隧道专业技术工作总结

2024-08-27

隧道专业技术工作总结(精选7篇)

1.隧道专业技术工作总结 篇一

简述隧道施工技术

从2010年7月份开始在XXX项目部见习工作,主要参加过测量和隧道施工工作,主要负责隧道施工开挖和初支技术工作,现在对隧道工程做一个简要的介绍。

本项目是国高网厦成线龙长线高速公路与长深线永武高速公路之间的便捷联络路线。全线总长约36.132公里,全线设下道湖枢纽互通连接龙长高速,经白砂互通,共分四个标段。所在的A1标段总长9公里,其中隧道一座,采用分离式双洞布置,合计平均长度1087.5米,左线长1075米,最大埋深117米,右线长1100米,最大埋深117米。隧址区属构造-侵蚀剥蚀低山地貌,表层多为第四系残坡土,下伏燕山晚期花岗岩及其风化层,围岩级别为V级,洞顶及侧壁稳定性差,地下水主要为风化基岩中的孔隙-裂隙水及构造-裂隙水,对混凝土不具腐蚀性。隧址区有6条断裂层(F6、F6A、F8、F9、F10、F11)横穿隧道轴线,对隧道的稳定性和围岩级别有一定的影响。

参加过测量和隧道施工,总体来说对隧道施工有一些比较深的了解,所以在此对隧道施工做一个总体的评价。

1、施工方案:(1)、隧道结构按新奥法原理进行设计,采用普通钻爆法施工,洞口段地质条件较差的V级围岩地段,采用CD法开挖,施工支护采用复合支护,以锚杆、钢拱架、湿喷混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护,并辅以大管棚或小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼衬砌应及时施作。施工辅助措施须在开挖之前施工。

(2)、施工中左、右导坑掌子面之间在纵向须拉开不小于2D(D为开挖跨度),导坑上下台阶在纵向距离应小于5米,并须根据量测结果及时调整纵向距离,以确保隧道安全顺利施工。

(3)、临时侧壁拆除应在临时支护内力及围岩变形基本稳定后进行,每次拆除长度(纵向)不大于2倍的钢支撑间距,拆除过程中密切监控洞内变形等量测数据,如有突变立即停止拆除,必要时可采取措施对初期支护进行局部加强。(4)、在施工过程中加强相关监测和通风。

2、洞室开挖:(1)、隧道进出口成洞地质较差,隧道洞口宜选择在旱季施工。成洞时须选择合理的施工方法,要严格控制进洞顺序,严禁洞口大开挖大刷坡,应在完成套拱和超前大管棚后,立即进行明洞主体模筑衬砌施工,成洞面须及时防

护,进出口结合相关的施工辅助措施成洞。

(2)、V级围岩宜采用机械挖掘或控制爆破开挖,掌子面应及时必要的支护。实行钻爆作业时,钻爆前应定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓,标出炮眼位置,钻眼后进行检查记录,确保钻爆安全。实行掘进机开挖作业时,应根据围岩强度选择合适的机种,掘进机开挖时,要平整好场地,清除积水,创造良好的运转环境,开挖时,应密切注意开挖面的稳定,并尽量减少超挖。隧道施工放样应保证精度,施工时应根据各主要控制点的坐标计算隧道的长度和方向,并根据此实地放线。为保证隧道底部按设计图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样,洞内每隔50米应设置一个水准点。

(3)、每一个开挖循环长度不应大于钢支撑或锚杆间距的1.5倍。

(4)、隧道开挖必须严格控制欠挖,尽量减少超挖,必须采用机械开挖,针对采用光面爆破、微震爆破、预裂爆破等控制爆破技术。爆破时必须严格控制开挖进尺及装药量,并控制爆破波速,避免爆破震动对隧址区周围居民区房屋的不利影响。

3、初期支护施作:(1)、各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷砼,封闭围岩外露面。

(2)、初喷的厚度不得小于4厘米,初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等,紧接着砼喷至设计的初支厚度;仰拱应及时施作,尽快形成闭合环。

(3)、所有喷射混凝土均应采用湿喷技术,不得采用干喷,以确保喷射混凝土的质量。

(4)、在喷射混凝土前,应用水或高压风管将岩壁面的我粉尘和杂物冲洗干净。(5)、喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝间隔1小时以上且表面已蒙有灰尘时,应清除干净。岩面有较大凹洼时,应结合初喷以找平。

(6)、喷射混凝土终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般不小于7天。(7)、在开挖临时拱脚处应喷射饱满。

(8)、应根据中线、水平、坑道断面和预留沉落量等将件钢拱架设在中线方向的垂直面上,并力求整齐,与岩面应尽量密贴。钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实,当间隙过大时应及时用契形块顶紧(契形块环向间距不大于0.8米);

