高海拔特长公路隧道施工作业环境改善关键技术研究

国道317线雀儿山特长公路隧道具有"高海拔、高地应力、低温、低气压、低氧"等特点,施工初始阶段通风效率低、内燃机械排放的有毒有害气体含量高等因素造成隧道内施工作业环境差,极大影响施工人员身体健康,威胁人身安全。基于此,文章开展隧道内施工通风、制氧供氧及内燃机械有害气体减排技术研究,提出了高海拔特长公路隧道施工作业环境改善关键技术,实现了雀儿山隧道安全、均衡、快速施工。

既有线铁路隧道病害整治技术与设备发展现状

文章从隧道病害检测与安全评估、病害整治方法和工艺、病害整治材料、设备等方面对国内外隧道病害整治技术发展现状进行了系统的分析研究,提出了提高隧道设计方案的合理性、加强隧道施工过程质量的可控性、促进既有隧道病害综合整治作业规范性等建议,以供同行借鉴探讨,以期对保障我国既有线铁路隧道安全运营有所助益。

运营隧道病害整治设备的发展研究

文章从隧道病害检测评估设备及整治设备方面,对国内外运营隧道病害整治设备发展进行了分析研究,提出相关建议:从设计源头控制隧道病害的发生;加强隧道施工过程质量管控,减少隧道运营期病害隐患;加强运营期隧道维护,规范隧道病害整治作业等,进而保障隧道运营安全。

高海拔隧道施工机械尾气净化措施研究

雀儿山隧道采用钻爆法无轨运输施工,经测试施工前期隧道内一氧化碳(CO)含量未满足隧道施工技术规范的要求,分析认为CO含量超标的主要原因是隧道内内燃机械在高海拔地区工作时CO排放量过大。文章提出采用尾气净化措施减少施工内燃机械的CO排放量以降低隧道内CO气体含量,并通过现场试验,证明采用合适的尾气净化措施可以有效减少隧道内CO含量,从而可改善洞内施工作业环境并降低高海拔隧道施工通风成本,

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及施工关键技术研究

大伙房输水工程隧洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞。隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方式。隧洞穿越区域水文地质条件复杂,开挖中面临的主要工程地质问题有围岩稳定性、隧洞涌水、石英砂岩的掘进效率及岩爆等三大关键技术难题。文章通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述了TBM近一个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题。通过对大伙房特长隧洞所穿越区域的地质条件以及主要工程地质问题进行分析,并结合国内外已有的TBM施工经验,以及对特长隧洞TBM选型进行分析,决定选用锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构,采用连续皮带机高速度出碴、TBM掘进独头长距离施工通风以及TBM洞内组装和检修等技术,对大伙房输水工程特长隧洞高速度、高标准、高质量的建成发挥了重要的保证作用,也可为今后类似工程提供参考和借鉴。

雀儿山隧道施工机械配套技术研究

高海拔隧道施工存在内燃施工机械功率下降、排放增加、施工人员缺氧等问题。基于此,文章通过调研高海拔隧道施工机械配套技术研究现状,分析了现有高海拔隧道施工机械配套与平原隧道机械配套的差异,结合雀儿山隧道高海拔的特点,提出雀儿山隧道施工机械配套优化方案,并进行应用效果测试,最后总结提出高海拔隧道施工机械配套的基本原则,可为类似工程提供借鉴。

铁路隧道仰拱衬砌施工技术研究综述

基于相关规范对铁路隧道施工仰拱与掌子面的距离要求、二次衬砌与掌子面的距离要求、初期支护封闭成环与掌子面的距离要求、仰拱混凝土浇筑要求以及铁路隧道仰拱施工机械化程度低、施工速度慢,难以满足仰拱快速施工要求等现状可知,仰拱施工已成为制约铁路隧道施工进度的关键工序;同时,先施工仰拱再施工边顶拱衬砌留下的施工缝是隧道运营时出现隧底病害的重要隐患。通过研究分析国内外铁路隧道仰拱施工方法和设备、衬砌施工方法和设备、隧道施工联合作业模式等,文章提出铁路隧道施工应推广开挖、仰拱、边顶拱衬砌联合作业模式,并采用长仰拱栈桥施工技术与设备;优化衬砌结构,革新仰拱与衬砌施工工艺,推行开挖与全环衬砌联合作业模式。

盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统的应用现状及展望

隧道施工中合理选择衬砌结构形式是提高隧道施工质量、缩短施工工期及降低施工综合成本的主要措施之一。文章在介绍国内外盾构隧道衬砌结构形式及其施工应用现状的基础上,重点阐述了由日本提出并成功应用的盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统。通过对现有盾构隧道衬砌结构形式的技术经济性分析可知,随着盾构施工隧道长大深埋化,盾构隧道现浇混凝土复合衬砌系统相对于传统衬砌结构具有独特的优越性,特别在含水丰富的未胶结地层中施工时具有更明显的技术及经济优势,推广应用价值较高。

