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摘 要: 针对如何实现长大铁路隧道快速施工进行探讨,阐述实现长大隧道快速施工的工艺原理,分别介绍了测量放线、光面爆破、施工作业环境、施工组织四方面的控制要点及应注意事项,以期加快长大铁路隧道施工进度,降低施工成本。
关键词: 长大铁路隧道快速施工测量放线光面爆破施工组织
中图分类号: X731 文献标识码: A
一、引言
目前,国内外铁路隧道的数量不断增加,长度及断面在逐步突破,隧道施工技术也在进步并走向成熟,修建铁路隧道已不再单纯依靠钻爆法进行施工。但是矿山法仍是修建山岭隧道的主流方法,是其他方法不可能代替的。随着科学的进步,隧道施工队伍的素质和管理水平也在不断提高,隧道施工、测量及检测新设备的不断采用,传统的施工方法也在向符合快速、安全、质量及环境的方向转变。因此,改造和完善矿山法及其相关施工技术,总结施工经验仍是形势发展的需要。
二、研究目的和意义
我国铁路隧道随着科学技术的进步和生产管理水平的提高,修筑山岭隧道的能力不断增长,修建隧道的规模和长度日益增加。在铁路线路建设中隧道一般为施工的关键环节,往往影响整个工程的进度。长大铁路隧道施工空间有限,施工中相互干扰较大,在当前铁路建设工期大幅度压缩的情况下,提高长大铁路隧道施工成洞速率和工程质量,提高施工进度,使隧道提前于合同工期建成显得尤为重要。
工艺原理:GPS 及全站仪等精密仪器进行控制测量保证能够提高工效并能使隧道达到理想的测量精度; 隧道洞外控制测量,控制点布设要合理,洞内导线点布设在施工干扰小,通视良好及稳固可靠之处,测量应与其他工序交叉进行,以减少测量占用循环时间;全断面光面控制爆破能够控制隧道超欠挖,保证开挖质量,加快施工进度,为后续施工打好基础、创造条件; 在施工中应优化爆破参数设计,优先考慮操作简单、性能良好且精度高的施工机械,测量检测仪器以及爆破器材;保证良好的隧道施工作业环境,维护作业人员身心健康,提高施工效率。推行标准化作业并经常加强作业人员职业技能的培训。运输出碴机械选型要匹配,施工过程中要据施工变化,适时调整机械配置,运输通道要确保其良好状态; 施工时各工序紧密衔接,形成流水作业。
三、施工工艺要点
3. 1 隧道测量放线
山岭隧道测量工作量大,合理的施测方案,有效的施测质量控制措施,能大大缩短测量时间,达到最优施测效果,保证隧道高精度贯通。
3.1.1 洞外平面控制测量。在隧道出、入口建立平面控制网(三角网、导线网等) ,布设不少于 4 个控制点,以便于校核。其中一点要观测到洞内第一个控制点,定向边要大于洞内导线边长。控制点均布置在视野开阔、通视良好、稳固可靠的地方,并应使视线超越面和旁离障碍物 1 m 以上。视线应避免通过受电、磁场干扰的地方,一般要求离开高压线 2 m ~ 5 m,视线宜避免通过发热体( 如散热塔、烟囱等) 。洞外平面控制测量采用 GPS 系统测量,控制网采用 4 台双频 GPS 接收机。
3.1.2 洞内平面控制测量。洞内平面控制测量采用等边闭合导线环网。由洞外向洞内引测,应在阴天和夜晚进行。洞内导线点布设应尽可能的靠近线路中线,导线边长度控制在 400 m ~430 m为宜,导线边过短增加累计误差影响贯通精度,导线边过长洞内透视效果差影响测量准确性。测量应在施工干扰小时段进行,并保证通风、照明及通讯设备良好,为使测量达到有足够的清晰明亮度建议使用碘钨灯作为照明设备。测量采取多次重新置中,并采用双照准法以减少误差。洞内导线测量采用精度为1″的全站仪施测。
3.1.3 高程控制测量。洞外高程控制测量采用精密水准测量,以保证隧道贯通误差尽可能的小,洞内高程控制测量采用三等水准进行施测。
