輸送對隧道【機械工程】的認(rèn)識

實習(xí)報告工程的基本概念：地下或水下并鋪設(shè)鐵路供機車動車輛通行的建筑隧道位置、施工方法和支護、襯砌類型等技術(shù)方案，對隧道地處范圍內(nèi)的地形、地質(zhì)狀況，以及對地下水的在隧道勘測和開挖過程中，須了解圍巖的類別。圍巖是隧道開挖后對隧道穩(wěn)定性有影響的周邊巖體。圍巖分類是依次表明周道選線、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、輔助坑量是為了保證測量的中線和高程在隧道貫通 為明挖法和暗挖法。明挖法多用于淺埋隧道位置分，有分部開挖法和全斷面開挖法。在石質(zhì)巖層中采用鉆爆法最為廣泛，采用掘進(jìn)機直接開挖也逐漸推廣。在松軟地質(zhì)中采鉆爆法在隧道巖面上鉆眼，并裝填炸藥爆破，用全斷面開風(fēng)、①鉆孔：要先設(shè)計炮孔方案，然后按設(shè)計的炮孔位置、方向和深度嚴(yán)格鉆孔。單線隧道全斷面開挖，采用鉆孔臺車配備中型型鑿巖臺車配備重型鑿巖機，鉆孔深度可達(dá)5.0米。炮孔直徑約為4~5厘米。炮孔分為掏槽孔(開辟臨空面)、掘進(jìn)孔(保證進(jìn)度)和周邊孔(控制輪廓)。②裝藥：在掘進(jìn)孔、掏槽孔和周邊孔內(nèi)裝填炸藥。一般裝填硝胺炸藥，有時也用膠質(zhì)炸藥。裝填炸藥率約為炮眼長度的鐵路隧道開始采用電力起爆。此后，電力起爆逐漸推廣。在全斷 面掘進(jìn)中，為了減低爆破對圍巖的震動和破壞，并保證爆破的效果，多采用分時間階段爆破的電雷管或毫秒雷管起爆。一般拱部采用光面爆破，邊墻采用預(yù)裂爆破。近期發(fā)展的非電引爆的導(dǎo)爆④施工通風(fēng)：排出或稀釋爆破后產(chǎn)生的有害氣體和由內(nèi)燃機產(chǎn)生的氮氧化物及一氧化碳,同時排除煙塵,供給新鮮空氣，借以保證隧道施工人員的安全和改善工作環(huán)境。通風(fēng)可分主要系統(tǒng)和局部系統(tǒng)。主要系統(tǒng)可利用管道(直徑一般為1~1.5米，也有更大的)或巷道(平行導(dǎo)坑等)，配以大型或中型通風(fēng)機；局部系統(tǒng)多用小型管道及小型通風(fēng)機。巷道通風(fēng)多采用吸出式，將污濁空氣吸出洞外，新鮮空氣由正洞流入。新鮮空氣不易達(dá)到的工作⑤施工支護：隧道開挖必須及時支護，以減少圍巖松動，防止塌方。施工支護分為構(gòu)件支撐和噴錨支護。構(gòu)件支撐一般有木料、金屬、鋼木混合構(gòu)件等，現(xiàn)在使用鋼支撐者逐漸加多。噴錨及時、穩(wěn)固可靠，具有一定柔性，與圍巖密貼，能給施工場地提供較大活動空間。中國在一些老黃土隧道中應(yīng)用噴錨支護也獲得成功。噴射混凝土工藝分為干噴和濕噴?，F(xiàn)多采用干噴法，即將干拌混凝土內(nèi)摻入一定數(shù)量的速凝劑，用壓縮空氣將混凝土由管內(nèi)噴出。在噴口加水射到巖石面上，一次可噴3~5厘米厚度。在噴射混凝土中摻入一些鋼纖維，或在巖面掛鋼絲網(wǎng)可提高噴錨支 性質(zhì)而定,一般長度為2~5米，通常用樹膠和水泥漿沿桿體全長錨固。在巖層較好地段僅噴混凝土即可得到足夠的支護強度。在圍巖堅硬穩(wěn)定的地段也可不加支撐。在軟弱圍巖地段噴錨可以聯(lián)⑥裝碴與運輸：在開挖作業(yè)中，裝碴機可采用多種類型，如后翻式、裝載式、扒斗式、蟹爪式和大鏟斗內(nèi)燃裝載機等。運輸在單線全斷面開挖中24小時能作兩個循環(huán)，每個循環(huán)能進(jìn)3.5米深度，每日單口進(jìn)度可達(dá)7米。然而在開挖中難免遇到斷層或松軟石質(zhì)以及涌水等，不易保持每日的預(yù)計循環(huán)，所以每月單口實際進(jìn)度多低于200米。中國成昆線蜜蜂箐單線隧道單口最高月時完成，否則前一工序推遲就會影響下一工序，因而拖長全部時間。其中最主要的工序為鉆孔及出碴，所用時間占全部作業(yè)時間。①全斷面開挖法：一次開挖成型的方法。一般采用帶有鑿巖機的臺車鉆孔，用毫秒爆破，噴錨支護。還要有大型裝碴運輸機 械和通風(fēng)設(shè)備。全斷面開挖法又演變?yōu)榘霐嗝娣?。半斷面法是?