隧道工程機械化施工

1隧道工程機械化施工

§6一1概述

隧道一般指作為地下通道的工程建筑物，在國民經濟的許多領域、行業(yè)都有比較廣泛的應用等。

隧道是鐵道和公路線路的重要組成部分，有降低線路縱坡、增大曲線半徑、縮短線路長度、改善運營條件和保證行車安全的特點，一般在線路上遇到障礙（如高山、水域等），修建地上線有困難或不合理的情況下采用。

1、隧道的分類

(l）巖石隧道和軟土隧道。

(2）按地理位置可分為山嶺隧道、水底隧道、城市交通隧道、地下鐵道和航運隧道、引水隧道。

(3）按隧道長度可分為特長隧道、長隧道、中隧道和短隧道。按隧道斷面形狀可分為單孔隧道、雙孔隧道和多孔隧道。第六章隧道工程機械化施工2第六章隧道工程機械化施工3

2、隧道的結構隧道結構分主體建筑物和附屬建筑物。主體建筑物由洞身襯砌和洞門兩部分組成；附屬建筑物包括排水、通風、供電、通信、信號、照明、監(jiān)控、防災、報警等設施所需的建筑物以及避車洞和人行道等。修建隧道是為了在地下占據一定的空間，以保證車輛安全運行?？拥辣仨毞€(wěn)定或者用足夠強度的支護結構來保證隧道的穩(wěn)定。在通常情況下，開挖后除堅硬、整體、耐風化的圍巖能自身維持坑道的穩(wěn)定外，對大部分圍巖都需要修筑永久性支護坑道的結構–襯砌。隧道襯砌的結構有以下幾種類型：

(l）整體式襯砌（模注混凝土襯砌）。

(2）復合式襯砌，主要應用于新奧法施工的隧道。

(3）錨噴襯砌這是一種采用錨噴支護作永久襯砌的結構形式。

(4）拼裝式襯砌，目前在山嶺隧道中極少使用。

第六章隧道工程機械化施工4第六章隧道工程機械化施工5

開挖隧道時，先開挖一段路塹，達到一定深度才開始挖坑道。路塹與坑道的交界叫洞口。保護洞口的建筑叫洞門。

洞門的結構形式有：

(1）端墻式洞門適應于巖體穩(wěn)定的4類及以上圍巖和地形開闊地區(qū)。

(2）翼墻式洞門適應于巖體較穩(wěn)定的3類及3類以下的圍巖，以及需要開挖路塹的地方。

(3）柱式洞門適應于地形較陡、圍巖穩(wěn)定性較差而設置翼墻洞門又受地形地質條件限制的地方。

(4）環(huán)框式洞門適合于圍巖整體性好、堅硬不宜風化的地區(qū)。

(5）遮光棚是式洞門適應于洞口需要遮光的情況，其入口通常外伸很遠。第六章隧道工程機械化施工6第六章隧道工程機械化施工7第六章隧道工程機械化施工8圍巖：是隧道開挖所影響的而且對隧道穩(wěn)定性有影響的那一部分巖（土）體。圍巖分類：是針對隧道開挖、支護、編制定額等的需要，而把與之相適應的地質條件進行分級，來評價工程巖體的穩(wěn)定程度，是隧道工程設計施工的基礎條件之一。正確的圍巖分級是隧道工程首要的技術課題。隧道長度：指單洞進出口洞門端墻面之間距，標注為：xx米／左（右）洞。如隧道為雙洞時，則此隧道長度應標為L=L左＋L

右。隧道計量單位：一般稱“座”。隧道寬度：指單洞的建筑限界凈寬，如山嶺區(qū)高速公路隧道單洞雙車道寬度為7.5m。隧道建筑限界：包括行車道、兩側路緣帶、余寬、檢修道的總寬度。第六章隧道工程機械化施工9第六章隧道工程機械化施工10

隧道的施工過程可以分成兩大步驟。一是開挖，就是把坑道挖出來并把土石運出去；二是襯砌，就是把襯砌的材料運進來并把襯砌修筑好，使需要的空間能夠保持下來。目前隧道及地下工程施工方法可歸類為4種，即明挖施工法、暗挖施工法、淺埋暗挖法和沉埋管段施工法。

1、明挖法先把隧道及其上方的地層全部挖開，然后修筑襯砌，再進行回填把隧道掩埋起來，如：修筑明洞、淺埋地鐵或地鐵車站等工程。其最大缺點是嚴重干擾交通，破壞環(huán)境；大面積拆遷已不可能或承受不起，目前應用極少。

2、暗挖法全部工程作業(yè)都在地下進行，主要施工方法有：鉆爆法（噴錨構筑法）、盾構法和掘進機法、液壓沖擊錘開挖法。

3、沉埋管段法隧道穿越江河海峽時，采用沉埋管段建筑的施工方法。要求裝備大型水上吊裝設備和水下挖溝裝置。

第六章隧道工程機械化施工11第六章隧道工程機械化施工12第六章隧道工程機械化施工13第六章隧道工程機械化施工14

4、淺埋暗挖法是一種在離地表很近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的方法。在明挖法和盾構法不適應的情況下，顯示了巨大的優(yōu)越性。淺埋暗挖法施工步驟：

1）先將鋼管打入地層，然后注入水泥或化學漿液，使地層加固。

2）地層加固后，進行短進尺開挖，一般每循環(huán)在0.5–1.0米，隨后即作初期支護。

3）施作防水層。

4）完成二次支護，一般情況下，可注入混凝土，特殊情況下要進行鋼筋設計。北京長安街下的地鐵修建工程采用的就是淺埋暗挖法。第六章隧道工程機械化施工15第六章隧道工程機械化施工16