(9)、应根据地质条件采取防止支护下沉的措施,支护拱脚下虚渣必须清除,地层松软时应加设垫板或垫托梁,并施作锁脚锚杆。在开挖拱脚处应喷射饱满。

(10)、钢架之间应纵向连接牢固,构成整体。锚杆与垫板应保持垂直,并与喷射砼充分接触,螺母务必拧紧。

4、施工排水和结构防排水:(1)、隧道施工前应先按设计要求及时做好洞顶、洞口的地面排水系统,防止地表水的下渗和冲刷。

(2)、隧道施工前应清理洞口段地面,开沟疏导封闭积水洼地,不得积水。勘探用的坑洼、探坑等应回填粘土,并分层压实。

(3)、洞外路堑向隧道内为下坡时,路基边沟应做成反坡,向路堑外排水,并宜在洞口5米位置设置横向截水设施,来截地表水流入洞内。洞内反坡排水时必须采取机械排水。

(4)、结构防排水采用EVA防水板施工时,喷射混凝土表面应平整,凹凸不平的跨深比不大于1/6,对钢筋等尖锐的突出物要割除磨平,以免扎破防水层。EVA防水卷材之间搭接宽度为10厘米,并采用自动行走式热合机进行双缝焊接。每道焊缝均应进行气密性检查,充气压为0.15Mpa,并保持恒压时间不少于2分钟。焊缝强度不低于母体强度。

(5)、防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度、坡度应符合设计要求。排水管接头应密封牢固,不得出现松动。

(6)、施工时应保证侧式及纵横向排水管不被压碎和堵塞;浇筑侧沟顶混凝土时应采取隔离措施,防止水泥浆下渗造成排水沟堵塞,确保排水系统畅通。(7)、纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,应严格按产品说明和施工工艺要求进行施工。施工前应用钢丝刷除掉施工面的砂粒及混凝土渣,施工后确认混凝土和止水胶间有无缝隙,存在缝隙时用抹子抹平。止水胶止水材施工后至表面硬化需要约24小时,在止水胶表面硬化完全达到指触干燥后,才可以进行后期的混凝土续浇。施工要保护止水胶不要浸水。

5、二次衬砌

二次衬砌混凝土浇筑时应加强施工组织管理,选择干缩小的混凝土配合比,采用刚度足够的模板台车,以尽量减小二衬与初支间的间隙;当二次衬砌强度达到设计强度的90%时,方可拆模。

(1)混凝土浇注采用泵送浇注工艺,机械振捣密实。泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土润滑管道。砼由下至上分层、左右交替、对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位,两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内,同时应合理控制砼浇注速度。

(2)砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距,砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置,垂距应控制在1.5m以内,以防砼离析。

(3)施工过程中,输送泵应连续运转,泵送连续灌筑,宜避免停歇造成“冷缝”,间歇时间超过规范要求时,按施工缝处理。

(4)当砼浇至作业窗下50cm,作业窗关闭前,应将窗口附近的砼浆液残渣及其它赃物清理干净,涂刷脱模剂,将其关紧,防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。

(5)隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位,应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制,以减少反弧段气泡,有效改善衬砌砼表面质量。(6)封顶采用顶模中心封顶器接输送管,逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出,即标志封顶完成。(7)拆模

按施工规范采用最后一盘封顶砼试件达到的强度来控制。当不承受外荷载时,砼强度应达到5MPa或在拆模时混凝土表面和棱角不被损坏并能承受自重时拆模;当衬砌施作时间提前,承受有围岩压力时,按规范要求进行。(8)养生

拆模前用水冲洗模板外表面,拆模后用高压水喷淋混凝土表面,以降低水化热,养护期不少于14天。

本次隧道施工采用了新技术、新结构、新材料、新设备,V级围岩系统锚杆采用正反循环组合注浆工艺的中空锚杆,能很好的适应上仰和下倾杆体注浆;纵向施工缝采用遇水膨胀止水胶,为水膨胀单液型密封剂,硬化后变成复原性良好的橡胶弹性体,遇水体积膨胀,充填空隙,止水效果好,克服了现行止水带易老化、施工不便等缺陷。

以上是通过现场工作经验和理论相结合,对隧道施工技术简单阐述和总结,更加提倡对新技术、新工艺、新材料的应用,废除陈旧落后的施工技术,对施工进度和施工质量都有很大的提高。

2.隧道专业技术工作总结 篇二

(1) 工程概况。新仪张隧道区段 (DK601+090~DK601+400) 勘探深度范围内地层为第四系上更新统坡洪 (Q3dl+pl) 新黄土与 (Q2pl) 老黄土, 具有湿陷性, 采用钢管桩加固, 桩径50mm, 间距1.0m X1.0m, 梅花形布置。

