双侧壁导坑法在瓦斯隧道开挖中的应用研究

为保证瓦斯隧道的安全开挖以及施工质量,以渝黔高速公路扩能项目大兴隧道为例,研究双侧壁导坑法在瓦斯隧道开挖中的应用。结合隧道探煤洞群以及薄层炭质页岩和少量煤矸石的情况,设计双侧壁导坑法施工方案以及施工流程;同时确定隧道开挖时排放瓦斯所需空气量,以此保证开挖安全。采用ANSYS有限元分析软件构建隧道三维模型,分析该施工技术的施工效果,确定隧道在竖向和横向上的最大位移别为12mm和6mm,满足工程标准。

砂泥岩地层浅埋大跨暗挖地铁车站转序落底关键技术

大断面暗挖地铁车站工程采用双侧壁导坑法施工,该方法是处理软岩地层、浅埋地段等不利条件下的常用施工技术手段。结合重庆轨道交通18号线北延工程黄沙溪站暗挖车站开挖工艺及施工步序,利用midas GTS建立的计算模型,分析车站中洞开挖对车站围岩和初期支护结构的应力、位移特征及稳定性的影响,通过现场监控量测及自动化应力监测,进一步验证了提前解除车站两端优化中洞的安全性、可靠性、经济性,有力保障了车站隧道的安全施工及毗邻既有建(构)筑物的安全,可为同类工程提供借鉴和参考。

公路双连拱隧道施工过程中中隔墙的变形及稳定性

应用线弹性平面应变和空间模型,考虑了施工中可能出现的各种不利因素,对双连拱隧道三导洞法施工时,中隔墙的变形和稳定性进行了详细的数值模拟分析。结果表明:右洞(先开挖洞)开挖对中隔墙的影响约在开挖面前后1.5B(B为右洞开挖宽度)的范围,左右两洞的开挖面间距以2.5B^3.0B为宜;右洞施工时,中隔墙产生整体向左的偏转,墙身中部向左侧鼓出,基部右趾向上抬起;同时在纵断面方向,产生向左的横向弯曲;随着左洞施工推进,中隔墙的偏转得到纠正,基部右趾回落,横向弯曲逐渐恢复;在整个施工过程中,中隔墙顶部和左侧的密实回填,对抑制中隔墙的变形和降低中隔墙的内力十分有效。

邻近既有隧道的新建大断面隧道施工参数优化分析

结合大帽山隧道Ⅴ级围岩段施工参数优化的试验,通过爆破震动速度、岩体声波波速和围岩内部位移的现场监控量测工作,研究既有隧道旁新建大断面隧道双侧壁导坑法施工时岩体的损伤程度和范围,进而优化导洞的单循环进尺、爆破参数等施工参数。研究表明:推进式往复爆破作业的双侧壁导坑法开挖的隧道必然导致围岩产生一定程度的损伤、破坏,尤其是小净距隧道间的中夹岩岩墙;双侧壁导坑法开挖的大断面隧道,控制岩体的损伤程度和损伤范围是相互矛盾的,通过减少单循环开挖进尺来减少爆破震动速度,只能控制岩体的损伤范围,多次的重复爆破导致损伤岩体的损伤程度更大,极大影响围岩稳定;相反,通过适当加大单循环开挖进尺来控制损伤程度的同时,过大的爆破震动速度导致损伤范围更大,极大影响邻近既有隧道的安全运行。利用现场监测数据,通过在UDEC软件中实现的岩体各向异性爆破损伤模型,计算导洞推进式开挖全过程围岩压力的变化和既有隧道支护结构的状态,综合考虑各种因素,优化得到折中的单循环进尺。

公路双连拱隧道“三导洞法”施工的力学分析

应用有限元数值方法,对连拱隧道“三导洞法”施工时围岩和结构的受力、变形规律进行了分析。在两正洞拱部施工的时候,左右洞拱顶沉降约占最终沉降的70%。中墙受到偏载作用,不仅产生整体偏转,而且在偏转的同时产生扭转,引起墙体中部向左侧凸出的弯曲变形。二次衬砌分先后洞全断面一次浇筑时,围岩的底板隆起和拱顶沉降减小,边墙水平收敛增大,围岩稳定性增强。因此,在双连拱隧道设计与施工中,超前隧道初期支护尤其中墙顶拱脚处应予以加强;后进隧道一侧的中隔墙底部必须回填;中隔墙底部要设计足够的抗拉钢筋。

