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新奥法

来源:纷纭教育
“新奥法” NATM是一种隧道支护的设计方法或原则(锚喷临时支护+现浇钢筋混凝土壳体永久支护)。与之相对应的其它支护设计方法有“挪威法”(NTM法锚喷永久支护),预制管片组合圆环支护(适合TBM即掘进机或盾构施工),预制管或箱涵支护(适合顶进施工),等。

隧道施工方法指隧道开挖成孔的方法,包括钻爆法、TBM法、浅埋暗挖法、顶管法,等等

是一种施工办法,现在基本上好一点的围岩都用新奥法施工解决。。。。。 下面是我在网上摘下的,很全面你看下: 新奥法

新奥法即新奥地利隧道修建方法的简称。原文是New Austria Tunnelling Method简写懔NATM。安与法国称为的收敛——约束法或有些国家所称的动态观测设计施工方法的基本原则相一致。在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小。在我国上前的地下隧道修建中,使用本方法较多,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下施工必要降水后方可施工。

新奥法的初期支护是永久衬砌的一部分,它承受了整个隧道60%?70%的受力,在初期支护中主张采用锚杆、挂网、喷射混凝土等手段将围岩与喷锚支护连成一个整体共同受力,极大限度地利用围岩自身承载能力,摒弃传统矿山法施工中初期支护仅为临时设施,在围岩破坏的条件下强行支护的措施,变被动受力为主动受力,不仅节约了支护材料和资源,也获得了更好的支护效果。

随着我国隧道工程的增多,新奥法得到越来越广泛的应用,作为新奥法的重要环节:光面爆破,也越来越得到广泛施工单位的采用。用光爆方法施工,岩层能较精确地沿设计轮廓断裂下来,使岩面平整,规则,并使围岩的整体性和稳定性不遭受明显的破坏。由于其显著的优越性,光面爆破已经成为我国推广应用新奥法中公认的三大技术措施之一。

光面爆破设计涉及到很多方面的内容,包括炸药的选择,起爆器材的选择,起爆方法的选择等,其中最重要的便是光爆参数的选择。这其中,又以最小抵抗线、周边眼密集系数和周边眼线装药密度为光面爆破的三大要素。在爆破过程中,还要考虑工程计划进度,施工机械的供应情况等等,只有在各方面条件都具备的情况下,光面爆破才能全面的体现其优越性。但,工程中不能只用计算出的结果,还要经过工程类比和试验的方法来调整光面爆破参数,才能让实际效果与设计的预期效果相符合。 虽然光面爆破有着诸多的优越性,但其对施工技术和钻眼精度要求高,而且其超欠挖的控制也一直是工程中的一个难点。实践中本着“宁超勿欠”的原则来指导施工。精心的管理,技术过硬的施工队伍,再加上认真负责的工作态度,是能克服光爆所带来的负面效应的。

(一)全断面法。即全断面开挖法,是指按设计开挖面一次开挖成型。其开挖顺序是全断面开挖,锚喷支护,灌筑砼衬砌。常选用于?-?类硬岩的石质隧道,该法可以采用深孔爆破。 全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,且工序少、干扰少,便于施工组织和管理。缺点是由于开挖面积较大,围岩相对稳定性降低,且每循环工作量相对较大,因此就要求施工单位应具有较强的开挖、出渣与运输及支护能力,茅

荆坝?:v类围岩中采用了全断面开挖,达到了预期效果。

全断面施工开挖工作面大,钻爆施工效率较高,采用深眼爆破可加快掘进速度,且爆破对围岩的振动次数较少,有利于转帐岩稳定。缺点是每次深孔爆破震动较大。因此要求进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。

全断面开挖法的主要工序是:使用移动式台车(或者台架),首先全断面一次钻孔,并进行装荷连线,然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,使一次爆破成型,出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环,同时进行锚喷支护或先墙拱后衬砌。

