(1)长管棚超前支护
潼洛川隧道进、出口均属Ⅴ级围岩浅埋段,拱部采用φ108mm、L-20m长管棚超前支护。
长管棚为φ108mm无缝热轧钢管,采用PG115型钻机钻孔,水泥砂浆拌合机和ZJ-400型高速制浆机制浆,KBY50-70型高压注浆泵注浆。
①管棚施工方法
为保证管棚开口位臵及角度正确,洞口第一环管棚施工时设臵套拱和导向管。
A、导向管安设:暗洞口土方开挖至跨中位臵时,暂停土方开挖,测量放样洞口位臵,并施作长度为1m的套拱。施作套拱时,先测定出套拱的轮廓线和导向孔的具体位臵,并将导向管固定在套拱的主筋上,方向与线路方向平行,然后浇筑套拱混凝土。
B、管棚钻进:在钻孔过程中,必须准确控制钻机立轴方向,以保证孔口的孔向准确,施钻过程采用测斜仪测定钢管倾斜度,发现超限及时纠正。施作时采用跳孔施工,先打有孔钢管,注浆后再打无孔钢管,无孔钢管可以做为检查管,检查注浆质量;钻进和清孔均采用压力风进行。管棚接头采用内丝套连接,丝扣长15cm。为利于管棚整体受力,相邻管的接头前后错开,施工前先将钢管加工成长、短两种规格,然后套丝,安装时按长短节交错连接,同时相临两孔的接头错开。
C、注浆加固:采用KBY50-70型高压注浆机进行注浆。浆液采用
水泥砂浆,配合比由试验室通过现场试验获取,施工时严格控制用水量,既要减少浆液的泌水量,又要保证浆液具有良好的可注性。注浆压力根据埋深及裂隙张开程度确定,注浆时,在孔口处设止浆塞,采用定量注浆法控制注浆量,从拱顶向下注,当全段注浆量达到标准的80%,而且无渗漏现象方可结束全部注浆。如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔进行注浆。
②管棚施工顺序
测量定位→套拱及导向孔施作→钻机就位→钻孔→注浆→检查效果→下一根
③管棚施工技术措施
A、管棚施工采用干钻钻孔,压力风清碴。
B、注浆前要充分做好各项准备工作,特别是机具的检修和调试,并试运转,如发现问题,及时排除,使机具处于良好状态。结束后尽快冲洗管路、机具,以免因管路中的残液凝结而堵塞管路。
C、注浆作业要前后配合,统一指挥。操作过程中必须配备专业电工,以防电路、电器设备发生问题,造成意外事故。
(2)小导管超前支护
潼洛川隧道及高桥隧道正洞开挖均采用φ42mm超前小导管预支护。开挖前沿拱部开挖轮廓线外10cm施作,预注水泥浆加固地层。
超前小导管为φ42mm热轧无缝钢管,环向间距40cm,外插角5°~10°,水平搭接长度不小于1.5m,采用ZM-12T型煤电钻钻孔,安装超前小导管并将其尾部与型钢钢架焊接固定,KBY50-70型高压注
浆泵注浆。
①超前小导管施工方法
A、制作钢花管:φ42mm超前小导管在构件加工厂制作。前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错布臵注浆孔,孔眼直径为6~8mm,详见《注浆小导管加工图》。
B、小导管安装:采用ZM-12T型煤电钻钻孔,成孔后,按设计要求将小导管插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上中部打入,外露端支撑于开挖面后方的钢架上,钢管尾部和钢架焊接成整体,与钢架共同组成预支护体系。
注浆小导管加工图
C、注浆:采用水泥单液浆,设备采用KBY50-70型高压注浆泵。注浆压力根据试验确定,在孔口处设止浆塞。注浆前先喷射混凝土3~5cm封闭掌子面作止浆盘,注浆时先注无水孔,从拱顶向下注,当单孔注浆量达到设计注浆量时,可以结束注浆。如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或几孔进行注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进,并注意观察施工支护工作面的状态,试挖掌子面,无明显渗水时,即可进行开挖作
Φ8mm加劲箍 Φ50mm普通焊管 50cm 15cm 业。
②小导管施工顺序
测量定位→钻机就位→钻孔→安装小导管→注浆→检查效果→下一根
③小导管施工技术措施
A、小导管施工采用干钻钻孔,压力风清碴。
注浆前应充分准备,机具应进行调试并试运转,使机具处于良好状态。注浆结束后尽快冲洗管路、机具,以免因管路中的残液凝结而堵塞管路。
B、操作过程中必须配备专业电工,以防电路、电器设备发生问题,造成意外事故。
3.2.5 洞身开挖施工工艺及方法
隧道开挖采用PC60-7型挖掘机,该机外型尺寸为:6080mm×2500mm×2225mm(长×高×宽),动臂长3710mm,斗杆长1650mm,最大挖掘高度7150mm,最大挖掘深度4100mm,水平面最大挖掘距离6220mm,最小回转半径1750mm,最小回转半径时最大高度5460mm,铲斗容量0.28m3,其外形尺寸和工作参数均适合分部开挖各导坑开挖断面尺寸。
洞身系统锚杆采用ZM-12T型煤电钻施作,喷射混凝土采用TK-961型湿喷机和机械臂进行作业。钢筋、钢架及锚杆在洞外加工厂按分部开挖要求及设计进行加工,运输车运送至各工作面人工架设、绑扎;喷射混凝土原料在洞外拌和站拌和,采用DB-81型微纤维
分散机将纤维分散后由强制式拌和机进行拌和,运输车运送至喷射作业面。
当局部出现孤石时采用挖掘机破碎头机械破碎或人工手持风镐破碎。
(1)Ⅳ级围岩地段弧形导坑法开挖 潼洛川隧道
DK341+725~DK344+870
段,高桥隧道
DK348+610~DK349+215段、DK349+225~DK349+345段,为Ⅳ级围岩地段,采用弧形导坑法施工,人工配合挖掘机进行开挖作业,人工利用多功能作业台架、锚杆钻机、湿喷机等进行初期支护作业。
隧道全断面设工20a型钢钢架,间距1榀/0.8m,局部含水量较大地段拱部设φ42超前小导管(L-3.5m,环向间距40cm,外插角5°~10°,搭接长度≥1.5m),小导管内填充M20水泥砂浆。二次衬砌采用钢筋混凝土结构,拱墙厚50cm,仰拱厚60cm。
①开挖方法
潼洛川隧道及高桥隧道Ⅳ级围岩段设计开挖断面尺寸为:14.82m×12.80m(宽×高),包括预留变形量10cm。
隧道采用弧形导坑法开挖,将整个断面分成上、中、下以及底部四个部分分台阶错台开挖。其中上部超前中部3~5m,中部超前下部3~5m,下部超前底部10m,逐级掘进开挖。为方便机械作业,上部开挖高度控制在2.6m左右,中部台阶高度控制在3.6m左右,下部台阶控制在4.9m左右。
Ⅳ级围岩段局部含水量较大的地段,开挖前采用超前小导管预支