(2) 水文地质特征。勘探深度范围内未见地下水。 (3) 主要工程数量。DK601+090~DK601+400隧道地基φ50钢管桩总长度为48580m。

2 适用范围

本工点微型钢管桩施工方法适用于台阶法隧道开挖时先施作仰拱初期支护, 使初支封闭成环, 保证围岩稳定, 再进行软弱地基加固。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工流程:放样确定桩位→仰拱初期支护封闭成环, 同时预埋确定桩位的胶管→钻机就位→钻孔→成孔检查→清孔→安装钢管→连接注浆管路并确定注浆数→注浆→达到终止注浆条件→下一根桩施工。

3.2 施工准备

3.2.1 技术准备

绘制钢管桩桩位布置图, 并注明桩位编号及施工说明。

3.2.2 测量放样

根据施工图纸要求, 通过预埋PVC胶管布置桩位图, 并用红油漆作好记号。

3.2.3 材料配置

(1) 钢管。新仪张隧道基底钢管桩采用Φ50无缝镀锌钢管, 壁厚6mm。钢管桩上钻注浆孔, 孔径10mm~20mm, 孔间距150~300mm, 呈梅花形布置, 尾部留不钻孔的止浆段100cm, 见下图1所示。

(2) 水泥浆。钢管桩注浆所用水泥浆液施工配比由试验确定, 现场使用砂浆搅拌机拌制。

3.2.4 机械、人员配置

本工程主要施工机械为XL-40旋喷钻机2台, 4人作业;KBY-50砂浆搅拌机1台, 2人作业;注浆机1台, 2人作业。

3.3 施工工艺及操作要点

3.3.1 钢管桩加固作用机理

钢管本身具有较大的抗压强度, 同时水泥浆液在压力作用下能和地基土之间紧密结合并在桩周围的土质中扩散, 填充了土颗粒间的空隙。通过水泥浆体的摩擦力产生的张拉和压缩力能转移至土中, 提供了土的径向摩擦力和弯曲硬度, 而且起到防腐的作用, 使钢管桩与地基土之间有更好的摩阻力并满足设计使用年限, 改善了湿陷性黄土的土质力学性能, 满足承载后的地基沉降要求。

3.3.2 钢管桩加固措施

为了增加地基的承载力, 消除湿陷性, 新仪张隧道暗挖段基底湿陷性黄土采用Φ50钢管桩 (钢管桩内注入水泥浆) 加固处理。

3.3.3 钻孔施工

(1) 施工方法。 (1) 钻孔宜在仰拱初期支护闭合成环后施作。一是为了尽早封闭围岩保证围岩的稳定, 二是施作仰拱初期支护后钻孔机械能置于坚硬的基面上, 更宜施工。 (2) 为降低扬尘, 钻孔的同时需在孔眼处洒水降尘。

(2) 质量控制。 (1) 钻孔前复核桩孔中心位置, 如偏差大于50mm则应调整预埋管道位置或重新选点钻孔。 (2) 桩孔时应垂直于基面, 钻孔的垂直度偏差不大于1.5%。可采用在钻机行走轮胎旁喷油漆的方法进行观察, 如发现钻机偏移量超过允许值时必须马上停止钻孔作业, 待调整钻机位置至原油漆处后才能重新钻进。 (3) 成孔直径不小于60mm, 并满足设计孔深。 (4) 成孔满足要求后使用高压风管将孔中的土屑等杂物清理干净, 然后使用土工布条堵塞孔眼, 以避免土屑等杂物进入孔中。

3.3.4 安装钢管

(1) 施工方法。 (1) 由于钢管桩较长, 钢管采用分段接长的方法安装至设计长度, 节段间采用内连接套的方法连接。 (2) 钢管桩安装完成后将孔口处钢管与孔壁之间的缝隙填塞封闭, 保证后续的注浆质量。

(2) 质量控制。 (1) 为保证钢管间的连接质量, 首先需要保护钢管桩的管端 (即套口端) , 防止有损伤和变形。 (2) 连接前, 应检查钢管桩的管口有无变形和损伤, 如发现有局部变形应进行修复或替换。 (3) 孔口处钢管与孔壁之间的缝隙需保证填塞密实, 以保证注浆压力的控制。

3.3.5 确定注浆参数

(1) 理论注浆量计算。计算理论注浆量一是可以避免材料的浪费, 二是可以防止注浆量过多引起压力过大, 进而影响地基结构。

每延米钢管桩的理论注浆量计算公式为:

式中:β为实际测定的基底围岩孔隙率;r为实际测定的基底围岩扩散半径 (m) ;D1为钢管外径 (m) ;D2为钢管的内径 (m) 。

经测定新仪张隧道暗洞段地基软弱围岩空隙率β=0.18, 扩散半径r=1m, 钢管外径D1=0.05m, 钢管内径D2=0.044m, 代入公式得出V0=0.567m3。

单根钢管桩的理论注浆量计算公式为:

式中:L为单根钢管桩长度;V0为每延米钢管桩理论注浆量。试验段单根钢管桩设计长度为9m, 代入公式得出V=5.01m3。

(2) 试验方法:选定3跟钢管桩, 分别使用水灰比0.8∶1、水灰比1∶1和水灰比1.2∶1这三种配合比注浆。注浆时当压力达到0.5Ma时停止注浆, 间隔10min后再持续注浆, 这就是“间隔注浆”。当注浆量达到理论注浆量时, 同时记录注浆终压。同时通过监控量测观察基底变形情况, 以确定注浆终压, 防止基底鼓涨, 导致破坏结构。

(3) 注浆参数的选定。经过试验, 发现使用水灰比0.8∶1的水泥浆注浆达到理论注浆量时的注浆终压为1.7Ma, 通过监控量测观测基底有较小变形现象发生;使用水灰比1∶1的水泥浆注浆达到理论注浆量时的注浆终压为1.3Ma, 并且通过监控量测观测基底无变形现象发生;使用水灰比1.2∶1的水泥浆注浆时, 通过监控量测观测基底虽无变形现象发生, 但是达到理论注浆量时的压力仅为0.9Ma, 不满足设计要求。因此最终选定使用1∶1水泥浆, 注浆终压控制为1.3Ma。

3.3.6 拌制水泥浆液

水泥浆液要严格按照水灰比为1∶1的比例配置, 配置时水泥以每袋50Kg计算, 用水通过事先计量过的容量为50Kg的水桶加入搅拌桶。水泥浆在搅拌桶内至少搅拌3分钟后才可以使用, 从而达到搅拌均匀。水泥浆需随拌随用, 如果遇设备故障或其他原因致使水泥浆液搁置时间超过20min, 应将浆液废弃。

3.3.7 注浆

(1) 施工方法。 (1) 注浆过程中要合理安排注浆顺序, 采取先中间, 后两边的间隔注浆顺序 (见下图2) 。这样做一是挤压地下软弱围岩中的地下水向两边“流动”, 避免在注浆加固体中产生“囊状饱和水围岩”, 使注浆获得更好的效果。二是可以减小注浆压力扩散面, 减小对地基的扰动, 确保施工质量和安全。 (2) 注浆时安排专人负责记录注浆量和注浆压力, 注浆量通过在搅拌桶内画刻度线的方法计算, 注浆压力从压力表上读取。设定当压力达到0.5Ma时要暂停注浆, 间隔10min后再持续注浆, 这就是“间隔注浆”。因为此时注浆孔附近浆液比较集中, 在同等压力下浆液扩散较慢, 所以间隔10min再注浆是为了让浆液适当扩散, 提高注浆效果。 (3) 注浆结束后用高一等级的水泥浆填塞孔眼。

(2) 质量控制。 (1) 注浆结束标准:注浆过程中, 压力逐渐上升, 流量逐渐减小, 当压力达到注浆终压, 注浆量达到设计注浆量的80%以上, 可结束该孔注浆;注浆压力未能达到设计终压, 注浆量已达到设计注浆量, 并无漏浆现象, 也可以停止该孔灌注。 (2) 注浆压力与基底围岩、围岩孔隙率、地下水发育情况等都有关系, 存在不确定性, 同时压力过大会对隧道基底产生破坏, 所以实际施工中以控制注浆量来控制注浆压力, 以评定注浆量是否达到理论注浆量来判断是否完成注浆。 (3) 达到注浆结束条件后不要立即拆除注浆管路, 应稳压至少3min观察压力表的变化, 如压力下降过多, 需再次注浆, 确保基底围岩达到“饱和水泥浆”状态。

4 总结

4.1 注浆压力的有效控制

通过注浆记录的分析, 当压力达到0.5Ma时注浆量一般为理论注浆量的60%, 如持续注浆, 则压力持续上升, 达到理论注浆量时压力可达到1.6Ma~2.0Ma, 同时通过监控检测发现基底围岩有变形现象的发生。而通过“间隔注浆”, 当压力达到0.5Ma, 停止10min后再持续注浆直至理论注浆量的压力一般为1.1~1.3Ma, 基底围岩无变形现象。说明通过控制理论注浆量和采用“间隔注浆”的方法来避免因注浆压力过大而引起地基仰拱变形的措施是可行的。