隧道开挖方法详细介绍

作者:趣满网 2013年01月23日 14:30 转载请注明来自趣

满网

在当前隧道施工实践中,从施工造价及施工速度考虑,施工方法的选择顺序为:全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑,其选择顺序应反过来。如何正确选择,应根据实际情况综合考虑,但必须符合安全、快速、质量和环保的要求,达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。

1、全断面开挖法

全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形,然后修建衬砌的施工方法。

适用条件:

(1)I~IV级围岩,在用于Ⅳ级围岩时,围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内,保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短,根据经验一般不应

小于lkm,否则采用大型机械化施工,其经济性较差。

全断面开挖法

隧道机械化施工,有三条主要作业线:

开挖作业线:钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。

锚喷作业线:混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。

模筑衬砌作业线:混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。

全断面法施工特点:

(1)开挖断面与作业空间大、干扰小; (2)有条件充分使用机械,减少人力;

(3)工序少,便于施工组织与管理,改善劳动条件; (4)开挖一次成形,对围岩扰动少,有利于围岩稳定。

2、台阶法施工

台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计,又有三台阶临时仰拱法,甚至多台阶法。

台阶法施工

台阶法施工

至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:

(1)初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时

间要求越短;(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。

在软弱围岩中应以前一条为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要是考虑如何更好的发挥机械效率,保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。

台阶开挖法的优缺点:

台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数,但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后,下部作业就较为安全,但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。

台阶开挖时应注意以下几点:

(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开,干扰较小;而短台阶干扰就较大,要注意作业组织。对于长度较短的隧道,可将上半断面贯通后,再进行下半断面施工。

(2)下部开挖时,应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好,则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差,则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差,则可以左右错开,或先拉中槽后挖边帮。

(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土,并按规定做初期

支护。

(4)量测工作必须及时,以观察拱顶,拱脚和边墙中部位移值,当发现速率增大立即进行仰拱封闭。

3、环形开挖留核心土法

环形开挖留核心土法

环形开挖留核心土法应注意以下几点:

(1)环形开挖进尺宜为0.5-1.0m,核心土面积应不小于整个断面面积的50%。

(2)开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑,相邻钢架必须用钢筋连接,并应按施工要求设计施工锁角锚杆。

(3)围岩地质条件差,自稳时间短时,开挖前应按设计要求进行超前支护。

(4)核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%。

4、中隔壁法(CD法)

CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中,先开挖隧道的一侧,并施作中隔壁,然后再开挖另一侧的施工方法,主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道(Ⅳ级围岩)地段。

5.交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在软弱围岩大跨隧道中,先开挖隧道一侧的一或二部分,施作部分中隔壁和横隔板,再开挖隧道另一侧的一或二部分,完成横隔板施工;然后再开挖最先施工一侧的最后部分,并延长中隔壁,最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时,宜采用分部尺寸小的CRD法,该工法对控制变形是比较有利的。

CD 法是“Center Diaphragm”的简称,而CRD法则是“Cross Diaphragm” 的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法;后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法,是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此,CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步,都要求用临时仰拱封闭断面。

在CRD法或CD法中,一个关键问题是拆除中壁。一般说,中壁拆除时期应在全断面闭合后,各断面的位移充分稳定后,才能拆除。

交叉中隔壁法(CRD法)

6、双侧壁导坑法

双侧壁导坑法一般将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土和下台阶。其原理是利用两个中隔壁把整个隧道大断面分成左中右3个小断面施工,左、右导洞先行,中间断面紧跟其后;初期支护仰拱成环后,拆除两侧导洞临时支撑,形成全断面。两侧导洞皆为倒鹅蛋形,有利于控制拱顶下沉。

当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。

双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地层。

双侧壁导坑法施工作业顺序为:

(1)开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。 (2)相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。 (3)开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。

(4)开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。

(5)拆除导坑临空部分的初次支护。 (6)建造内层衬砌。

双侧壁导坑法应注意以下几点:

(1)侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时,每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。

(2)各部开挖时,周边轮廓应尽量圆顺。

(3)应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。

(4)左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。 (5)当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。 (6)中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。

双侧壁导坑法

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