、诜植块_挖法：先用小斷面超前開挖導(dǎo)坑,然后,將導(dǎo)坑擴大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優(yōu)點是可采用輕型機械施工，多開工作面，各工序間拉開一定的安全距離。缺點是坑法、中央導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法以及由上下導(dǎo)坑互相配合的各種方法，另有把全斷面縱向分為臺階進(jìn)行開挖，而各層臺階距離較短上導(dǎo)坑法適用于軟弱巖層、襯砌順序是先拱后墻，曾于1872~1881年為圣哥達(dá)隧道采用。中國短隧道一般用這種方法。中央導(dǎo)坑法是導(dǎo)坑開挖后向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴a.上下導(dǎo)坑法，利用領(lǐng)先的下導(dǎo)坑向上預(yù)打漏斗孔，便于開展上導(dǎo)坑等多工序平行作業(yè)。襯砌順序多用先拱后墻，遇圍巖較好時1966年在中國成昆線關(guān)村壩鐵路隧道應(yīng)用,1964年復(fù)工后取得平也設(shè)棚架，但先襯砌拱部后砌邊墻。1971~1973年在枝柳線彭莫 法，兩個下導(dǎo)坑領(lǐng)先，環(huán)形開挖，最后挖掉中心土體，襯砌順序為先墻后拱，多用于圍巖很差的雙線隧道。也有采用上導(dǎo)坑領(lǐng)先全斷面開挖法和分部開挖法是鉆爆法開挖常用的方法，但隧道施工很復(fù)雜，時常遇到各種困難情況，如大斷層、流沙、膨脹倫敦泰晤士河水下隧道首先試用盾構(gòu)，并獲得成功。此后，松軟地質(zhì)多采用盾構(gòu)法開挖。盾構(gòu)是一種圓形鋼結(jié)構(gòu)開挖機械，其前端為切口環(huán)，中間為支撐環(huán)，后端為盾尾。開挖時，切口環(huán)首先部分前進(jìn)，保護工人安裝鑄鐵管片或鋼筋混凝土管片。盾構(gòu)法適在整個隧道斷面上，用連續(xù)掘進(jìn)的聯(lián)動機施工的方法。早在切割地層的圓形鋼結(jié)構(gòu)機械，有多種類型。普通型的掘進(jìn)機的前端是一個金屬圓盤，以強大的旋轉(zhuǎn)和推進(jìn)力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，圓盤上裝有數(shù)十把特制刀具，切割地層，圓盤周邊裝有若干鏟斗將切割的碎石傾入皮帶運輸機，自后部運出。機身中部有數(shù)對可伸縮的支 撐機構(gòu)，當(dāng)?shù)毒咔懈畹貙訒r，它先外伸撐緊在周圍巖壁上，以平開挖后，為使圍巖穩(wěn)定，確保運營安全，需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強度的支護結(jié)構(gòu)，這種隧道支護結(jié)構(gòu)稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預(yù)制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌是在噴錨或單噴支護之后，再就地灌注一層混凝土，形成噴錨支護同混凝土襯砌結(jié)合的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。如遇有水地段可在兩層支護間在隧道工程中，噴錨支護有可能取代構(gòu)件支撐。噴錨支護的一些國家在較弱地層的大斷面爆破后，采用長錨桿結(jié)合噴混凝土做支護，已獲得成功。中國亦曾在老黃土隧道開挖中使用噴錨支護。自噴錨支護發(fā)展后，對較弱巖層也可進(jìn)行全斷面開挖，以全在巖石地層中采用全斷面開挖及噴混凝土襯砌，其質(zhì)量好壞可在坑道爆破后盡早采用單噴或噴錨作初期支護，隨即連續(xù)量測位移，判定圍巖基本穩(wěn)定時間，再進(jìn)行二次支護，這樣可以建成現(xiàn)代高度競爭的地下采礦與隧道工程要求成本集約，安全開 鑿與巖石加固等程序步驟。采礦的機器設(shè)備必須安全可靠，并緊密跟隨工業(yè)持續(xù)提高的生產(chǎn)力與飛速發(fā)展的經(jīng)濟步伐。掘進(jìn)機開挖法正在不斷研究