2)TRT6000地质超前预报系统 a预报原理
TRT6000地质超前预报系统是利用地震波的反射原理进行地质预报。预报时,通过锤击产生的地震波在隧道中的岩体内传播,当遇到一地震界面时,如断层、破碎带、溶洞、大的节理面等,一部分地震波就被反射回来,通过专门的O-RV3D软件对记录数据分析处理,形成可分析出异常体的层析扫描三维图象,综合确定隧道前方及周围区域地质构造的位置和特性。
b预报要点
使用TRT6000地质超前预报,能有效地对掌子面前方100m~150m围岩地质情况进行预报和验证,并形成预报层析反射成像图和预报结论。
c预报成果
通过预报结论,对掌子面前方围岩围进行预测,及时制定预报方案和处理措施。如12月份通过预报结论,在西渴马2号进口DK420+724.5~DK420+732.5段发现两个小溶洞,由于提前做好加强支护准备,保证了隧道安全掘进和进度不受大影响。
图2 TRT6000系统检测实施示意图
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图3 TRT6000层析反射成像立体图
⑶开挖支护施工
隧道开挖采用钻爆法施工,自卸汽车配合装载机出碴。其中Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶施工,Ⅳ级加强段、深埋Ⅴ级围岩采用三台阶法施工,浅埋Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工,洞口段设置长管棚超前支护。
隧道初期支护采用湿喷技术,在西渴马1号隧道采用Sika-PM500pc型移动式混凝土湿喷机组进行喷锚作业。通过阿里瓦湿喷机替代常规湿喷机,大大提高了施工机械化作业程度,不仅节约劳力资源和减少砼回弹浪费,综合每次喷砼循环时间较常规喷砼方法提前3个小时。
图4 双侧壁导坑法施工 图5 台阶法施工
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图6 光面爆破效果 图7 阿里瓦湿喷机喷砼施工
⑷仰拱及二次衬砌施工
隧道二次衬砌按照“仰拱超前、拱墙紧跟”的方式进行施工。 a仰拱
仰拱紧跟开挖下台阶工作面,尽快形成封闭环。仰拱、填充按要求分开浇筑,全幅灌注。隧道通过采用移动仰拱栈桥技术进行施工,桥下有效净宽为36米(加简易栈桥),按12米为一个作业段分别进行隧底开挖清碴和初支、钢筋绑扎及砼浇筑、仰拱填充及待强共三个作业面流水作业,有效解决了仰拱施工和运输作业干扰问题。
在安全距离控制上,仰拱与开挖掌子面距离严格控制在规定范围内(Ⅲ级围岩90m,IV级50 m,V级围岩40m),保证了隧道施工安全有序推进。
图8 仰拱开挖 图9 仰拱栈桥施工
b二次衬砌
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二次衬砌作为隧道永久支护结构,在监控量测资料显示围岩和初期支护变形基本稳定后进行施作,在仰拱超前情况下,采用12 m钢筋台车进行防水板安装及钢筋绑扎,浇筑作业采用12 m全液压钢模台车进行整体式衬砌,泵送混凝土入模,同时保证竣工后隧道内轮廓线不侵入设计轮廓线。
在安全距离控制上,二衬与开挖掌子面距离严格控制在规定范围内(Ⅲ级围岩120m,IV级及以上围岩90m),保障隧道施工安全。
图10 拱墙钢筋绑扎 图11 拱墙砼浇筑
3、技术创新
在隧道施工过程中,通过技术创新、勇于攻克施工技术难题的指导思想,通过引进先进施工工艺和安全管理系统的办法,经过实践证明,在确保成果精确度基础上,大大缩短了工序循环时间,有效保证了施工质量和安全。
⑴新型可移动仰拱栈桥施工技术
在隧道仰拱施工过程中,通过使用大型可移动栈桥施工技术,代替传统简易仰拱栈桥施工,能随开挖情况改变仰拱栈桥长度,可使仰拱开挖初支、钢筋绑扎、仰拱浇筑待强及洞内开挖出碴运输平行作业,实现高速快捷、减少施工干扰,达到加
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快施工进度、降低工程造价的目的。
图12 新型可移动仰拱栈桥
⑵阿里瓦湿喷技术
在隧道初期支护喷射混凝土作业中,引进瑞典产PM500PC阿里瓦湿喷机进行喷身混凝土施工,在确保初期支护喷射混凝土质量、厚度满足规范要求的同时,大大缩短了单位循环时间,加快了施工进度。
图13 瑞典产PM500PC阿里瓦湿喷机
⑶隧道围岩量测沉降自动检测自动报警系统
围岩量测作为新奥法施工的关键支撑技术,西渴马一号隧道在监控量测实施过程中,严格按照规定进行了围岩的沉降变形和收敛观测,目前已经从人工量测升级到使用沉降自动检测
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