§6一2鉆爆法

鉆爆法（鉆眼爆破作業(yè)法、DBM、噴錨構筑法）是在十九世紀六十年代隨著第一臺風動鑿巖機的出現和黃色炸藥的發(fā)明而出現的施工方法，經過100多年的發(fā)展，有了噴錨支護、控制爆破、新奧法、門架臺車、全液壓鑿巖臺車等技術和設備，向著全斷面、大斷面、機械化、高效、快速方向發(fā)展。目前，公路和鐵路隧道開挖主要還是用這種方法。鉆爆法施工一個開挖循環(huán)的程序是：測量放線～布孔～鉆孔～鉆孔合格檢查～裝藥聯網～孔網檢查合格～起爆～通風排煙～松動圍巖或掉塊處理～出碴～掛網（視情況而定）～安裝鋼肋（視情況而定）～噴混凝土～安裝錨桿（視情況而定）。往復循環(huán)，不斷掘進。每個循環(huán)的開挖進尺取決于鉆孔深度。一般情況下，孔深為3.5m，進尺可達到3.3m。第六章隧道工程機械化施工17第六章隧道工程機械化施工18

一、開挖方法開挖方法的選擇主要根據隧道斷面大小、圍巖的穩(wěn)定情況，采用全斷面一次開挖或分部開挖。全斷面開挖法主要作業(yè)過程是：開挖工作利用鑿巖臺車鉆出整個面的全部炮眼，一次爆破成洞；通風排煙后用大型裝渣機出渣；出渣完畢后就開始下一鉆爆循環(huán)。分部開挖法：當隧洞斷面較高時，常分臺階自上而下開挖。上部斷面的布孔（鉆水平孔）與全斷法相同相同，但下部臺階的開挖則采用梯段爆破法鉆垂直炮孔，用藥量少，爆破效果好。分部開挖以導洞先行，有利于盡快貫穿洞身，或與豎井連接，能簡化通風系統(tǒng)；也可第六章隧道工程機械化施工19

作為主洞的探洞，事先摸清地質情況。此外，開挖大斷面平洞，尚有中心導洞輻射鉆孔法，在斷面中央用小型機械開挖中導洞，在導洞中用履帶鉆或拖式車鉆向四周鉆輻射孔，以擴大開挖成洞。二、炮孔布置巖石隧道的鉆爆開挖，為提高爆破效率必須首先增加爆破自由面數目。因此，在斷而中部先爆破出一個缺口，然后再引爆其余炮孔。這一缺口的形成稱為掏槽。斷面上的鉆孔可分為掏槽孔和崩落孔，而崩落孔又可分為輔助孔和周邊孔。每一隧道斷面的炮孔數日和布置型式應根據斷面大小、巖石性質和循環(huán)進尺等因素設計確定，并使鉆孔方便。根據掏槽型式，隧洞斷面的鉆孔布置可分為楔形掏槽和平行直孔掏槽兩種。楔形掏槽由數對對稱的相向傾斜的炮孔組成．對鉆孔質量要求稍低。為使隧洞周邊整齊不超挖藥的空孔，周邊孔的間距、藥量應按光面爆破要求設計。平行直孔掏槽的中間兩孔是不填藥的空孔。這種布置型式的優(yōu)點是易于實現鉆孔自動化，便于達到要求的循環(huán)進尺，增大爆破深度。其缺點是增加了鉆孔數量，且對炮孔要求的質量高。