4.2 地基钢管桩加固效果检测

4.2.1 桩间土挤密效果检测

按设计要求沿线路纵向连续每50m抽样检验4个点, 在孔之间形心点附近, 成孔挤密深度内, 每1m取样测定其干密度、挤密系数和湿陷系数。经检测桩间土最小挤密系数为0.90, 平均挤密系数0.95, 平均湿陷系数为0.009, 满足设计要求。

4.2.2 桩基承载力检验

设计要求检测数量为总桩数的2‰, 且不小于3根。新仪张隧道钢管桩共4340根, 所以沿纵向每35m检测一根, 共9根。经平板荷载试验, 单桩复合地基承载力为190~210Ma之间, 符合设计要求大于180Ma。

4.3 质量控制要点

通过新仪张隧道钢管桩加固黄土隧道地基的施工中可以得出, 保证钢管桩加固的作用效果, 需要控制以下内容:

其中特别需要的注意的是防止注浆压力过大对围岩地基产生破坏, 所以准确计算理论注浆量和准确记录实际注浆量就显得特别重要。

4.4 施工改进措施

新仪张隧道属于Ⅴb围岩, 要求仰拱与掌子面距离不得大于35m, 这就要求钢管桩需要及时迅速的施作。通过上诉施工方法, 在新仪张隧道地基钢管桩施工中虽然基本能够满足施工进度的要求, 但是由于与栈桥的“交叉”阻碍, 会影响钻机的钻孔作业。因此建议改进钻孔机具, 向更加轻便、灵活的方向发展。二是钢管桩注浆以控制注浆量来控制注浆压力, 因此注浆量的准确性就显得特别重要。本隧道注浆量是通过在制浆桶上划线来确定, 存在较大误差, 因此建议使用能准确记录注浆量的注浆机具。

5 结束语

在新仪张隧道暗洞段 (DK601+090~DK601+400) 的地基处理施工中, 经过以上过程的控制, 在减小对初期支护不良影响的同时, 通过后期的监控量测证明实现了隧道软弱地基的零沉降。说明隧道地基钢管桩注浆加固从围岩孔隙率和地下水发育情况着手, 计算理论注浆量, 通过控制注浆量和注浆顺序, 来避免出现因压力过大引起地基变形的措施是切实可行的。

3.隧道专业技术工作总结 篇三

关键词:全风化花岗斑岩;施工工法;施工参数

中图分类号:U455.4 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)10-0143-03

软弱围岩大变形地段一直是隧道施工中的重点、难点,而在象山隧道的施工中,由于隧道断面跨度大,加上全风化花岗斑岩自稳能力差,遇水成流塑状等特点,传统的施工工法和支护参数已经无法满足洞身的结构稳定及施工安全,文章通过对施工工法及支护参数的对比,简要介绍如何安全、高效的在隧道施工度过软弱围岩大变形地段。

1工程概况

象山隧道位于福建省境内,隧道起于福建省龙岩市新罗区曹溪镇三坑村,经过适中镇新祠村、象山村,止于漳州市南靖县和溪镇乐土村。施工设计里程为DK19+560~DK36+160,全长16.6 km。隧道采用左、右单洞单线,两条隧道并行的方案。其中,隧道出口段处于软弱围岩大变形地段。

①自然气候条件。隧址场地地处亚热带的北界,冬季较短,暖热湿润。年降水量1688 mm,雨季较长,一般为2月~10月。

②水文地质条件。出口段埋深为5~20m,洞顶为稻田,主要受地表补给水及雨水影响较大。

③地层岩性。象山隧道出口位于浅埋小间距段,穿过漂石层,孤石较多,围岩主要为全风化花岗斑岩,块状构造,中细粒结构, 地下水较发育,洞顶不稳定,易坍塌,物探纵波波速Vp=3.4km/s,为VI级围岩(设计为Ⅴ级围岩)。

全风化花岗斑岩在富水情况下结构紧密,孔隙率低,注浆量较少,注浆效果不理想,在地下水的作用下,隧底局部地基承载力不足20MPa,开挖面极易坍塌,风化土与水呈流塑状,如图1所示,从施工面及拱脚下部流失,导致台阶难以形成、拱架背后空洞。

2前期施工方法及现场情况

2.1三台阶+临时仰拱工法

①三台阶+临时仰拱工法施工如图2所示。

②施工方法及步骤。上台阶开挖及支护:超前预支护,采用弱爆破或人工开挖,每循环开挖进尺0.5 m(1榀拱架间距),人工翻碴至下台阶,风镐修边,预留核心土,临时仰拱紧跟核心土,并喷射18 cm厚C25混凝土,上台阶长度5~6 m。