3.1.4施工放样测量。洞内每隔一段距离在墙上钉四个点,据洞内导线控制点及高程控制点测出其坐标及高程。出碴完后在掌子面 20 m ~30 m 处任意点置镜,后视墙上四个点,采用后方交汇法计算放线资料。计算采用已设好程序的智能计算机手簿现场计算。测量采用全站仪,由红外线照准掌子面放出轮廓线及其他各点。此方法可大大缩短放线时间,每次 20 min 即可完成( 即在风枪班排险准备期间即可完成) 。
3.1.5贯通测量。在贯通面处埋设一点,由进洞的两个方向,各自测量该点的坐标,所得的闭合差投影至贯通面及其垂直的方向上,即得实际的横向和纵向贯通误差。高程贯通误差也由两端测至贯通面的同一水准点上,所测的高程差值即为实际的高程贯通误差。运用以上测量方法所得的实际贯通误差一般较小,可不做调整或简易平差后稍作调整即可,节省了测量时间,不至于干扰关键工序的正常施工。
3. 2 全断面光面控制爆破
隧道施工中利用光面爆破施工工艺是隧道新奥法施工的关键技术,光面爆破效果直接关系到隧道开挖质量的好坏、施工进度的快慢以及其自身的稳定性。在开挖过程中,由爆破引起的超欠挖是不可避免的,超挖引起多装,多出碴,超挖空间还要用混凝土回填; 欠挖则要清除。从而造成人工材料的超额消费,循环时间加大,并且超欠挖也给后续工序造成困难,并影响其进度。但是超欠挖是可以控制的,良好的爆破技术可以使超欠挖控制在一定的水平之内,具体控制超欠挖的工艺有以下几点:
3.2.1 钻孔速度及精度。掌子面凿眼采用 YT-28 气腿式凿岩机,为加快凿眼速度,便于钻工全断面展开,可制作多功能简易钻孔台架,可使 15 台钻机同时施钻。简易台架可据断面大小及炮眼布置情况设置 3 层 ~4 层,底层空间应大,上面几层可设置伸缩装置。台架采用工字钢、钢管及钢筋焊接而成,其稳定性应予以检算。台架上安装有高压、照明配电盒及照明灯具、风枪及其配件等配套设施。开钻时,用装载机将台架抬至工作面,可大大节省时间,并且各台钻机分区域施钻,互不干扰,提高了凿眼效率。钻孔技术对光爆质量有重要的影响,周边炮孔的外插角 θ,开口位置 e 和钻孔深度 L,它们与超欠挖高度 h 由公式表示为:h = e + Ltan( θ /2) 。
由上式可知,外插角 θ 和钻孔深度 L 增大,则超欠挖现象就增大。故钻孔中应控制钻孔深度及周边炮孔的外插角。钻孔深度目前一般取 3 m ~3. 5 m 较合理。周边炮孔外插角为 3° ~ 5°,并应让操作水平高,有责任心的钻工施钻。炮眼钻孔后,用高压气体进行清孔。
3.2.2光面爆破设计。光面爆破起爆顺序: 掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮。
掏槽采用三级楔形斜孔掏槽,底部炮眼长度的 1/3 处装高威力炸药,上部换成低威力炸药,顶部保留 20%炮眼长度,采用炮泥进行堵塞。掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。
周边炮眼间距 E 的大小对光爆效果也有一定的影响,较小的E 有助于减少超挖,并提高轮廓的光滑性。而最小抵抗线 W 则是处于某一范围内,才能使超挖控制在目标范围内。因此为获得较小的超挖和光滑的轮廓线,相对间距 E/W 应处于合理范围内。一般围岩较好的隧道合理相对间距 E/W = 0. 7 ~ 1. 0,周边孔间距E = 45 cm ~ 65 cm,最小抵抗线 W = 60 ~ 80。