第六三章三隧道三工程三機械三化施三工20第六三章三隧道三工程三機械三化施三工21第六三章三隧道三工程三機械三化施三工22三、三鉆孔三機械常用三的有三：1、液三壓鑿三巖臺三車；2、門三架臺三車；3、汽三車式三簡易三鑿巖三臺車第六三章三隧道三工程三機械三化施三工23第六三章三隧道三工程三機械三化施三工24第六三章三隧道三工程三機械三化施三工25四、三新奧三法（NA三TM三)即奧三地利三隧道三工程三建設三新方三法的三簡稱三。該三法19三48年提三出后三，世三界各三地普三遍運三用，三已成三為現三代隧三道工三程新三技術三標志三之一三。A、新三奧法三施工三要點三：1、開三挖作三業(yè)多三采用三光面三爆破三和預三裂爆三破、三大斷三面開三挖，三減少三擾動三。2、根三據圍三巖特三征采三用不三同的三支護三類型三和參三數，三及時三施作三密貼三于圍三巖的三柔性三混凝三土和三錨桿三初期三支護三，以三控制三圍巖三的變三形和三松弛三。具體三作法三：第三一次三噴混三凝土3三-三5c三m厚，三安錨三桿，三鋪鋼三筋網三，立三鋼拱三架，三噴二三次混三凝土三到設三計厚三度。3、通三過施三工中三對圍三巖和三支護三的動三態(tài)觀三察測三量，三合理三安排三施工三順序三，進三行設三計變三更及三日常三的施三工管三理。光面三爆破三：也三叫修三邊爆三破，三是一三種控三制巖三體開三挖輪三廓的三爆破三技術三，是三通過三一系三列措三施對三隧道三周邊三部位三實行三正確三的鉆三孔和三爆破三，并三使周三邊眼三最后三起爆三的爆三破方三法。三爆破三后，三設計三輪廓三線內三的巖三石適三度破三碎，三而圍三巖穩(wěn)三定性三得以三保持三，適三用范三圍廣三泛，三在軟三巖中三級巖三淺孔三爆破三中效三益明三顯。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工26第六三章三隧道三工程三機械三化施三工27預裂三爆破三：是三在開三挖輪三廓上三鉆互三相平三行的三比較三密集三的炮三眼，三裝藥三后使三之比三其他三爆破三眼先三起爆三，使三爆破三后各三爆眼三間形三成相三互貫三通的三裂隙三，與三原巖三體分三割開三來，三然后三再起三爆其三他炮三眼。三因輪三廓線三上裂三縫已三形成三，當三其他三炮眼三起爆三時，三不會三引起三原巖三體的三破壞三，而三形成三光滑三的平三整壁三面。三預裂三爆破三可起三較大三的隔三振作三用，三一般三適用三于硬三巖深三孔爆三破。三在軟三弱圍三巖中三也可三得到三較好三的爆三破效三果。隧道三圍巖三變形三量測三：在三隧道三開挖三過程三中，三對圍三巖一三支護三系統(tǒng)三的變三形過三程所三作的三量測三，叫三作隧三道圍三巖變三形量三測。三它是三新奧三法現三場量三測的三首要三內容三。噴錨三支護三是隧三洞施三工的三重要三環(huán)節(jié)三，以三確保三施工三安全三和施三工進三度，三也是三“新三奧法三”的三一項三主要三手段三。所三謂噴三是指三用噴三射方三法將三混凝三土噴三到圍三巖表三面及三裂縫三中，三使其三快速三凝固三后起三到支三護作三用。三所謂三錨是三指在三隧洞三圍巖三上鉆三孔安三設桿三件，三使它三錨固三在巖三體內三以加三固圍三巖。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工28第六三章三隧道三工程三機械三化施三工29第六三章三隧道三工程三機械三化施三工30B、錨三桿施三工錨固三在巖三體內三的桿三件稱三為錨三桿。三常用三的金三屬錨三桿有三楔縫三式、三脹殼三式、三爆固三式、三開縫三式和三水泥三砂漿三或樹三脂式三等多三種。三在隧三洞綜三合機三械化三施工三中，三鉆鑿三錨桿孔的三鉆機三可以三利用鉆車三的支三臂鉆三機朝洞壁三鉆徑三向孔三，而更多三的是三利用三架設在三鉆車三平臺三上的專門三鉆錨三桿孔三的支臂鉆三機。三也有三用專門設三計的三錨桿三臺車鉆孔三和安三插錨三桿的三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工31C、噴三混凝三土三噴三混凝三土施三工是三將砂三、石三、水三泥和三速凝三劑等三材料三用高三速氣三流輸三送和三噴射三到隧三洞圍三巖表三面和三裂縫三中，三使其三快速三凝固三起到三支護三作用三。除三采用三壓縮三空氣三作為三噴射三動力三外，三也有三利用三機械三拋射三原理三的噴三射機三。噴射三混凝三上所三用材三料中三，一三般采三用50三0號以三上的三普通三硅酸三鹽水三泥。三平均三粒徑三為0三.三35一0三.三5m三m的粗三砂，三粒徑三不大三于20（碎三石）mm與25（卵三石）mm的粗三骨料·以及三摻量三為水三泥用三量的2％一8％的三速凝三劑，三按照三一定三的配三比摻三合應三用。三為了三提高三噴混三凝土三的強三度，三一種三在混三凝土三中摻三入1％一2％鋼三絲的三鋼纖三維噴三混凝三土方三法逐三漸得三到推三廣應三用。三一般三使用三直徑0三.三4m三m、長三度不三短于12三.三5三mm的短三鋼絲三，它三由專三用的三鋼纖三維機三制作三，而三且一三還制三成螺三旋狀三或其三他鉤三狀三。噴混三凝土三施工三工藝三可分三為干三式和三濕式三兩種三。三干式三噴射三是將三粗、三細骨三料和三水泥三干拌三后，三經噴三射機三由壓三縮空三氣輸三送到三噴嘴三處再三加水三噴射三，如三需加三入速三凝劑三應在三噴射三前加三入。三濕式三噴射三是將三水、三水泥三、粗三細骨三料一三次拌三和好三，用三噴射三機輸三送到三噴嘴三加入三速凝三劑后三噴射三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工32干式三噴射三的主三要優(yōu)三點是三：輸三送距三離長三，設三備簡三單，三耐用三。但三施工三粉塵三較大三，回三彈率三達15三-三5三0%。干三噴作三業(yè)產三生的三粉塵三危害三健康三。濕式三噴射三的優(yōu)三點是三：1）粉三塵小三；2）生三產率三高，10三m3三/h。3）回三彈率三低，10三%以下三。4）質三量高三。但三設備三較復三雜，三操作三及維三修不三及干三噴機三方便三，需三用的三液體三速凝三劑售三價高三，尚三不能三實現三國產三。國際三上發(fā)三達國三家推三行濕三式噴三射，三我國三主要三采用三干式三噴射三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工33五、三機械三化出三碴根據三隧道三斷面三的大三小不三同，三出碴三方式三分為三有軌三（軌三道式三）和三無軌三式兩種。類別

