单线铁路短小隧道出洞方案

单线铁路短小隧道出洞方案内容摘要：

N N Y 图 52 超前大管棚施工工艺框图 入。 安装时第一节加工成尖锥形，钢管节段采用φ 89mm 6mm 热轧无缝钢管连接，管节长 4～ 6m，钢管接头要错开，保证隧道同一横断面内的接头数不大于 50%，相邻钢管的接头至少错开 1 米。 ⑷掌子面封闭及孔口止浆 管棚施工前先封闭明暗交接处掌子面，用 10 ㎝厚 C20 喷射混凝土做封面层，管棚钢管安装 后，以速凝砂浆堵塞孔口段孔壁与钢管之 准备工作 套拱施工 钻孔、推进长管棚 安孔口管，止浆塞、连接管路 拌制浆液 注浆 施工准备、备料、设搅拌站、搭工作平台，安输送管、安钻机、制钢花管 钻机就位 人员培训 注水试验达到要求 压力、流量达到要求 下一循环 18 间的空隙，再对因钻孔破坏的封面层进行混凝土补喷。 ⑸管棚注浆 φ 89 钢管安装到位后，安装 PVC 注浆管和排气阀，钢管导向管间隙用速凝水泥或其他堵塞严密，以防注浆冒出。 注浆液采用 1： 1水泥浆液。 浆液采用注浆机灌注，注浆时当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续注浆，注浆压力 ，持续 15 分钟后停止注浆。 注浆时，先施工奇数孔，再施工偶数孔，以免注浆时串浆，同时偶数孔也作为奇数孔的检查孔。 ⑹大管棚施工质量保证措施 : ①管棚施工前的工作面封闭，不仅可稳定工作面，也是止 浆层，喷射混凝土厚度必须满足设计要求。 ②孔内注浆施工难度较大，选择责任心强、经验丰富的专人负责施作。 ③管棚施工精度要求极高，不仅应测量放样标注孔位，其允许误差小于 ㎝；就位后的钻机应以钻杆前后端的坐标测定，前后端三维坐标点测定误差小于 ㎝。 ④孔内钻孔的精度因钻具自重及地层阻力，不可避免地产生钻孔下沉或偏斜。 施工中除预留钻孔下沉高度外，钻孔中应根据地层变化情况进行钻进速度和旋转速度的调整，以减少钻孔误差，成孔后的钻孔应及时进行质量检查，不合格者应套钻清孔。 开挖施工方案 根据超前地质预报资料 ，贯通段围岩级别为Ⅴ级，按照设计文件 19 要求采用短台阶法开挖，上台阶每循环开挖长度不大于 1 榀钢架间距。 采用弱爆破进行开挖，减少对围岩扰动，开挖完毕后立即用喷射混凝土封闭围岩，并及时进行初期支护。 开挖过程中设专人观察围岩及附近初期支护变化，并做好地质素描工作。 ⑴隧道开挖施工工艺流程见图 53。 ⑵ 台阶开挖法 台阶法施工程序见图 54。 图 53 隧道开挖施工工艺流程图 超前地质预报 判定围岩级别 钻爆设计 钻爆作业 超前预支护 通风、排危 开 挖断面检测 是否需要超前预支护 初期支护 是 否 进入下一循环 出碴运输 20 ①Ⅱ③ⅣⅣ⑤ⅥⅦⅧ Ⅷ开挖步骤:① 上台阶开挖；Ⅱ上台阶初期支护；③ 下台阶开挖；Ⅳ 下台阶初期支护； ⑤ 仰拱开挖；Ⅵ 仰拱施工；Ⅶ仰拱回填；Ⅷ 拱墙衬砌；①③( )⑤ⅥⅦⅧⅡ10 ～15 m80m 图 54 台阶法开挖顺序图 超前及初期支护施工工 艺和施工方法 ⑴ 超前小导管注浆加固支护 ① 施工方法 现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，风动凿岩机钻孔，并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔，测斜仪控制钻孔角度，注浆泵压注水泥浆。 ② 施工工艺 超前小导管施工工艺流程图 55。 21 图 55 超前小导管施工工艺流程图 采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，液压钻孔台车或凿岩机钻孔并将小导管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。 