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隧道设计

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13717811933 发表于 2019-12-16 08:31:03 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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隧道工程本身是一种特殊的工程项目,隧道设计作为交通工程、铁路工程的重要组成部分,在施工中具有十分重要的意义。下面就带大家一起探讨一下隧道从设计到施工的过程。
Part1 山岭隧道
不同的隧道用不同的方法,比如山岭隧道、地铁隧道、海底隧道施工方法差异巨大。为了便于大众理解,分别以山岭隧道、海底隧道、地铁隧道施工中几种典型的施工方法为例说明。
1做洞口


                               
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像上图所示,先根据设计好的位置,立好洞门拱架,然后浇筑混凝土。然后打入大管棚,就是上面那一排钢管,打入之后再高压往里面注入水泥浆,它的好处就是土跟钢管水泥浆粘结在一起,形成一个拱圈状的加固土体。这样挖的时候就不会容易垮了。


                               
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2挖洞身,做第一层支护
隧道挖的时候了根据岩石的好坏选取不同的方法,具体来说,如果是坚硬完整的岩石,那隧道多大就可以挖多大。


                               
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一般而言,岩石隧道挖了之后不会马上垮,而土质隧道由于预先注浆或者打了锚杆(也就是粗点的钢筋)也不会马上垮,这个时候,工人就会按照测量的指示,把一些预先做成隧道轮廓样子的钢拱架安放到指定位置,如下图:


                               
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钢拱架放好之后,那些两根拱架之间的空隙要放钢筋网片,焊接好,侧向也要打入锚杆。之后,就要喷射混凝土了。如下图:

                               
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混凝土喷射出来之后,就会粘在钢架上,这样钢架和隧道的岩石以及混凝就组成了一个整体,共同受力。这个时候,整个隧道如下图所示:

                               
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隧道一般是分两层支护,第一层就像上图这样的,喷射混凝土上去之后它就具有了一定的稳定能力。
3做第二层支护
用钢筋混凝土,首先需要绑扎钢筋,并且在里面铺好防水板,山里面的隧道防水工作十分重要。

                               
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钢筋做好之后,就是浇筑混凝土了。必须使用专门的工具才能将混凝土打到墙上去。

                               
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混凝土浇筑完成后,过了规定的养护时间就可以拆模了,最后就会形成一个封闭的稳定结构,基本已经很稳固了。


                               
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隧道的主体结构就完成后,其余就是隧道的路面、防排水、通风、照明、供配电、安全等设施的施工。
Part2 海底隧道
1预制沉管
隧道很长,当然不能做一个整的出来,我们一般都是一节一节预制好,然后再对接,先在靠近海边的陆地上挖个大坑,在里面把节段预制好。如下图:

                               
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预制好之后,由于它太重了,没有机械可以运,那就先把沉管两端堵住,把水放进来。如下图:

                               
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2基槽开挖
由于海底表层都是淤泥,沉管沉之前必须先把基础做好,用专用设备把表层的淤泥清干净:

                               
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实际操作的时候有专用的视频监控设备,清除淤泥之后,根据海底的基础情况可能要用打入挤密砂桩,抛石等等手段,使基础密实。如下图:

                               
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3沉管运放、水下对接


                               
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把沉管拖至指定地点,在往下沉,在下沉过程中根据各种高精度的监测设备实时监测,确保两节沉管精准对接。这是沉管隧道施工中难度非常大的一环,也是考验各种技术水平的关键步骤。对接好之后,接头处要做好防水措施,浇筑混凝土,之后再覆土回填,这就是沉管隧道的主要施工过程了。
Part3 城市地铁隧道
盾构法其实是TBM掘进机法的一种,只不过软岩地区习惯称之为盾构。盾构法在城市地铁隧道,跨江、跨河、跨海隧道都有广泛的应用。盾构机是一种非常昂贵的设备。

                               
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1始发井施工、盾构下井
因为地铁隧道是埋在地下的,用盾构施工的时候,先需要从地面上挖个坑下去,把盾构机安装好,然后再掘进。由于坑挖的比较深,容易坍塌,所以周围需要采取很多措施进行加固支撑,如下图:

                               
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坑挖到指定位置,盾构机就可以下去安装调试了。如下图:


                               
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2盾构掘进,管片安装
盾构施工跟钻爆法不一样,它的衬砌是分成一块一块的,工厂化预制,预制好之后,运输去现场拼接即可。所以掘进之前,先得把管片做好:

                               
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这些就是盾构管片,整个地铁隧道就靠他们组装在一起撑着了,盾构机掘进的时候,前面是刀盘切削土体,后面是千斤顶加压使它前进。切削出来的土通过机械运出洞外。
3接收井洞周加固,盾构进井
把接收井洞周加固好,等待盾构机进来,如下图:

                               
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以上就是各种隧道建成的主要过程,需要指出的是,钻爆法不仅用于山岭隧道,在地铁隧道,海底隧道方面也有广泛的应用,盾构法也经常用于各种过江河海的隧道,这三种方法基本囊括了各种隧道的施工方法。
来源:筑龙论坛

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