鉆孔臺車

裝巖設備

運輸設備有軌運輸軌道式鉆車（門架臺車）1、立爪式裝載機2、反鏟挖裝機

1、礦車2、梭車無軌運輸1、液壓鑿巖臺車；

2、汽車式簡易鑿巖臺車1、輪式裝載機2、履帶式裝載機3、短臂挖掘機1、后卸、整體（鉸接）車架自卸車2、單軸牽引運輸車第六三章三隧道三工程三機械三化施三工34德國Sc三ha三ef三f三I三TC三31三2H型挖三裝機第六三章三隧道三工程三機械三化施三工351、有三軌運三輸形三式有軌三運輸三適用三于單三線鐵三路長三隧道三出碴三運輸三，運三輸設三備的三選定三應結合隧三道端三面、三圍巖三等級三，施三工工三期、三鉆孔三設備三能力三等因三素確三定。有軌三運輸三大多三采用三電瓶三車或三內燃三機車三牽引三，采三用礦三車或三梭式三礦車三運石渣三，是三一種三適應三性較三強也三較為三經濟三的運三輸方三式。有軌三運輸三采用三四軌三三線三制，三即在三隧道三內輔三設四三根鋼三軌形三成兩三條運三輸線（輕三車線三、重三車線三）的三同時三，使三兩線三的相三鄰兩三條鋼三軌滿三足構三成第三三運三輸線（三中線三）的三條件三，其三核心三是使三用一三組特三制的三雙開三對稱三道岔三。門架三式臺三車行三走在三外側三兩根三鋼軌三上，三出碴三時運三輸車三輛穿三過門三架式三臺車在中三線（三第三三線）三位置三裝碴三，并三經特三制對三稱道三岔分三別輕三、重三車線三進出三。三線三均采三用90三0m三m軌距三模式三，門三架式三臺車三的軌三距為28三40三mm，均三為43三kg三/m鋼軌三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工36配合三進行三裝渣三作業(yè)挖裝三機與三梭式三礦車三配合三進行三裝渣三作業(yè)第六三章三隧道三工程三機械三化施三工37第六三章三隧道三工程三機械三化施三工38第六三章三隧道三工程三機械三化施三工392、無三軌運三輸方三式無軌三運輸三主要三指采三用輪三胎式三運輸三車輛三運輸三出碴三。無軌三運輸三多數三采用三輪胎三式裝三載機三或履三帶式三裝載三機向三車輛三裝渣三。在三隧洞三施工三工作三面窄三、高三度有三限、三地面三巖石三尖銳三和泥三水橫三流的三惡劣三條件三下，三選用三的輪三胎式三裝載三機應三配有三耐磨三防滑三的鏈三條輪三胎和三廢氣三凈化三裝置三，鏟三斗除三前卸三外尚三能側三卸。三只有三在工三作面三寬度三大于12三m時，三才可三使用三前卸三鏟斗三向車三廂裝三載。三履帶三式裝三載機三一般三也是三鏟斗三前卸三式的三。如三果兩三履帶三能分三別驅三動，三可實三現原三地轉三向時三，其三操縱三靈活三性并三不亞三于鉸三接轉三向的三輪胎三式裝三載機三，使三用起三來仍三很方三便，三況且三在不三平的三巖面三上工三作，三履帶三底盤三的穩(wěn)三定性三和耐三磨性三也比三輪胎三式的三優(yōu)越三在大三斷面三地下三洞室三施工三中，三尚可三采用三短臂三正鏟三挖掘三機向三車輛三裝渣三，但三生產三率較三低。三此外三，履三帶式三的和三輪胎三式的三蟹立三爪裝三巖機三亦可三用來三向輪三胎車三輛裝三渣，三包括三自卸三汽車三和輪三胎式三梭車三等。三在隧三洞施三工中三，從三避炮三和轉三移工三作面三的要三求考三慮時三，輪三胎式三裝渣三機械三要比三履帶三式的三機動三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工40適于三隧洞三運輸三出渣三的車三輛包三括短三軸距三、后三卸或三側卸三的重三型自三卸汽三車、三后卸三的鉸三接轉三向的三自卸三汽車三、還三有單三軸牽三引車三拖帶三的后三卸式三半拖三車等三。這三些車三輛中三應選三用低三污染三或帶三有廢三氣凈三化裝三置的三。地三下工三程使三用的三裝載三機斗三容一三般為1三.三5-三5m3，與三之配三套汽三車的三載重三量為10三-三32三t，以三維持三其斗三容關三系為1:三3一1:三5。選三用單三向行三駛自三卸汽三車時三，需三在洞三中設三置調三向轉三盤，三因此三，最三好選三用能三雙向三行駛三的自三卸汽三車。三雙向三行駛三的汽三車備三有兩三套轉三向裝三置．三欲倒三向行三駛只三需將三坐倚三轉18三0即可三，使三駕駛三員駕三車進三出隧三洞都三可面三朝前三方，三無需三在洞三內調三車。三選用三短軸三距的三和鉸三接轉三向的三自卸三汽車三是因三其轉三彎半三徑小三。選三用后三卸式三半拖三車出三渣是三比較三理想三的，三因為三車廂三堅實三耐沖三擊，三且排三出大三塊巖三渣比三底卸三的車三輛順三暢。三鉸接三轉向三的車三身轉三彎容三易，三而且三兩軸三軸距三還可三采用三弓起三車廂三方法三縮短三，從三而進三一步三減小三轉彎三半徑三，．三出入三隧洞三更為三方便三。在三采用三無軌三運輸三的長三隧洞三施工三中，三如棄三渣地三點很三遠，三則車三輛運三輸循三環(huán)時三間就三很長三。為三加速三處理三工作三面上三的堆三渣，三也可三將巖三渣光三堆放三洞內三某處·再作三第二三次搬三運。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工41第六三章三隧道三工程三機械三化施三工423、出三渣運三輸方三式的三選擇三主要三根據三開挖三斷面三大小三、隧三洞長三度和三隧洞三襯砌方三法進三行選三擇。有軌三運輸三的優(yōu)三點是三：適三于各三種斷三面的三開挖三；對三通風三的要三求比三無軌三運輸低三得多三，更三適于三長隧三洞施三工；三采用三門架三式軌三道鉆三車，三既允三許出三渣列三車穿過三其下三，而三且鉆三車本三身的三多層三平臺三能為三裝藥三、打三設錨三桿、三噴混三凝土三、安裝三鋼絲三網、三鋼筋三和通三風管三等工三作提三供方三便；三全部三采用三軌道三式設三備時三，對選三擇襯三砌程三序比三較方三便；三而且三還有三多種三軌道三式混三凝土三襯砌三設備三可供三選用。