周边眼应用导爆索从拱部向两边一次并联在一起,引爆时使得爆炸力沿炮眼均匀分布,爆炸后轮廓线圆滑、平顺,半眼保存率能达到 80%以上。光爆爆破方法采用控制爆破能有效控制超欠挖。装药方法采用小直径药卷连续装药对控制超欠挖效果最好,间隔装药次之。
3.2.3地质超前预报。隧道施工过程也是围岩地质条件不断变化的过程,地质条件是确定施工方法、支护参数、爆破参数的基本依据。为此在施工中应采用掌子面观察的方法绘制掌子面地质素描图,对围岩地质构造、节理裂隙状态进行预测,必要时采用地质超前预报。据预测、预报资料调整爆破参数和施工方法,争取最佳的开挖效果。
3.2.4开挖控制。控制超欠挖主要是开挖轮廓线的精度要控制好,为此要保证中线和标高的准确。放线精度不够将引起断面的整体偏移,造成一侧欠挖一侧超挖。因此采用高精度测量和具有责任心的测量人员是防止发生上述问题的必要措施。
3.2.5爆破质量管理。在施工中,完善系统的质量保证体系能够把众多的因素置于可控状态,达到隧道施工的基本要求。在爆破质量管理中,应通过工程类比和现场实验优化爆破参数设计; 优先考虑操作简单、性能良好且精度高的钻孔机械,测量检测仪器以及爆破器材; 推行标准化作业并经常加强作业人员职业技能、质量安全意识和责任心的教育
3. 3 保证良好的施工环境
重视环境是时代的要求,良好的隧道施工作业环境是保证隧道工程质量、提高施工效率、维护作业人员身心健康、实现标准化施工的重要条件。
3.3.1良好的通风环境。在隧道施工中,影响作业环境的因素主要有钻孔、爆破、装碴、运碴和喷射混凝土产生的粉尘; 爆炸产生的有害气体; 施工机械产生的废气; 地热、混凝土水化热、机械排放的热量以及噪声等。粉尘是恶化洞内环境的主要因素。
为使洞内形成一个能满足施工作业安全,提高工作效率的舒适环境,最根本的措施是消除和减少发生源。其中采用通风是改善作业环境的最重要方法。对于长大隧道,通风是制约进度的关键。
通风是把洞内的污染空气排出洞外,送入洞外新鲜空气以达到作业环境标准。通风优先采用压入式通风方式,通风设备采用变级多速隧道风机,保证有足够的风压及风量。通风管采用直径为1.3 m 或1.5 m 且漏风率低,摩阻系数小的高强通风软管,并尽可能采用节长较长的风管,以减少接头数量及漏风量。
通风管理水平是影响通风质量的关键因素之一,要以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理,确保效果”为通风管理的指导原则。建立专门的通风班组,要严防风管接头漏风,局部破损部位及时粘补,管路安装做到平、直、稳、紧、不弯曲、不褶皱,减少风阻力。
单纯依靠通风的方法不能从根本上解决洞内的作业环境,还必须辅以集尘及其他措施,集尘可采用多种方法如洒水、喷雾等,最有效的方法是采用集尘机,即在粉尘发生源附近设置集尘机,在粉尘未扩散前有效地扑集粉尘。另外还应采用湿式凿岩、冲洗岩壁等其他降尘措施。
3.3.2足够的施工照明。隧道内施工照明和通风一样是不可缺少的。照明设备要确保有充足的亮度,进行作业的工作面要确保足够的照明,通道区间也要有保证正常通行、道路维修等其他作业的照明。作业面照明要固定照明和移动照明相配合。危险地点要设警戒标志灯。为保证停电时安全,要设置应急灯及携带式照明灯具。
3.3.3合理的降噪措施。隧道施工的噪声会使人产生不舒适感,长时间在噪声中施工会造成听觉疾病。从而降低作业效率,涣散注意力,诱发事故。因此施工机械设备尽可能选用噪声低的设备,并应采取安装消声器,防震装置等降噪措施,洞内的施工机械应加设隔音罩、隔音墙,爆破施工要限定放炮时间,设置隔音门。
3.4 科学合理的施工组织
