.1掘进设备的选型及配置凤凰岭隧道为双线高速公路隧道，根据断面的大小最多可容纳26台风枪同时作业，因为本隧道仅在V级、部分IV级围岩中设置仰拱，不考虑仰拱与掌子面同时钻眼。按左右洞掌子面同时开挖(此时负荷最大)配置空压机，理论计算需配置11台20m3/min空压机，考虑设备的故障，增加1台备用。Q-K(Znqktkm+La)-1.1X(2X26X3.6X0.85X1

5、.2+2.15X2X2)=219.5m3/min式中：q为每台YT-28风动机具的耗风量(m3/min)，每台风枪取3.6m3/min,TK500湿喷机根据型号耗风量10m3/min；n为每种风动机具的台数；毗为风动机具的同时工作系数,rio台时取ro.85,1广30台时取0.85~0・75；km为因设备的机件磨损而使耗分量增大的设备磨损系数,一般为1.2〜1.3；L为风管的长度(m),包括主、支管道的实际铺设长度和管路附件折算的管道长度;a为每公里的管路漏风量，平均为1.5m3/min^2・0m3/niin；k为海拔系数

6、，海拔900m时取1.Io2.1.2喷混凝土设备的选型及配置一般喷射混凝土时间在初期支护占很大比例，主要谈一下湿喷机的台数选择,TK500湿喷机生产率4ni3/h〜4・5m3/h,根据隧道延米设计数量再加上回弹为实际的喷射混凝凝土数量，本隧道每延米为6.5m3/h~8.Im3,循环进尺2.4m,我隧道采用的是配置4台湿喷机，只要空间满足可增加。2.1.3出磴设备的选型及配置出磴是隧道施工的基本作业之一，分为装磴、运磴两步。选择出磴方式是，应结合隧道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济效益、作业环境及工

7、期要求等因素进行综合确定。基本要求是：装磴、运输能力大于最大开挖能力，挖掘机、装载机不等待运输车的问题。采取无轨运输所需车辆台数计算公式:N二2L/(TV)N为运输车台数；T为装一车磴所需时间;V为运输车在洞内的行驶速度，取平均值，考虑必要的停顿、间隙时间；L为运输车出磴距离。2.1.4通风设备的选型及配置洞内通风采用PVC增强维纶布风管式通风，每循环进尺按3.0m,炸药用量按平均0・8kg/m3。掌子面所需风量按3个方面考虑，具体为洞内要求最低风速所需风量，排除爆破炮烟所需风量，内燃机械设备使用和洞内最多工作人员所需的风

8、量进行计算，取其中的最大值为计算依据。