第十三章地下工程施工.ppt
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1、第十三章 地下工程施工,地下建筑物施工的主要内容包括:测量放线,开挖出渣,衬砌(支护)和其它辅助工作。,地下工程施工的特点:工作面小、工序多、干拢性大、施工条件差、施工组织复杂、受地质与水文地质条件影响大。 开挖掘进方法:钻爆法(钻架台车、轮胎式多臂钻岩机)、掘进机开挖。 衬砌和支护型式:混凝土衬砌、喷锚支护(新奥法施工),12-1 地下工程开挖方式,一、平洞开挖方式 1、开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别,断面尺寸、施工机械化程度和施工水平。 2、有全断面开挖法和导洞开挖法。,全断面开挖法,1、在整个断面上一次钻爆开挖成型, 适用于围岩稳定性好,优点临时支护少,易于保证混凝土衬砌的整体性
2、。 2、全断面开挖又分为垂直掌子面掘进(大型机械化施工)和台阶掌子面掘进(断面大、围岩稳定性好,无大型机械设备),全断面开挖方法(单位 m) 开挖及衬砌程序,导洞开挖法,1、先开挖断面的一部分,然后开挖至整个设计断面。 2、根据导洞与扩大部分的开挖次序:专进法,并进法。 3、根据导洞在横断面位置的不同:下导洞、上导洞、中导洞、双导洞。 3、导洞的形状:上窄下宽的标形断面。,1、下导洞法: 1)适用:岩石稳定、地下水较多。 2)特点:运输方便、爆破效果好、排水容易、开挖与衬砌施工干扰小,施工速度快,顶部钻孔困难,施工安全性差。,下导洞开挖法施工顺序 1下导洞;2顶部扩大;3上部扩大;4下部扩大;
3、5边墙衬砌 6顶拱衬砌;7底板衬砌;8漏斗棚架;9脚手架,2、上导洞开挖法: 1)适用:岩石稳定性差、地下水不多、机械化程度不高。 2)特点:顶部开挖规格易于掌握,支撑简单,施工安全性好,上部出碴线路需转移、排水不便,开挖与衬砌干扰、施工建度慢。,二、竖井、斜井的开挖方式 竖井和斜井是水电站地下厂房中常见的建筑物,竖井和斜井高度较高,断面相对较小,井线与水平夹角大于75的为竖井;井线与水平夹角为4075的为斜井;洞线与水平夹角为640的为斜洞。,竖井施工特点是竖向作业,即竖向开挖、竖向出碴和竖向衬砌。竖井的另一特点是与水平隧洞相通,因此,可先挖通与竖井相连通的水平通道,为竖井施工创造条件。一般
4、竖井施工有全断面法和导井法。,大钻机开挖竖井 (a)钻导井;(b)导井扩大;(c)扩挖竖井,吊罐法开挖竖井 (a)自下而上开挖导井;(b)自上而下扩挖导井,倾角大于48的斜井,施工条件与竖井相近,可按竖井方法施工。倾角小于30的斜洞,一般采用自下而上的全断面开挖法,用卷扬机提升出渣,开挖完成后衬砌。倾角在3048的斜井,可采用自下而上挖导井,自上而下扩大开挖的方法,利用重力溜渣,由下部通道出渣。,三、地下厂房开挖方式 地下厂房的特点是,跨度大、边墙高,相邻洞室距离近,交叉洞口多。 大型洞室的施工,常采用先拱部后底部,先外缘后核心,由上而下、上下结合,留岩墙岩柱,跳格开挖,跳格衬砌支护等施工方法
5、。,主厂房开挖程序示意图,第二节 钻孔爆破开挖,钻孔爆破法是地下建筑物施工中常用的开挖方法,其主要施工顺序是钻孔、装药爆破、出渣及相应的辅助工作。,一、钻孔爆破设计 1、钻孔爆破设计的主要任务是:确定开挖断面的炮孔布置(位置、方向和深度);确保各类炮孔的装药量、装药结构及堵孔方式;确定各类炮孔的起爆方法和起爆顺序。 2、炮孔按作用分为掏槽孔、崩落孔和周边孔 3、为了减弱对围岩的影响和减少超欠开挖量,隧洞开挖常采用光面爆破。,4、 炮孔数量和装药量:常采用类比法或经验公式法,结合具体工程进行现场试验确定较合理的炮孔数量和各种炮孔类型的炮孔间距。 5、炮孔深度:根据开挖断面的大小,岩层性质、掏槽型
6、式、钻机型式和掘进循环作业时间进行选择。根据经验,炮孔深度为隧洞开挖断面宽度的0.50.85倍,同时还应与循环作业时间相协调。,二、钻孔爆破循环作业 工序有钻孔准备、钻孔、装药、爆破、通风排烟、安全检查、出渣、延长运输线路和风水电管线等。,三、循环作业 掘进一次的工序组合,称为循环作业。在一昼夜中的循环次数应为整数,因此,常采用的循环时间为4、6、8、12h等。,第三节 掘进机开挖,1、掘进机是一种专用的隧洞掘进设备。它依靠机械的强大推力和剪切力破碎岩石,配合连续出碴,具有比钻爆法更高的掘进速度。 2、缺点,主要有初期投资(设备费用)大;刀具磨损快;刀具更换、电缆延伸、机器调整等辅助工作占时较
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