科学合理的施工组织,能够使施工质量上乘成本下降,施工快速井然有序,杜绝灾害性事故的发生。出碴运输作业是隧道施工中的关键工序,为加快出碴时间,缩短循环时间,科学合理的运输出碴方案显得尤为重要。运输出碴机械选型必须匹配,尽可能使用速度快,一次出碴量大的机械,并根据施工过程中的动态变化,适时调整机械配置,充分发挥综合机械化施工的能力。在断面较小的隧道中出碴时不易错车,可将小避车洞每间隔 60 m 进行扩挖改造,达到错车要求,保证了出碴速度。
机械设备应加强维修管理,使机械经常处于“备战”状态。运输通道的良好状态,是保证快速出碴的必要条件,故运输通道必须经常派人维修保养。出碴期间排除一切阻路干扰,保证机械效率的充分发挥。弃碴场的位置应优先选择洞口附近地带,以节省运输时间。若条件不具备可采用二次倒运的方法,缩短出碴时间。
其次,施工队伍应加强管理,隧道施工循环作业性强,为此应分工明确,责任到人,施工时分区、定人,钻眼、装药、爆破、通风及出碴,每个工序的作业人员基本固定,各工序紧密衔接,形成流水作业,并实行考核奖罚制度,提高施工人员积极性,加快进度。管理人员应发掘施工人员的潜力,培养他们成为各种技术都精通的综合性人才,成为一支具有技术竞争力的专业化队伍。
四、结语
铁路隧道作为一种地下构筑物,其隱蔽性、地质情况的不确定性、作业空间有限等施工特性决定了隧道施工还有很多问题需要解决。长大铁路隧道快速施工采用 GPS 及全站仪等精密仪器进行控制测量提高工效并能使隧道达到理想的测量精度; 采用全断面光面控制爆破施工工艺,保证隧道开挖质量,使超欠挖控制在一定的水平之内,保证隧道施工进度的快速以及围岩自身的稳定性; 改善隧道施工作业环境,提高了施工效率、维护作业人员身心健康、实现了标准化施工。采用本隧道快速施工工艺能提高长大铁路隧道施工质量,加快施工进度,缩短循环时间,降低施工成本,取得了较好的社会效益,经济效益以及工期效益。
参考文献:
[1] 关宝树. 隧道工程施工要点集[M]. 北京: 人民交通出版社,2003.
[2] 国家、铁道部有关规范及标准[S].
作者简介:胡华伟男汉族湖北仙桃人1979年生工程师主要从事铁路修建工作
关键词: 长大铁路隧道快速施工测量放线光面爆破施工组织
中图分类号: X731 文献标识码: A
一、引言
目前,国内外铁路隧道的数量不断增加,长度及断面在逐步突破,隧道施工技术也在进步并走向成熟,修建铁路隧道已不再单纯依靠钻爆法进行施工。但是矿山法仍是修建山岭隧道的主流方法,是其他方法不可能代替的。随着科学的进步,隧道施工队伍的素质和管理水平也在不断提高,隧道施工、测量及检测新设备的不断采用,传统的施工方法也在向符合快速、安全、质量及环境的方向转变。因此,改造和完善矿山法及其相关施工技术,总结施工经验仍是形势发展的需要。
二、研究目的和意义
我国铁路隧道随着科学技术的进步和生产管理水平的提高,修筑山岭隧道的能力不断增长,修建隧道的规模和长度日益增加。在铁路线路建设中隧道一般为施工的关键环节,往往影响整个工程的进度。长大铁路隧道施工空间有限,施工中相互干扰较大,在当前铁路建设工期大幅度压缩的情况下,提高长大铁路隧道施工成洞速率和工程质量,提高施工进度,使隧道提前于合同工期建成显得尤为重要。
工艺原理:GPS 及全站仪等精密仪器进行控制测量保证能够提高工效并能使隧道达到理想的测量精度; 隧道洞外控制测量,控制点布设要合理,洞内导线点布设在施工干扰小,通视良好及稳固可靠之处,测量应与其他工序交叉进行,以减少测量占用循环时间;全断面光面控制爆破能够控制隧道超欠挖,保证开挖质量,加快施工进度,为后续施工打好基础、创造条件; 在施工中应优化爆破参数设计,优先考慮操作简单、性能良好且精度高的施工机械,测量检测仪器以及爆破器材;保证良好的隧道施工作业环境,维护作业人员身心健康,提高施工效率。推行标准化作业并经常加强作业人员职业技能的培训。运输出碴机械选型要匹配,施工过程中要据施工变化,适时调整机械配置,运输通道要确保其良好状态; 施工时各工序紧密衔接,形成流水作业。
