长大隧道快速施工技术.doc

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1、附件一编号年度类别专业中铁十局集团有限公司科技开发计划课题申请表课题名称长大隧道快速施工技术申请单位中铁十局三建公司申请日期2006年2月20日中铁十局集团有限公司科学技术委员会制课题名称长大隧道快速施工技术单位名称中铁十局三公司申请人姓名赵宇性别男年龄30职称工程师学历本科电话0877-课题类别(A)A—集团公司投资B—经费部分自筹C—经费全部自筹投送专业隧道申请金额35（万元）起始年度2006.3结束年度2008.9研究内容提要1、长大隧道开挖支护技术方案2、长大隧道装碴运输设备配套3、长大隧道施工通风技术4、长大隧道涌水防治技术5、长大隧道预防放射性物质危害措施6、长大隧道施工组

2、织管理一、国内外现状长大隧道尤其是单线铁路隧道，洞内断面小，地质复杂，各种干扰大，机械效率低，严重影响隧道施工进度，国内目前隧道施工单位对长大隧道施工还存在不同程度的组织管理不到位，机械设备配置不合理，施工通风不利等问题，因此对长大隧道的快速施工技术有待进一步研究。二、前期工作情况科研小组已成立，并进行了明确分工，对各阶段的科研任务进行了划分。取得设计单位的支持，同意在技术上给予咨询和指导，施工队伍已进场，洞口刷坡即将开始。三、研究设计内容、技术方案（见附页）（纸面不足，请另加页）附页：三、研究设计内容、技术方案1、工程概况磨石村隧道为单线铁路隧道，位于川滇菱形断块的东南端，地质构造复

3、杂，存在多条断层破碎带、岩溶、突水突泥、煤层瓦斯、岩溶角砾岩等地质问题，并可能存在放射性物质。地表水主要为水库水、塘水及沟谷流水；地下水类型主要以基岩裂隙水、断裂带水、岩溶水为主。水量较丰富，磨石村隧道最大涌水量为6.2万m3/d。隧道进口里程为Dk13+800，出口里程为k20+485，全长为6685m，围岩级别主要为Ⅳ级、Ⅴ级，隧道设计为人字坡，进出口均为上坡施工。2、隧道开挖支护方案磨石村隧道大部分为Ⅳ级、Ⅴ级围岩，开挖采用台阶法，台阶长度控制在3～5m，爆破采用光面爆破技术，钻孔选择多功能作业台车配备多台YT－28风钻施工。初期支护采用锚杆、钢架联合支护，初期支护紧跟作业面，仰

4、拱及时施作，使初期支护尽早封闭成环。初期支护施工用风动凿岩机打眼、安装锚杆，拱部的中空锚杆用注浆泵注浆，喷射混凝土采用湿式喷射机施喷。隧道衬砌断面图如下：2.1确定合理的钻爆技术①合理确定爆破深度在大型机械装碴运输的条件下，为了提高掘进速度，应加大炮眼深度，提高循环进尺。磨石村隧道大部分地段为Ⅳ级、Ⅴ级围岩，根据岩石软硬及隧道断面大小，炮眼深度控制在2.0～3.0m,循环进尺在钻1.8～2.8m之间。②采用复式掏槽技术掏槽眼采用垂直楔形掏槽，将掏槽眼部位放在断面的中下部，根据围岩的不同，采用不同的爆破参数。复式掏槽中，第一次掏槽深度1.5m，第二次掏槽深度为2.8m,同时减少掏槽孔的单

5、孔装药量，减少爆破对围岩的扰动。③周边眼间隔装药技术周边眼按爆破设计方案采用间隔装药法，使用导爆索连接各周边孔的药卷，小竹片固定药卷位置。2.2确定有效的支护措施①做好径向锚杆，按设计间距及长度打好径向锚杆，锚杆沿型钢边沿打，然后和型钢钢架焊接，使锚杆和钢架形成一个完整的受力环。②保护型钢钢架基脚，边墙型钢安装后用混凝土将型钢基脚包裹，增大型钢基脚受力面积。③仰拱、水沟紧跟掌子面，使初期支护尽早成环，掌子面积水及时排出。3、长大隧道出碴运输设备配套机械配套应遵循以下原则：施工机械与施工方法配套；机具选型上要考虑质量可靠、适用、高效、经济、维修方便；组合配套时要考虑设备外形尺寸与隧道断面

6、相适应，各机械之间外形尺寸要适应，配套设备之间生产能力要匹配；充分考虑国产化。3.1装碴运输设备磨石村隧道单口作业面开挖距离长达3000m,装碴运输设备配备见下表每个正洞工作面装碴、运输设备表序号机械设备单位数量1250m3/h挖掘装碴机台1214t牵引电瓶车台63S14梭矿车台123.2..运输能力计算3.2.1电瓶车最大牵引力(下坡制动)Fmax＝Pc·Ψ·1000（kg）按Pc电瓶车的粘着重量Pc＝14tΨ粘着系数，隧道Ψ＝0.18计算得Fmax＝14×0.18×1000＝2520kg3.2.2.电瓶车牵引能力Fc＝Fmax/（110v2/2L－ω+i）－W式中电瓶车最大牵引力F

7、max＝2500kg，ω—列车的单位阻力，考虑了起动附加阻力，查铁道部《牵规》ω＝8kg/tV—允许最高行车速度（4.17m/s）L—列车制动距离（40m）i—坡度单位阻力，采用本隧道洞内最大坡度i＝4.0电瓶车自重W＝14t计算得Fc＝2520/20.78－14＝101t3.2.3.单台电瓶车可牵引的梭矿数量〔n〕＝Fc/（Q+q）式中：Fc—机车牵引能力。前已算得Fc＝111t14m3梭矿每节最大载重Q＝22t14m3梭矿自重q＝14.8t