中、下台阶开挖及支护:采用左右错进,错开距离2~3m左右,弱爆破或人工开挖,人工配合挖掘机装碴,自卸汽车运输,中台阶长度5~6 m。

仰拱采用挖掘机开挖,每循环开挖进尺不超过1m(2榀拱),仰拱初支完成6 m后,进行仰拱及填充混凝土浇注。仰拱距下台阶长度控制在10 m左右。

采用复合式衬砌,拱墙衬砌距离下台阶控制在20 m左右。

③支护参数。拱部120°范围采用Φ89洞身超前管棚+Φ42超前小导管注浆预支护,管棚及小导管交错布置;钢管长度为4.0 m,外插角:5°~10°,环向间距为40cm,纵向2m设置一环。超前管棚及小导管注浆加固,注浆采用水泥浆,注浆压力为0.5~1Mpa,水灰比1:1。

隧道初期支护初期支护采用拱架锚喷网联合支护,工字钢架采用I20a工字钢,间距0.5 m/榀,焊接φ22连接钢筋,环向间距1.0 m,挂设φ8钢筋网,网格间距20 cm×20 cm,喷射C25混凝土27 cm。在每个拱脚位置增加两跟L=4.0m,φ42注浆锚管。

临时仰拱支护:上台阶底部增设临时仰拱,临时仰拱支护参数:I18工字钢,喷射C25混凝土,厚度18 cm,钢架间采用φ22钢筋纵向连接,连接筋间距1.0 m。

2.2现场情况

因施工地段位于浅埋段,全风化~强风化花岗斑岩自稳能力差且受地下水及地表补给水浸泡后形成流塑状,导致初支背后形成空洞,拱脚同时悬空,空洞松散体持续发展至地表,造成地表沿线路方向裂缝,地表土体整体下沉,加大了对初期支护的压力,加之仰拱及拱墙衬砌距开挖面距离较远,导致施工现场了严重的变形情况。其中,地表下沉累计最大值达到603 mm,洞内也发生了明显的下沉和收敛,最大值超过20 mm/d,拱顶下沉累计最大值达到440 mm,净空收敛累计最大值达到525 mm。支护结构变形严重,初支砼出现裂缝、脱落,拱架扭曲、断裂,临时仰拱压弯等。

3处理方案及现场情况

3.1CRD法施工

①CRD法开挖工序断面图及纵面图分别如图3、图4所示。

②施工方法及步骤。施作超前预支护,坍方段洞身开挖采用交叉中隔壁法开挖(CRD法),人工开挖,局部采用挖掘机配合人工开挖,开挖过程中尽量避免爆破或采用弱爆破。自上而下分台阶开挖,共分六步,先开挖中隔壁左侧上、中台阶,并及时施做初期支护,再开挖中隔壁右侧上、中台阶并及时施做初期支护。每开挖一步均应及时施工锚网喷支护、安设钢架、施作中隔壁,底部设置临时仰拱,步步成环,自上而下交叉施工。二次衬砌紧跟。

开挖台阶长度均控制在4 m左右,先开挖第一、二步,然后开挖第三、四步,五、六步错开跟进,错开距离为2 m,第六步施工长度达到5 m左右,立即施工仰拱混凝土和衬砌,确保衬砌紧跟,衬砌端头和第一步掌子面距离不应超过20 m,开挖时预留变形量30 cm,并根据量测数据及时进行调整。

第一步、第三步采用人工开挖,出碴采用小斗车出碴,从临时仰拱预留的弃碴孔倒运到第五、六步,并修成便道,然后小挖机通过便道进入第二、四步;第二、四步采用人工配合挖机开挖,挖机扒碴到第五、六步,施工期间多余的洞碴采用自卸车倒运到弃碴场,当第二步和第四步总长达到9 m左右时,停止上中断面施工,开挖第五、六步,使整个断面及时封闭成环;第五、六步主要采用挖机开挖,人工清底,在开挖过程中第二、四步临时仰拱可逐步拆除,但必须落后于第五、六步掌子面2 m以上,中隔壁应保留,在仰拱砼施工完成,准备施工拱墙衬砌前再拆除上断面临时仰拱和中隔壁。

③支护参数。超前支护采用拱部120度φ89超前管棚及全断面超前小导管结合进行超前支护及注浆,管棚及小导管交错布置;超前管棚长度10 m,搭界长度3 m,钢管长度为4.0 m,外插角:5°~10°,环向间距为40 cm,纵向2 m设置一环。超前管棚及小导管注浆加固,注浆采用水泥浆,注浆压力为0.5~1Mpa,水灰比1:1。