三、施工工艺要点
3. 1 隧道测量放线
山岭隧道测量工作量大,合理的施测方案,有效的施测质量控制措施,能大大缩短测量时间,达到最优施测效果,保证隧道高精度贯通。
3.1.1 洞外平面控制测量。在隧道出、入口建立平面控制网(三角网、导线网等) ,布设不少于 4 个控制点,以便于校核。其中一点要观测到洞内第一个控制点,定向边要大于洞内导线边长。控制点均布置在视野开阔、通视良好、稳固可靠的地方,并应使视线超越面和旁离障碍物 1 m 以上。视线应避免通过受电、磁场干扰的地方,一般要求离开高压线 2 m ~ 5 m,视线宜避免通过发热体( 如散热塔、烟囱等) 。洞外平面控制测量采用 GPS 系统测量,控制网采用 4 台双频 GPS 接收机。
3.1.2 洞内平面控制测量。洞内平面控制测量采用等边闭合导线环网。由洞外向洞内引测,应在阴天和夜晚进行。洞内导线点布设应尽可能的靠近线路中线,导线边长度控制在 400 m ~430 m为宜,导线边过短增加累计误差影响贯通精度,导线边过长洞内透视效果差影响测量准确性。测量应在施工干扰小时段进行,并保证通风、照明及通讯设备良好,为使测量达到有足够的清晰明亮度建议使用碘钨灯作为照明设备。测量采取多次重新置中,并采用双照准法以减少误差。洞内导线测量采用精度为1″的全站仪施测。
3.1.3 高程控制测量。洞外高程控制测量采用精密水准测量,以保证隧道贯通误差尽可能的小,洞内高程控制测量采用三等水准进行施测。
3.1.4施工放样测量。洞内每隔一段距离在墙上钉四个点,据洞内导线控制点及高程控制点测出其坐标及高程。出碴完后在掌子面 20 m ~30 m 处任意点置镜,后视墙上四个点,采用后方交汇法计算放线资料。计算采用已设好程序的智能计算机手簿现场计算。测量采用全站仪,由红外线照准掌子面放出轮廓线及其他各点。此方法可大大缩短放线时间,每次 20 min 即可完成( 即在风枪班排险准备期间即可完成) 。
3.1.5贯通测量。在贯通面处埋设一点,由进洞的两个方向,各自测量该点的坐标,所得的闭合差投影至贯通面及其垂直的方向上,即得实际的横向和纵向贯通误差。高程贯通误差也由两端测至贯通面的同一水准点上,所测的高程差值即为实际的高程贯通误差。运用以上测量方法所得的实际贯通误差一般较小,可不做调整或简易平差后稍作调整即可,节省了测量时间,不至于干扰关键工序的正常施工。
3. 2 全断面光面控制爆破
隧道施工中利用光面爆破施工工艺是隧道新奥法施工的关键技术,光面爆破效果直接关系到隧道开挖质量的好坏、施工进度的快慢以及其自身的稳定性。在开挖过程中,由爆破引起的超欠挖是不可避免的,超挖引起多装,多出碴,超挖空间还要用混凝土回填; 欠挖则要清除。从而造成人工材料的超额消费,循环时间加大,并且超欠挖也给后续工序造成困难,并影响其进度。但是超欠挖是可以控制的,良好的爆破技术可以使超欠挖控制在一定的水平之内,具体控制超欠挖的工艺有以下几点:
3.2.1 钻孔速度及精度。掌子面凿眼采用 YT-28 气腿式凿岩机,为加快凿眼速度,便于钻工全断面展开,可制作多功能简易钻孔台架,可使 15 台钻机同时施钻。简易台架可据断面大小及炮眼布置情况设置 3 层 ~4 层,底层空间应大,上面几层可设置伸缩装置。台架采用工字钢、钢管及钢筋焊接而成,其稳定性应予以检算。台架上安装有高压、照明配电盒及照明灯具、风枪及其配件等配套设施。开钻时,用装载机将台架抬至工作面,可大大节省时间,并且各台钻机分区域施钻,互不干扰,提高了凿眼效率。钻孔技术对光爆质量有重要的影响,周边炮孔的外插角 θ,开口位置 e 和钻孔深度 L,它们与超欠挖高度 h 由公式表示为:h = e + Ltan( θ /2) 。