地铁区间暗挖法施工技术比选

为解决合理选择地铁区间隧道施工方法以有效控制开挖过程中发生地表沉降、建筑物倾斜及地下水位下降的难题,通过调研国内地铁区间隧道常用的暗挖施工技术及日本结合新奥法原理与挤压混凝土施工技术(ECL工法)提出的盾构隧道现浇混凝土衬砌系统(SENS工法),对矿山法施工技术、盾构法施工技术和SENS工法在适应地层、场地占用、所需埋深、衬砌质量、地表沉降、交通影响、地下管线影响、施工噪声、施工风险、施工进度、施工成本等方面进行比选,得出SENS工法在富水砂层施工的施工进度、施工成本、衬砌质量、地表沉降控制等方面的综合优势明显,值得在国内研究并推广应用。

既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽快速开槽技术综述

采用人工手持混凝土切割机、凿毛机等通用机具进行既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽施工,存在机械化程度低、开槽速度慢、难以满足隧道病害快速整治要求且施工安全难以保证等问题。在调研国内外隧道病害整治开槽方法和设备现状的基础上,基于金刚石锯片切削混凝土属于脆性破坏机制,提出"组合式刀具一次切削成槽"的隧道衬砌钢拱架安装槽开槽方法及施工工艺;针对水射流切割技术,提出隧道衬砌钢拱架安装槽"水射流切槽"施工工艺;针对切割轮和环形轨道开槽机,提出"多次切削成槽"方法及施工工艺。基于"组合式刀具一次切削成槽"、"水射流切槽"和"多次切削成槽"3种开槽施工技术,提出既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽设备的研制建议。

盾构法施工隧道个体降温防噪设备设计研究

为有效改善盾构隧道内施工人员个体作业环境,降低施工人员个体作业温度和接触噪声,通过调研、系统总结、软件建模等方法,分析隧道内高温及噪声对作业人员身心健康的影响,从设备设计依据、应具备的主要功能、关键技术参数、设计方案比选、总体方案设计、工作原理等方面对个体降温防噪设备进行设计研究,研发一种盾构法施工隧道作业环境个体防护设备。该设备由特制防护服、轻量化定位通信制冷器、降噪耳机、小型便携式电源等组成,创新性地将降温、防噪、通信及定位功能结合起来,实现个体防护设备功能的多样化和实用化,特别适用于具有作业人员少、粉尘含量低等特点的盾构法施工隧道。

雀儿山隧道施工供氧技术试验研究

高海拔隧道具有低温、低气压和低氧的特点,在严重缺氧环境条件下进行施工,不但降低了施工人员作业效率,且威胁其生命安全,因此缺氧是高海拔隧道建设面临的首要难题。文章结合雀儿山隧道施工工程,在掌子面弥散式供氧需求量分析的基础上,开展了弥散式供氧技术试验研究。试验表明,对隧道掌子面进行弥散式供氧,可有效提高作业环境的氧含量,增氧效果明显,使施工人员的血氧浓度得到改善,可为今后高海拔隧道施工供氧方案的制定提供依据。

马来西亚Timah Tasoh输水隧道工程设备配套

本文通过对设备配套原则、设备选型影响因素的分析,对马来西亚Timah Tasoh输水隧道工程施工设备配套进行了深入研究,并结合Timah Tasoh输水隧道工程量少、工期紧及国外设备租赁和采购现状,对Timah Tasoh隧道工程施工设备进行了选型配套,最后总结了工程施工过程中设备配套出现的问题及解决措施.

在隧道爆破中机械化装填重铵油炸药的应用前景

文章分析了我国隧道爆破实现机械化装药的条件和困难,以及研制适合装填重铵油炸药设备的可能性和必要性,提出了隧道爆破实现机械化装填重铵油炸药的几点设想。

高海拔隧道施工机械尾气排放影响及减排措施研究

海拔在4 000 m以上地区的雀儿山隧道采用钻爆法无轨运输施工时,在主洞掌子面附近测试空气中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、粉尘等污染物的含量,发现除CO以外的其他污染物在通风作用下均可达到隧道施工技术规范对空气质量的要求。为了分析解决CO含量超标的问题,通过对比分析爆破作业CO生成量、内燃机械的CO排放量和隧道内CO含量变化趋势,得出内燃机械在高海拔地区工作时CO排放量较大是导致隧道内CO超标的主要原因,同时提出采用尾气净化技术解决隧道施工通风中CO超标的难题。