永久性支护:架设HW175型钢拱架,间距0.5 m/榀,挂设双层φ8钢筋网,网格间距20 cm×20 cm,喷射C25混凝土30 cm。全断面设置径向注浆锚管,L=3.5 m,环纵向间距1.5 cm×1.5 cm。每台阶每个拱脚设置两根φ42锁脚锚管并注浆加固,单根锁脚锚管长4 m,拱架间采用φ22连接钢筋进行焊接,连接钢筋环向间距1 m。

临时支护:中隔壁临时支护拱架采用HW175型架,间距0.5m/榀,挂设双层φ8钢筋网,网格间距20cm×20cm,喷射C25混凝土30 cm。拱架间采用φ22连接钢筋进行焊接,连接钢筋环向间距1m。临时仰拱支护拱架采用I18钢拱架,间距0.5 m/榀,网喷C25混凝土25 cm,拱架间采用φ22连接钢筋进行焊接,连接钢筋环向间距1 m,每台阶拱脚位置设置锁脚锚管并注浆加固。

3.2现场情况

开挖分步及时成环,减少了围岩的暴漏时间,加强了洞身土体的稳定性,控制了初支背后空洞的形成,中隔壁竖撑的使用,减小了地表土体对初支的压力,有效的约束了变形,洞顶下沉及洞身收敛均控制2 mm/d范围之内,仰拱及衬砌的施工紧跟保证了洞身的施工安全,达到了象山隧道出口顺利贯通的目的。

4结语

软弱围岩大变形地段,是施工中的难点,根据围岩变形情况及时调整施工工法及支护参数是施工成败的关键。只有在保证安全质量的前提下,才能保证施工进度,实现效益最大化。文章简述了CRD法施工与三台阶+临时仰拱法施工的基本内容,并根据施工工法合理选择支护参数。有效控制结构变形,保证结构稳定,从而达到快速施工的目的。

参考文献:

[1] 王梦恕.地下工程浅埋暗挖法技术通论[M].合肥:安徽教育出版社,2004.

[2] 高军,李建华.浅埋大跨软弱底层隧道动态反馈施工技术[J].隧道建设,2007,(2).

[3] 韩瑞庚.地下工程新奥法[M].北京:科学出版社,1987.

4.隧道施工技术培训总结 篇四

感谢公司领导给我一次这么好的体验,能让我在现场学习隧道的施工,一直以来我觉得想要学好的东西,必须要去实践,这次培训刚好弥补了以前施工技术缺乏现场经验的不足。

2016年1月8日至12日,我在公司XX项目上进行了隧道施工技术培训学习,通过这几天的实践加理论知识学习,使我本人对隧道的施工技术有了更加全面和系统的认识,提高了个人的施工管理水平,增强了个人对隧道施工的安全及防范意识,加深了对隧道施工的设计和施工理念的理解。以下是我个人对本次培训的简要心得体会:

隧道施工可以分为四个步骤:钻爆、出渣、初支、二衬。钻眼,分为人工打炮眼或者用三臂凿岩台车开眼。三笔凿岩台车用处非常广泛,能用于项目上的钻爆孔、锚杆孔、超前灌浆孔、管棚施工、装药、安装锚杆、灌浆以及安装风管、配合检测等作业,而且其开孔速度特别快(约2min一个孔),是人工钻孔的4到5倍,尤其在III级围岩使用时,其经济效益远远超过人工。由于三臂凿岩台车本身比较贵、驾驶员工资较高、在打周边眼时内插角不能满足设计需求,容易出现超挖现象等等原因,使得三臂在国内并没有广使用。这也是我们xx隧道施工中的一个亮点。