由上式可知,外插角 θ 和钻孔深度 L 增大,则超欠挖现象就增大。故钻孔中应控制钻孔深度及周边炮孔的外插角。钻孔深度目前一般取 3 m ~3. 5 m 较合理。周边炮孔外插角为 3° ~ 5°,并应让操作水平高,有责任心的钻工施钻。炮眼钻孔后,用高压气体进行清孔。
3.2.2光面爆破设计。光面爆破起爆顺序: 掏槽炮→扩槽炮→内圈炮→周边炮→底板炮。
掏槽采用三级楔形斜孔掏槽,底部炮眼长度的 1/3 处装高威力炸药,上部换成低威力炸药,顶部保留 20%炮眼长度,采用炮泥进行堵塞。掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎,减少飞石。
周边炮眼间距 E 的大小对光爆效果也有一定的影响,较小的E 有助于减少超挖,并提高轮廓的光滑性。而最小抵抗线 W 则是处于某一范围内,才能使超挖控制在目标范围内。因此为获得较小的超挖和光滑的轮廓线,相对间距 E/W 应处于合理范围内。一般围岩较好的隧道合理相对间距 E/W = 0. 7 ~ 1. 0,周边孔间距E = 45 cm ~ 65 cm,最小抵抗线 W = 60 ~ 80。
周边眼应用导爆索从拱部向两边一次并联在一起,引爆时使得爆炸力沿炮眼均匀分布,爆炸后轮廓线圆滑、平顺,半眼保存率能达到 80%以上。光爆爆破方法采用控制爆破能有效控制超欠挖。装药方法采用小直径药卷连续装药对控制超欠挖效果最好,间隔装药次之。
3.2.3地质超前预报。隧道施工过程也是围岩地质条件不断变化的过程,地质条件是确定施工方法、支护参数、爆破参数的基本依据。为此在施工中应采用掌子面观察的方法绘制掌子面地质素描图,对围岩地质构造、节理裂隙状态进行预测,必要时采用地质超前预报。据预测、预报资料调整爆破参数和施工方法,争取最佳的开挖效果。
3.2.4开挖控制。控制超欠挖主要是开挖轮廓线的精度要控制好,为此要保证中线和标高的准确。放线精度不够将引起断面的整体偏移,造成一侧欠挖一侧超挖。因此采用高精度测量和具有责任心的测量人员是防止发生上述问题的必要措施。
3.2.5爆破质量管理。在施工中,完善系统的质量保证体系能够把众多的因素置于可控状态,达到隧道施工的基本要求。在爆破质量管理中,应通过工程类比和现场实验优化爆破参数设计; 优先考虑操作简单、性能良好且精度高的钻孔机械,测量检测仪器以及爆破器材; 推行标准化作业并经常加强作业人员职业技能、质量安全意识和责任心的教育
3. 3 保证良好的施工环境
重视环境是时代的要求,良好的隧道施工作业环境是保证隧道工程质量、提高施工效率、维护作业人员身心健康、实现标准化施工的重要条件。
3.3.1良好的通风环境。在隧道施工中,影响作业环境的因素主要有钻孔、爆破、装碴、运碴和喷射混凝土产生的粉尘; 爆炸产生的有害气体; 施工机械产生的废气; 地热、混凝土水化热、机械排放的热量以及噪声等。粉尘是恶化洞内环境的主要因素。
为使洞内形成一个能满足施工作业安全,提高工作效率的舒适环境,最根本的措施是消除和减少发生源。其中采用通风是改善作业环境的最重要方法。对于长大隧道,通风是制约进度的关键。
通风是把洞内的污染空气排出洞外,送入洞外新鲜空气以达到作业环境标准。通风优先采用压入式通风方式,通风设备采用变级多速隧道风机,保证有足够的风压及风量。通风管采用直径为1.3 m 或1.5 m 且漏风率低,摩阻系数小的高强通风软管,并尽可能采用节长较长的风管,以减少接头数量及漏风量。