轨迹可控气动穿孔机理论研究

本文介绍一种新型的曲线非开挖铺管设备──轨迹可控气动穿孔机，并在对特殊结构和施工方法的比较与分析中，阐述其运行机理。

浅埋大跨径隧道施工技术

根据仰口隧道浅埋区的复杂地质条件,采用了较为安全的双侧壁导坑法开挖,这种施工方法有其自身的诸多优点,在开挖时,它的断面是分为多个工作面施作,每一个开挖工作面在初支作用下立即形成应力闭合状态,充分利用围岩的自承能力,很好控制了整个施工过程中的应力变形量,为施工创造了良好的经济和社会效益。

地铁浅埋隧道双侧壁导坑法预留核心岩柱施工技术

为解决地铁暗挖大跨度双侧壁导坑法施工中,开挖断面较大,后续施工拆撑危险系数较大,二次衬砌模板支架搭设加固难度大的难题,以青岛地铁3号线太平角公园站-延安三路站区间存车线为例,采用预留核心岩柱、新旧施工技术方案对比方法,在施工过程中加强施工现场监控量测,并指导施工。主要结论如下:1)与常规双侧壁导坑法全部开挖完成后统一进行二次衬砌相比,拆撑工作量小,安全系数高,施工效率高;2)通过监测数据得知地表沉降变化值较小,对地表影响较小,适合城市地铁施工。

双侧壁导坑法在浅埋大断面黄土隧道中的应用

针对双侧壁导坑法施工工艺,采用ANSYS有限元软件对五种不同的开挖支护次序进行了数值模拟,发现左右上导坑、左右下导坑分步或同时开挖支护对隧道地层围岩变形影响不大,但在施工过程中,同步开挖支护围岩变形波动较大。左右中导坑分步开挖支护对隧道地层围岩变形影响小于同步开挖支护。左右中导坑、中上导坑、中导坑开挖支护及钢架拆除对隧道地层围岩变形影响较大,在施工过程中应采取有效的控制措施。同时得出了一种能有效控制地表围岩变形的开挖支护次序和一种能有效控制隧道围岩变形的开挖支护次序,为今后采用双侧壁导坑法施工的类似工程提供技术指导。

施工过程对软弱围岩隧道空间效应的影响分析

为了研究在软弱围岩隧道三台阶开挖过程中,施工工序对围岩变形、应力的空间效应影响,以某软弱围岩双线铁路隧道为例,通过数值模拟,分析隧道周边围岩的变形和应力的空间变化过程,并将计算结果与现场监测数据进行对比验证。结果表明:先行最大拱顶沉降和先行最大收敛位移分别达到总位移的53.3%和67.28%;上、中台阶的开挖对拱顶和起拱线处围岩应力的变化影响巨大;锁脚旋喷桩与围岩之间的压力变化受上、中台阶开挖的影响较大,且待开挖台阶土对隧道周边产生外撑力,能对接触压力有一定影响。

双侧壁导坑法在黄土浅埋大断面隧道中的应用

本文通过对西宁站改造工程褚家营隧道进口HDK172+970～HDK173+100段下穿兰西高速公路黄土浅埋地段隧道施工中双侧壁导坑法的应用研究,确定了在施工过程中关键技术的控制以及支护参数的优化,得到了地表的沉降值变化规律。对双侧壁导坑法在隧道施工中的应用具有重要的指导意义。

极硬岩隧道工程中双护盾隧道掘进机刀盘设计与滚刀磨损分析

双护盾隧道掘进机在极硬岩隧道施工中存在刀具磨损更换频繁、装备掘不动且施工效率低下的难题。以深圳地铁6号线羊台山隧道工程为研究对象,通过统计、参数相关分析的方法,提出:在双护盾隧道掘进机设计选型阶段前期,需要重点考虑高强度刀盘本体设计、刀具型式的选择及合理的刀间距布置方式;在施工过程中,可以进行破岩刀具的材料、刀具刃形优化,以及掘进参数与不同类别围岩的合理匹配选择。提出了适宜的双护盾隧道掘进机施工控制掘进参数。实践结果证明,硬岩刀盘的针对性设计与优化调整,以及合理的掘进参数选择,有效减少了换刀频次,降低了施工成本,保证了施工工期。