有軌三運輸三的缺三點是三：設三備調三動和三轉移三不便三，常三固定三在一三個工三作面三上使用；三出洞三卸渣三僅限三于洞三口附三近，三不及三自卸三汽車三遠送三方便三；設三備在三完工三后轉讓三價值三有限三。三無軌三運輸三的優(yōu)三點是三：輪三胎式三設備三具有三良好三的機三動性三，一三套設三備能三為兩三個三工作三面服三務；三出渣三地點三運距三不受三限制三，能三送到三道路三所及三的渣三場而三無需中三轉；三設備三的通三用性三好，三能用三于其三他工三程。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工43無軌三運輸三的缺三點是三：設三備用三量和三尺寸三一般三均較三大，三工作三寬度三也大三，要三求有三較大三的通三過空三間和三較寬三的路三基，三為此三因設三置避三車和三停放三洞室三所引三起的三附加三工程三量也三是較三大的三；設三備中三柴油三機車三輛數三量增三多，三要求三的通三風量三增加三，通三風管三道和三動力三費用三加大三；對三設備三的維三修管三理比三軌道三式的三要求三高；三給以三后隧三洞襯三砌工三作帶三來一三些困三難和三問題三。六、三風水三電供三應1、施三工通三風分為三自然三通風三和機三械通三風。三自然三通風三是依三靠洞三內外三溫差三是空三氣對三流而三起通三風作三用。三長度三在20三0m以內三的短三隧道三或長三隧道三在洞三門以三內不三足10三0m的地三段可三采用三。機械三通風三常用三的有三風管三式和三巷道三式。a、風三管式三：采三用通三風機三和與三之相三連的三風管三。根三據通三風機三的工三作方三式可三分為三壓入三式、三吸出三式和三混合三式。三對于三隧道三施工三，要三求通三風機三風量三大，三尺寸三小，三重量三輕，三調整三方便三，便三于裝三卸和三運輸三等，三因此三多采三用軸三流式三風機三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工44第六三章三隧道三工程三機械三化施三工45b、巷三道式三通風利用三巷道三作為三循環(huán)三風流三通道三的一三種通三風方三式。三整個三通風三系統(tǒng)三是由三一個三主風三流循三環(huán)系三統(tǒng)和三一個三或一三個以三上的三局部三風流三循環(huán)三系統(tǒng)三組成三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工46２、三壓縮三空氣三供應在隧三道施三工中三，以三壓縮三空氣三為動三力的三風動三機具三主要三有：三風鉆三臺車三、噴三射混三凝土三機具三、鍛三釬機三、壓三漿機三等。三要保三證這三些風三動機三具的三正常三工作三，需三有足三夠的三壓縮三空氣三供應三，即三要有三足夠三的風三量和三風壓三供應三給各三個風三動機三具，三同時三還應三盡量三減少三壓縮三空氣三在管三路輸三送過三程中三的風三壓和三風量三損失三，以三達到三即能三保證三風動三機具三進行三正常三工作三，又三能達三到降三低消三耗、三節(jié)約三能源三、降三低成三本及三保證三施工三質量三的目三的?？諌喝龣C站三供風三能力三計算壓縮三空氣三由空三氣壓三縮機三生產三供應三?？杖龤鈮喝s機三有內三燃及三電動三等類三型，三空壓三機通三常集三中安三設在三洞口三附近三，稱三為空三壓機三站。三空壓三機站三的供三風能三力Q值，三取決三于由三儲氣三筒到三風動三機具三設備三沿途三的損三失、三各風三動機三具的三耗風三量、三以及三風動三機具三的同三時工三作系三數和三備用三系數三，即三：空三壓機三站的三生產三能力三（或三供風三能力三）Q可用三式計三算：第六三章三隧道三工程三機械三化施三工47Q=（1+三K備）（三∑qK三+q漏）km式中三：K—三—同時三工作三系數K備——空壓三機的三備用三系數三，一三般采三用75三﹪～90三﹪∑q—三—風動三機具三所需三風量三，m3三/m三in三,q漏——管路三及附三件的三漏耗三損失三，其三值為三：q漏=d三×∑三L,三m3三/m三in三;d—每公三里漏三風量三，平三均為1.三5三m3三/m三in～2.三0三m3三/m三in，L—三—管路三總長三（㏎三）。km——空壓三機所三處海三拔高三度對三空壓三機生三產能三力的三影響三系數壓風三管道三的選三擇，三應不三小于0.三5M三pa的要三求，三空氣三壓縮三機產三生的三壓縮三空氣三的壓三力一三般為0.三7～0.三8M三pa左右三。為三保證三風動三機具三的風三壓，三要求三鋼風三管終三端的三風壓三不得三小于0.三6M三pa，這三樣通三過膠三皮管三輸送三至風三動機三具的三工作三風壓三才不三小于0.三5M三pa。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工48３、三隧道三施工三供水隧道三施工三期間三的生三產用三水和三生活三用水三主要三用途三包括三：鑿三巖機三用水三、噴三霧灑三水防三塵用三水、三襯砌三施工三用水三、混三凝土三養(yǎng)護三施工三用水三、壓三機冷三卻用三水、三浴池三用水三、施三工人三員的三生活三用水三等，三因此三需要三設置三相應三的供三水設三施和三排水三溝。隧道三施工三供水三基本三要求三：水三質要三求、三用水三量大三小、三水壓三及供三水設三施等三應能三滿足三工程三和生三活用三水的三要求三。４、三隧道三施工三供電隧道三施工三供電三，包三括生三產用三電及三生活三用電三等。三隨著三隧道三施工三機械三化程三度的三提高三，相三應機三械化三施工三耗電三量越三來越三大，三為了三保證三施工三質量三和施三工安三全，三對隧三道施三工供三電的三可靠三性要三求也三越來三越高三，因三此隧三道施三工供三電顯三得非三常重三要。隧道三供電三首先三要確三定總三用電三量，三以便三選用三合適三的發(fā)三電機三、變三壓器三、各三類配三電開三關設三備和三線路三導線三，以三做到三安全三、可三靠地三供電三、節(jié)三約用三電、三減少三投資三等。三一般三施工三現場三總用三電量三，常三采用三估算三式進三行計三算確三定。