通风管理水平是影响通风质量的关键因素之一,要以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理,确保效果”为通风管理的指导原则。建立专门的通风班组,要严防风管接头漏风,局部破损部位及时粘补,管路安装做到平、直、稳、紧、不弯曲、不褶皱,减少风阻力。
单纯依靠通风的方法不能从根本上解决洞内的作业环境,还必须辅以集尘及其他措施,集尘可采用多种方法如洒水、喷雾等,最有效的方法是采用集尘机,即在粉尘发生源附近设置集尘机,在粉尘未扩散前有效地扑集粉尘。另外还应采用湿式凿岩、冲洗岩壁等其他降尘措施。
3.3.2足够的施工照明。隧道内施工照明和通风一样是不可缺少的。照明设备要确保有充足的亮度,进行作业的工作面要确保足够的照明,通道区间也要有保证正常通行、道路维修等其他作业的照明。作业面照明要固定照明和移动照明相配合。危险地点要设警戒标志灯。为保证停电时安全,要设置应急灯及携带式照明灯具。
3.3.3合理的降噪措施。隧道施工的噪声会使人产生不舒适感,长时间在噪声中施工会造成听觉疾病。从而降低作业效率,涣散注意力,诱发事故。因此施工机械设备尽可能选用噪声低的设备,并应采取安装消声器,防震装置等降噪措施,洞内的施工机械应加设隔音罩、隔音墙,爆破施工要限定放炮时间,设置隔音门。
3.4 科学合理的施工组织
科学合理的施工组织,能够使施工质量上乘成本下降,施工快速井然有序,杜绝灾害性事故的发生。出碴运输作业是隧道施工中的关键工序,为加快出碴时间,缩短循环时间,科学合理的运输出碴方案显得尤为重要。运输出碴机械选型必须匹配,尽可能使用速度快,一次出碴量大的机械,并根据施工过程中的动态变化,适时调整机械配置,充分发挥综合机械化施工的能力。在断面较小的隧道中出碴时不易错车,可将小避车洞每间隔 60 m 进行扩挖改造,达到错车要求,保证了出碴速度。
机械设备应加强维修管理,使机械经常处于“备战”状态。运输通道的良好状态,是保证快速出碴的必要条件,故运输通道必须经常派人维修保养。出碴期间排除一切阻路干扰,保证机械效率的充分发挥。弃碴场的位置应优先选择洞口附近地带,以节省运输时间。若条件不具备可采用二次倒运的方法,缩短出碴时间。
其次,施工队伍应加强管理,隧道施工循环作业性强,为此应分工明确,责任到人,施工时分区、定人,钻眼、装药、爆破、通风及出碴,每个工序的作业人员基本固定,各工序紧密衔接,形成流水作业,并实行考核奖罚制度,提高施工人员积极性,加快进度。管理人员应发掘施工人员的潜力,培养他们成为各种技术都精通的综合性人才,成为一支具有技术竞争力的专业化队伍。
四、结语
铁路隧道作为一种地下构筑物,其隱蔽性、地质情况的不确定性、作业空间有限等施工特性决定了隧道施工还有很多问题需要解决。长大铁路隧道快速施工采用 GPS 及全站仪等精密仪器进行控制测量提高工效并能使隧道达到理想的测量精度; 采用全断面光面控制爆破施工工艺,保证隧道开挖质量,使超欠挖控制在一定的水平之内,保证隧道施工进度的快速以及围岩自身的稳定性; 改善隧道施工作业环境,提高了施工效率、维护作业人员身心健康、实现了标准化施工。采用本隧道快速施工工艺能提高长大铁路隧道施工质量,加快施工进度,缩短循环时间,降低施工成本,取得了较好的社会效益,经济效益以及工期效益。
参考文献:
[1] 关宝树. 隧道工程施工要点集[M]. 北京: 人民交通出版社,2003.
[2] 国家、铁道部有关规范及标准[S].
作者简介:胡华伟男汉族湖北仙桃人1979年生工程师主要从事铁路修建工作