小导管外径φ 42mm（壁厚 ）钢花管，管壁四周按 10～ 20cm间 距梅花形、钻设φ 6～ 8mm 压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计，注浆压力符合规范要求。 小导管加工如图 56 所示。 图 56 小导管加工示意图 超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点，小导管尾段与钢架焊联，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。 水泥浆水灰比为 ～ 之间调节，浆液由稀到浓逐级变换，施工准备 钻孔打小导管 设备准备 管材加工 材料准备 机具准备 地质调查 注浆设计 现场试验 效果检查 制定施工方案进入施工 浆液选择 配比试验 注浆参数 喷混凝土封闭掌子面 注 浆 注浆站布置 浆液配制 安孔口止浆塞 连接止浆管 开 挖 1 004 00单位：cm顶推器Φ 6加 劲环箍102 90φ 42钢 花管梅花型布置开孔孔径8 mm 端部呈契型开孔段 22 即先注稀浆，然后逐级变浓至 为止。 位于土层时，小导管压注水泥浆，压力不小于 ，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于 1MPa。 注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下 ，同时注浆，当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。 水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。 ⑵ 砂浆锚杆施工 ① 施工方法 砂浆锚杆采用风动凿岩机成孔，先注后插工艺安装锚杆，测斜仪控制锚杆孔道倾角，注浆采用专用注浆泵施工。 ② 施工工艺 施工中严格按照如下顺序进行：清理开挖面、设置锚杆 孔、清孔、注浆、放入锚杆、安装端头垫板。 砂浆锚杆施工工艺流程见图 57。 23 图 57 砂浆锚杆施工工艺流程图 ③ 施工要点 A、施工准备 根据设计要求，锚杆杆体、锚垫板在现场加工，并进行相关试验，确保锚杆质量。 砂浆锚杆采用双管排气法注浆作业，浆液采用水泥砂浆，施工准备阶段要完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验，进行浆液配合比试验。 B、钻孔 测量放样，按设计要求准确放出锚杆孔位，采用风动钻岩机钻孔。 系统锚杆实际放样时允许偏差177。 5cm。 C、清孔 施工准备 锚杆孔位放样 钻孔角度定位 钻孔设备就位 钻锚杆孔 锚杆制作 准备注浆材料 注浆设备就位 清孔 锚杆成孔检查 搅拌砂浆 注浆 插入锚杆、加垫板拧扣 安装锚杆及排气管 锚杆抗拔力检查 验收 砂浆饱满度检查 24 利用高压风清孔，严禁采用高压水洗孔，避免人为塌孔。 清孔完成后进行孔道检查，检查开孔孔径、孔深、孔道倾斜度。 D、注浆 采用单管注浆工艺，直接将注浆管插入锚杆孔底，开始注浆后反复将注浆管向孔底送，使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外，随后边注浆边拔出注浆管，准备插杆。 砂浆配合比设计：注浆采用水泥砂浆，灰砂比为 1:1～ 1:2，水灰比为 ～。 水泥砂浆的强度等级不低于 M20，砂浆配合比通过现场原位试验确定，坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的砂浆做报废处理。 砂浆的干缩率必须在允许的范围内。 注浆机选用 UJ3型挤压式注浆泵。 E、插杆 注浆后及时放置锚杆，锚杆放入后视实际需要补注浆。 锚杆孔注满浆后，将锚杆钢筋插入锚杆孔内，同时用水泥袋纸或塑料布封住孔口，当感到锚杆撞击孔底时，孔口要求填满砂浆，插好锚杆后孔口用块石或木楔临时居中固定，杆体外露部分避免敲。