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工49供電三線路三電壓三等級隧道三施工三供電三電壓三，一三般采三用三三相四三線40三0/三23三0（V）。三長大三隧道三施工三，可三用6k三v～10三kv，動三力機三械的三電壓三標準三是38三0v；成三洞地三段的三照明三可采三用22三0v。工三作地三段照三明和三手持三電動三工具三，應三按規(guī)三定選三用安三全電三壓供三電。隧道三施工三作業(yè)三地段三照明三，必三須使三用安三全變三壓器三配電三，其三容量三：輸三入電三壓為22三0V，輸三出電三壓宜三用36三V，32三V，24三V，12三VL四個三等級三，便三于根三據作三業(yè)工三作面三安全三要求三選用三照明三電壓三（成三洞段三和不三作業(yè)三地段三可用22三0V，瓦三斯地三段不三得超三過11三0V，一三般作三業(yè)地三段不三宜大三于36三V，手三提作三業(yè)燈三為12三~2三4V）；隧道三施工三中的三“三三管三兩線三”：三高壓三風管三、低三壓風三管、三高壓三水管三、電三線（三高壓三、低三壓）三、運三輸線三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工50第六三章三隧道三工程三機械三化施三工51七、三輔助三坑道利用三輔助三坑道三增辟三新的三工作三面開三解決三工期三問題三。輔三助坑三道按三其與三隧道三位置三的相三互關三系和三運輸三方式三的特三點，三可分三為橫三洞、三平行三導坑三、斜三井和三豎井三四種三類型三。1、橫三洞在隧三道的三傍側三、與三正洞三基本三上處三于同三一水三平面三并與三正洞三相連三的一三種輔三助坑三道。三根據三當地三的具三體條三件，三橫洞三可以三修成三與正三洞正三交或三斜交三（交三角不三小于40三°）。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工52對傍三山沿三河或三側面三覆蓋三層較三薄的三隧道三，設三置橫三洞來三增加三新的三工作三面或三作為三運輸三通道三是很三有利三的。三有時三，遇三到在三隧道三洞口三處橋三隧相三連，三或洞三口的三地質三條件三不好三、地三形不三利或三路塹三開挖三量很三大，三一時三不能三進洞三時，三也可三用開三辟橫三洞的三辦法三搶先三進洞三，使三正洞三施工三和洞三口路三塹工三程同三時進三行，三互不三干擾三。橫洞三的運三輸采三用單三道還三是雙三道，三一般三按正三洞的三來定三，其三斷面三尺寸三一般三也與三導坑三的單三、雙三道斷三面尺三寸相三同。三橫洞三的縱三坡，三一端三與正三洞相三接，三向外三有不三小于3三°的下三坡，三以利三于排三水和三運輸三。除三了長三隧道三的橫三洞以三外，三橫洞三的長三度一三般不三超過10三0米。橫洞三的開三挖和三支撐三，與三一般三隧道三導坑三相同三。不三作為三永久三通風三或排三水用三的橫三洞，三一般三不襯三砌，三隧道三完工三后，三在其三兩端三用漿三砌片三石封三閉掉三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工532．平三行導三坑（三平導三）在隧三道一三側（三或兩三側）三相隔三一定三距離三與正三洞相三平行三的一三種輔三助坑三道。三有時三由于三地形三限制三，其三洞口三端與三正洞三不能三保持三平行三。在三平行三導坑三與正·洞之三間用三橫通三道相三連。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工54越嶺三的長三隧道三，由三于受三地形三條件三時，三可以三采用三平行三導坑三來增三辟工三作面三動力三設備三和運三輸道三路等三限制三，難三于采三用其三他輔三助坑三道時三，可三以采三用平三行導三坑來三增辟三工作三面，三其方三法是三使平三行導三坑超三前于三正洞三，在三適當三地點三開挖三橫通三道進三入正三洞，三開辟三新的三工作三面。平行三導坑三還可三以起三到以三下幾三種作三用：(三1）平三行導三坑超三前于三正洞三，可三以起三到地三質勘三探的三作用三，為三正洞三施工三進一三步提三供更三為詳三盡的三地質三資料三；提三前打三通了三平行三導坑三，有三利于三控制三正洞三的貫三通誤三差；(三2）平三行導三坑可三以作三為排三水、三通風三和運三輸的三通道三，有三利于三解決三正洞三的排三水、三通風三和運三輸干三擾；(三3）作三為施三工人三員的三安全三通路三；(三4）作三為分三期修三建雙三線隧三道的三導坑三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工55實踐三證明三，長三隧道三設置三平行三導坑三后，三可以三使正三洞的三施工三效率三提高50三-三6三0三%，但三由于三要多三開挖三一個三導坑三，隧三道的三造價三會增三加20三-三30三%，因三此一三般認三為，三只有三長度三在30三00米以三上，三且不三宜采三用其三他輔三助坑三道的三隧道三，或三者有三時每三隔3、4個橫三通道三設置三一個三反向三橫通三道。平行三導坑三一般三采用三單車三道斷三面，三每隔三適當三距離三（30三0米左三右）三設一三會車三道。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工563、斜三井相三當于三一個三有明三顯坡三度的三橫洞三，長三度大三于20三00米、三埋置三不深三的或三深埋三而地三表旁三側適三宜位三置有三低洼三地形三，且三地質三條件三較好三的隧三道，三可以三采用三斜井三作為三輔助三坑道三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工57斜井三的平三面位三置，三可以三與正三洞斜三交或三正交三，斜三交時三與隧三道中三線的三水平三交角三（β）不三小于40度。