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隧洞开挖 |
隧洞开挖是指修建隧洞时,将土或岩石松动、 破碎、 挖掘并运输出碴的工程。它广泛应用于水利工程中的引水、泄水、导流、交通以及其他隧洞的施工。
简介
隧洞施工具有工作面狭窄、劳动条件差、工序多、干扰大等特点,特别是容易发生安全事故,必须事先做好地质勘探工作,合理选定洞口、支洞位置、出碴运输路线以及隧洞开挖的方法。隧洞开挖主要包括掘进、 出碴、 安全支护以及风、水、电供应和通风、排水等辅助作业。在岩石地层中应用最多的是钻孔爆破法,从20世纪50年代开始,随着隧洞掘进机的发展,在许多国家用隧洞掘进机开挖隧洞也占一定比重。在土质地层中,除以人工为主开挖外,还可采用盾构法或顶管法施工。
评价
通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法,简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔,用火雷管逐个引爆单个药包,发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔,应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。施工前,要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件,选定掘进方式掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备。它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、滚切作用来破碎岩石。美国罗宾斯公司在1952年开始生产第一台掘进机。70年代以后,掘进机有了较快的发展。开挖直径范围为1.8~11.5m。在中硬岩中,用掘进机开挖80~100 m3大断面隧洞,平均掘进速度为每月350~400m。美国芝加哥卫生管理区隧洞和蓄水库工程,在石灰岩中开挖直径9.8m的隧洞,最高月进尺可达750m。美国奥索引水隧洞直径3.09m,在页岩中开挖,最高月进尺达2088m。隧洞掘进机开挖比钻爆法掘进速度快,用工少,施工安全,开挖面平整,造价低,但机体庞大,运输不便,只能适用于长洞的开挖,并且本机直径不能调整,对地质条件及岩性变化的适应性差,使用有局限性。[1]