掘锚一体机机载锚杆钻机的研制

为提高掘进工作面锚杆支护作业的施工效率,研发了一款主要为掘锚一体机配套用机载锚杆钻机;钻机结构尺寸紧凑,与掘锚机配套适用性强,可实现多角度钻孔施工,具有调角速度快、钻孔效率高等优点;对钻机的给进装置、回转器及液压系统3个关键部分的设计进行了研究。试验表明:钻机结构设计合理,能满足掘锚一体机的锚杆支护快速施工。

新作坊隧道大断面施工技术

新建兰渝铁路新作坊三线隧道为超大断面隧道,设计采用双侧壁导洞法施工。文章简要介绍了双侧壁导洞法的施工工艺、施工效果及监控措施,并针对原设计施工工艺与实际施工的不适应性,以及对部分工序采取的优化措施进行了研究分析。施工实践表明,优化工艺在新作坊隧道施工中效果明显,相信此优化施工技术对今后类似铁路超大断面隧道设计施工具有指导借鉴意义。

连霍高速杏花村1号大跨扁平超大断面隧道开挖方案研究

为研究大跨扁平超大断面隧道围岩和支护结构受力变形影响,以连霍高速杏花村1号隧道为工程背景,采用有限元软件FLAC^(3D)对V级围岩进行数值模拟,对双侧壁导坑法和三台阶四部开挖法在隧道开挖时的位移、塑性区、初期支护应力的影响规律进行了研究,提出适用于大跨扁平超大断面隧道不同地质条件下安全经济的开挖方法。对比分析结果表明:隧道开挖时,采用三台阶四部开挖法的隧道拱顶位移、临时支护结构的应力、隧道岩体周边位移较采用双侧壁导坑法大。双侧壁导坑法安全性更高,对围岩位移的控制效果更好,研究成果为今后此类工程的施工提供经验和理论指导。

大跨度双连拱隧道穿越破碎山体力学分析

九华山隧道采用大跨度双连拱穿过两个破碎带。施工方法为三导洞加横通道法,并破除了常规进尺限制。为了确保隧道的施工安全和工期,对施工工序进行了力学分析,并通过施工过程监测对计算数据修正。隧道变形最明显位置在拱顶、拱底;应力比较敏感的位置出现在中墙与左右洞拱脚的交点、拱顶及拱腰,围岩大部分区域是受压的,拱底一小部分出现了局部拉应力。结论指导了施工方案的调整,为同类工程施工提供了重要的借鉴意义。

深埋大断面地铁车站双侧壁导坑核心岩直立开挖施工技术研究

重庆轨道交通10号线红土地站埋深94.467 m,断面最大开挖宽度26.2 m,高度21.567 m,断面面积475.8 m2,是目前国内埋深最大的大断面地铁车站,设计采用传统的双侧壁导坑法施工。为提高可操作性和加快施工进度,施工中采用了核心岩直立开挖技术。利用Midas-GTS (NX)建立地铁车站三维有限元计算模型,分析双侧壁核心岩直立开挖法施工过程对车站围岩和初期支护结构的应力、位移特征及稳定性的影响,验证了深埋大断面地铁车站双侧壁导坑法核心岩直立开挖技术的合理性和安全性,对红土地站后续施工和类似地质条件地铁工程建设具有指导意义。

暗挖地铁车站工程中双侧壁导坑法的拆撑施工技术

文章以实际地铁工程为例,基于该工程存在的暗挖车站跨度大、开挖步骤多等施工难点制定了针对性的应对措施,进而对施工工艺流程及施作要点展开详细分析,最终保证了施工的整体质量。

巫山隧道重难点施工浅埋暗挖技术分析

以巫山隧道工程为研究背景,在双侧壁导坑法支护设计的基础上,对巫山隧道工程施工中的重难点所采用的施工方法及技术措施进行了详细分析,获得了一套针对重难点工程的施工方案及措施,适用于特殊地形地势下的隧道工程。同时,该方案可实现对隧道中的重难点工程施工环节的控制,能得到很好的应用效果,可供同行借鉴。

大断面黄土隧道中CRD法向双侧壁导坑法的转换

结合郑西高速铁路阌乡隧道施工实践,对大断面黄土隧道中CRD法向双侧壁导坑法的转换工法进行了介绍,包括施工特点、工艺原理、转换过程等内容,并对比分析了两种方法的相同点和不同点,实践证明,采用该转换工艺具有良好的经济效益和控制沉降效果,值得推广。