三井底三與隧三道的三接頭三處，三有時三需要三用一三段平三道連三接，三平道三的長三度一三般為15三-三2三5米。三斜井三的斷三面尺三寸取三決于三運輸三軌道三數、三斗車三尺寸三、設三備布三置、三人行三道寬三度（三不小三于0三.三7米）三等，三斜井三的高三度（h）通三常為2三.三6米，三其寬三度（b）有三雙軌三單道2三.三6米、三三軌三雙道3三·三4米。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工584、豎三井是三在隧三道的三旁側三或洞三頂開三挖的三一種三豎直三井筒三。埋三置較三深的三長大三隧道三，如三果沒三有設三置橫三洞或三斜井三的條三件時三，可三在洞三頂覆三蓋較三薄、三地質三條件三較好三的適三當位三置，三采用三豎井三作為三輔助三坑道三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工59隧道三豎井三的深三度一三般不三超過15三0米。三當地三形地三質條三件許三可時三，可三結合三運輸三和通三風的三需要三，盡三量采三用簡三易豎三井，三簡易三豎井三的深三度一三般不三超過40米。三如果三沒有三技術三上的三依據三，豎三井的三位置三宜設三在隧三道的三一側三，其三中線三與隧三道中三線的三距離三為15三-三2三0米。豎井三的結三構主三要包三括：鎖口三圈、三井壁三、壁三座、三聯接三段和井三下集三水坑三等部三分。豎井三通常三采用三圓形三斷面三，圓形三斷面三受力三條件三較好三，開三挖及支三撐較三簡單三，通三風阻三力也三較在穩(wěn)三定的三、壓三力不三大的三圍巖三里，可以三采用三矩形三斷面三。矩三形斷三面有利三于施三工設三備的三布置三，施三工也比三較方三便，三不過三支撐三和襯三砌的受三力條三件較三差。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工60輔助三坑道三的設三置原三則:1、先三斜井三，后三平導三、橫三洞，三最后三再考三慮豎三井；2、減三少輔三助坑三道的三數量三，增三大設三備的三投入三是今三后隧三道的三發(fā)展三方向三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工61第六三章三隧道三工程三機械三化施三工62工程三實例三：西合三線東三秦嶺三隧道三（12三.2三68三km三)：單三洞雙三線，三鐵一三、十三八局三施工三。施工斷三面91三-1三01三m2。采三用貫三通式三平導(4三.8三x6三.1三5+三4x三4.三5m；平三均28三m2三)實際三貫通三工期三：20三00三.3三.1三1-三20三02三.7三.2三8主要三施工三設備三：造價三：開三挖17三0元/m三3；三襯砌80三0元/m三3。正三洞3.三2三-3三.3萬元/米鉆眼三：瑞三典AT三LA三S3三53三E三臂三鑿巖三臺車(3三x4三5K三W)三8三00萬元/臺挪威AM三V三臂三鑿巖三臺車三（3x三55三KW）10三38萬元/臺裝碴三：BR三OY三T（博三依特三）EP三60三0T履帶三式鏟三裝機3.三4三m3三59三0萬元/臺小松三常林WA三47三0-三3裝載三機(3三m三3,三2三14三KW三)三17三6萬元/臺德國IT三C3三12三H4挖裝三機(電動75三KW，柴三油63三KW）58三0萬元/臺運碴三：青三島ST三AR三E三20三T自卸三車40三.2萬元/臺(三7臺)瑞典VO三LV三O三A2三5C三25三T鉸接三自卸三車19三1.三6萬元/臺(三8臺)第六三章三隧道三工程三機械三化施三工63§三6一3三T三BM法全斷三面巖三石掘三進機三，簡三稱TB三M三(三Tu三nn三el三B三or三in三g三Ma三ch三in三e）是三二十三世紀三五十三年代三在美三國發(fā)三展起三來的三地下三工程三施工三機械三，現三在已三經成三為一三種具三有高三科技三水平三的隧三道（三洞）三施工三機械三。它三由主三機和三后配三套兩三部分三組成三：主三機主三要有三刀盤三、驅三動系三統(tǒng)、三支撐三推進三系統(tǒng)三、皮三帶輸三送機三等，三用于三破碎三巖石三、集三碴轉三載；三后配三套主三要有三管片三安裝三機械三手、三豆粒三石灌三注機三、運三碴機三車與三車廂三、翻三碴機三、弓三型管三片運三輸車三等，三用于三出碴三和支三護。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工64第六三章三隧道三工程三機械三化施三工65第六三章三隧道三工程三機械三化施三工66第六三章三隧道三工程三機械三化施三工671、TB三M法施三工的三掘進三過程三是：三支撐三系統(tǒng)三把主三機架三牢固三地鎖三定在三已開三挖的三隧道三洞壁三上，三推進油缸三以支三撐系三統(tǒng)為三支點三，把推三力施三加給三主機三架和三刀盤，三而刀三盤上三裝有三滾刀三并由電三機驅三動旋三轉，三在強三大的推三力和三扭矩三的作三用下三，滾刀三剪切三擠碎三巖石三而一三次性形三成圓三型斷三面。三崩落三在隧底三的巖三碴被三隨刀三盤旋三轉的均三布在三刀盤三上的三鏟斗三、刮板三收集三在皮三帶機三上，三通過皮三帶機三運送三到運三碴車三卸碴，三然后三運到三洞外三出碴三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工682、TB三M法施三工的三一個三掘進三循環(huán)三是：三超前三地質三預報三～實三施超三前加三固（三視情三況而三定）三～掘三進、三卸碴三出碴三（包三括底三部清三碴）三、初三期支三護、三仰拱三塊鋪三設、三軌道三延伸三～換三步、三調向三～進三入下三一個三掘進三循環(huán)三。推三進油三缸推三進一三個行三程，三掘進三機就三掘進三一個三循環(huán)三。如TB三88三0E的每三一個三循環(huán)三行程三是1.三8m。TB三M是超三大型三的綜三合系三統(tǒng)，三設備三的特三點決三定了TB三M施工三與鉆三爆法三施工三不同三：(三l）超三大型三綜合三設備(三2）隧三道工三廠化三施工三，要三求較三安全三的運三輸通三道和三組裝三場地三及配三套設備三；(三3）施三工速三度快三，l三-三3三.三5三m三/h，要三求材三料、三配件三的供三給儲三存必三須滿足三需要三；(三4）設三備復三雜，三要求三配套三設施三齊全三，且三布局三合理三；對三地質三較敏三感，靈活三性小三，對三前期三配套三工程三的依三賴性三強；(三5）施三工環(huán)三節(jié)多三，相三互協(xié)三調要三求高三；(三6）用三水量三、用三電量三、刀三具消三耗量三大。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工693、TB三M前期三配套三工程由于TB三M的施三工特三點，三決定三了前三期工三程必三須滿三足施三工需三要，三否則三將影三響施三工效三率和三工程三效益三。一三般來三說，三前期三工程三應有三：(三l）運三輸通三道；三在新三線工三程設三計時三，考三慮TB三M施工三的先三決條三件，三必須能三夠順三利將TB三M運輸三到施三工現三場，三而且三運輸三路程三較短三（指三工程便三道）三、造三價低三。(三2）組三裝場三地、三臨時三存放三場地三、預三備洞三室、三起步三洞室三；起三步洞三室的長短三、大三小取三決于TB三M的刀三盤直三徑及三刀盤三前面三到TB三M前外三凱的距離三。大三于該三距離三也能三滿足三施工三要求三，但三易造三成施三工浪三費。(三3）仰三拱塊三預制三工廠三、混三凝土三拌合三站、三仰拱三塊存三放場三地；(三4）刀三具、三機車三、材三料車三、碴三車維修三存放三、倉三儲場三地；(三5）運三輸軌三線及三翻車三機安三裝工三程；(三6）供三電、三供水三設施三場地三；(三7）機三械加三工、三維修三場地三；(三8）材三料、三配件三倉儲三場地三；(三9）員三工生三活區(qū)三工程三。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工704、TB三M法的三優(yōu)缺三點優(yōu)點三：1）快三速：三掘進三機可三以實三現連三續(xù)掘三進，三能同三時完三成破三巖、三出碴三、支三護（三襯砌三）等三作業(yè)三，流三水線三作業(yè)三一次三成洞三，速三度快三，效三率高三。在三引大三入秦38號隧三洞（Ф5三.三5三3m）施三工中三，平三均月三成洞11三00三m，最三高月三成洞14三00三m，最三高日三成洞75三.2三m。TB三M掘進三速度三是鉆三爆法三的5-三20倍。2）優(yōu)三質：TB三M開挖三是機三械破三巖，三避免三了隧三洞圍三巖因三爆破三而受三到破三壞，三開挖三洞壁三完整三光滑三。3）經三濟：TB三M施工三長隧三洞減三少了三鉆爆三法長三洞短三挖所三需的三支洞三及臨三建設三施的三投資三。TB三M超挖三量小三，可三節(jié)省三支護三襯砌三量33三-6三7%。在三人員三數量三上，三一般三比鉆三爆法三少30三-4三0%。4）安三全。三對圍三巖擾三動小三，圍三巖出三露后三能及三時進三行初三期支三護，三使圍三巖失三穩(wěn)和三發(fā)生三塌方三的幾三率減三少到三最小三。5）施三工環(huán)三境好三。開三挖灰三塵量三大大三降低三，本三身配三有強三大的三除塵三、降三溫、三通風三和空三氣監(jiān)三控系三統(tǒng)，三使施三工環(huán)三境大三大改三善；三又因三機械三化程三度高三，是三工人三的勞三動強三度不三高。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工71缺點三：1）一三次性三投資三大，三重量三大，三運輸三安裝三費時三費力三。秦三嶺隧三道引三進的TB三88三0E型掘三進機三（Ф8三.三8三0m三)，光三主機三就是35三00萬美三元/臺，95三0噸重三。組三裝、三調試三至少三要三三個月三時間三。2）能三源消三耗大三，比三鉆爆三法多30％以三上。3）對三圍巖三地質三條件三要求三比較三高，三對地三質條三件變三化的三適應三性差三。而三深埋三長大三隧道三必然三要穿三過不三同地三質巖三層，三這就三使TB三M的使三用受三到限三制。TB三M對中三硬巖三或軟三巖最三適宜三，對三硬巖三可以三使用三，但三由于三刀具三磨損三太快三，工三效要三受到三影響三。對三于斷三層破三碎帶三嚴重三的地三層，三巖溶三發(fā)育三地區(qū)三、地三下水三豐沛三地段三，不三宜使三用TB三M。作三好地三質條三件超三前預三報，三對于TB三M施工三是十三分重三要的三。4）由三于結三構特三點所三決定三，開三挖成三形的三隧道三截面三只能三是圓三形，三所以三犯M適用三于設三計為三圓截三面的三隧洞三。5）開三挖直三徑可三調范三圍不三大，三只能三按工三程設三計專三門定三作TB三M。這三就造三成了三使用三的專三用性三和制三造時三的單三臺或三小批三量生三產。三使制三造成三本和三售價三居高三不下三。在三施工三結束三后，三專門三制造三的TB三M的后三續(xù)使三用就三可能三成為三問題三。有三可能三閑置三不用三，造三成浪三費。第六三章三隧道三工程三機械三化施三工72第六三章三隧道三工程三機械三化施三工73§三6一4盾構三法（sh三ie三ld）一、三概述盾構三是一三種集三開挖三、支三護和三襯砌三等多三種作三業(yè)于三一體三的大三型隧三道施三工機三械，三是用三鋼板三作成三圓筒三形的三結構三物，三在開三挖隧三道時三，作三為臨三時支三護，三并在三筒形三結構三內安三裝開三挖、三運渣三、拼三裝隧三道襯三砌的三機械三手及三動力三站等三裝置三，以三便能三安全三地作三業(yè)。它主三要用三于軟三弱、三復雜三等地三層的三鐵路三隧道三、公三路隧三道、三城市三地下三鐵道三、上三下水三道等三的隧三道施三工。三使用三盾構三機械三來建三筑隧三道的三方法三稱為三盾構三施工三