初支,主要包括了格栅钢架、钢筋网片、喷射混凝土、锚杆等等。说到格栅钢架我不得不说的就是xx隧道的钢筋场,钢筋场门口最显眼的位置里这两个大牌子,电焊机安全操作规程及钢筋切割机安全操作规程,以及钢筋标志牌、区域划分标志等都放在钢筋场的醒目位置;钢筋的混凝土平台,可以保护钢筋不被水淹;工字钢立柱,能很好地硬性隔离开各种型号的钢筋;推拉式钢筋敞篷,保护钢筋不被雨淋;以及墙上挂着那放大后的图纸,可以让工人在施工的过程中能随时看到图纸;最后就是那自己设计的8字筋液压机。细节决定成败,湿喷作业采用西班牙生产的Sika-PM500 PC混凝土喷射机组,该设备通过操作有线“遥控器”来控制喷射头进行喷混凝土作业,喷射头上安装有摆动马达和回转马达,可实现240°的摆动和360°回转,喷射臂的所有动作全部由液压驱动,喷嘴刷动马达可以实现8×360°无限连续刷动。使用机组喷射混凝土,更加安全高效,但是其回弹率最小只能保持到35%,相对来讲比较浪费材料。初支完成之后,紧接着是隧道施工中起到承上启下作用的仰拱施工了,仰拱向前牵制着掌子面进程(主要针对IV、V级围岩),后面压制着二衬的施工。所以说仰拱的施工进程影响这整个施工进度,尤其是在IV、V级围岩中。在这不得不说的就是自行式仰拱栈桥了,自行式仰拱栈桥由四大系统组成:1.栈桥主体由主梁、横梁及坡桥等部分组成,各构件为型钢焊接而成,将不同的标准构件通过螺栓连接组装成栈桥主体;2.液压系统由电动机、变量泵、液压油箱、液压油缸、冷却器、控制阀等部分组成,用于提升前后坡桥及顶升栈桥;3.电气控制系统由继电器及开关等部分组成,用于控制栈桥的走行;4.行走系统由驱动电机、齿轮齿条传动系统、走形轮及走形轨道等部分组成,共有四组走行装置,分别置于栈桥端部两侧,主要为实现栈桥自动走行。走行装置可以旋转90°,以实现栈桥纵向和横向走行。使用自行式移动仰拱栈桥之后,栈桥上各种车辆设备正常通行,不影响掌子面施工,桥下可进行隧道的仰拱开挖、钢筋绑扎、仰拱浇筑等作业,实现了掌子面开挖与仰拱施工平行作业,仰拱作业不占用循环时间,大大节约了施工时间,提高了隧道施工整体效率,在安全质量可控的情况下,其工期成本优势得到更大的体现。合理安排仰拱栈桥的时间,是仰拱施工的关键步骤,因为栈桥断开的时候掌子面是不能出渣和喷射混凝土的。仰拱施工是要注意的是纵向盲管施工,防水板的铺设,注意纵向盲管与环向盲管的连接,土工布与防水板要反包纵向盲管,以及仰拱混凝土不得与填充同时浇筑。在xx隧道施工中,防水板施工是先用射钉枪将热熔垫片钉到初支混凝土上,之后用高压热熔焊枪将防水板连到热熔垫片上。而在两块防水板的施工缝位置安隧道纵坡,将上游(可以这么叫的话)位置的防水板放到下游防水板与初支之间,这样的话,隧道有渗水的话会顺着防水板直接流到盲管,最后将两块防水板用爬焊机按照双焊缝焊接在一起。

xx隧道施工最大的亮点就是小型工装,接下来要说的就是防水板铺挂机。防水板铺挂机通过卷扬机提升系统实现防水板搭设的机械化作业,有效降低了作业人员的劳动强度,满足了隧道施工对机械化作业的要求,同时具有功能齐全、适应性强、使用安全可靠、施工成本低和生产效率高的特点。通过设计拱圈系统和卷扬机系统,将防水板固定在滚轴上,滚轴通过沿拱圈运动的小车固定,小车通过卷扬机提升,与液压系统进行配合作业,将防水板沿着隧道开挖面运动,从而实现防水板铺设的机械化作业。这样减少了人工量,而且大大的提高了铺设质量。

水沟电缆槽整体式液压模板台架,由桁架支撑系统、走行系统、液压系统、模板系统等组成。采用整体钢模设计,稳定性好,质量控制好,施工效率高,但是其浇筑混凝土的时候,会影响隧道内交通。

在xx进口值班室的时候,我看到桌上一个本子,详细的记录着每天的计划任务以及任务完成情况,而且在记录本的反面,是他们打印的图纸,这样既节约纸张,又方便技术人员翻看图纸。以及隧道施工的“七牌一图”,整齐的安装在进口的两侧。

5.隧道专业技术工作总结 篇五

一、工程进展情况

1、掌子面里程:仰拱施做最前端里程:衬砌施做最前端里程:

2、工程进度:

①开挖日进度、周进度、月进度、开累进度;

②仰拱日进度、周进度、月进度、开累进度;

③衬砌日进度、周进度、月进度、开累进度。

3、工程地质及开挖方法:(必要时画草图)

二、工程质量检查验收及原材料质量检查验收

1、工程检查验收

①初期支护的超前小导管、支立钢架数量、间距、锚杆数量、长度、钢筋网片铺设、喷射混凝土厚度等;

②仰拱开挖几何尺寸(附草图)、钢筋绑扎、止水带设置、混凝土施工;

③透水软管、防水板缓冲层施工,防水板挂点、铺设、搭接宽度、焊缝质量等; ④衬砌钢筋绑扎、厚度(附检查数据)、止水带设置、混凝土施工等。

2、原材料检查验收:

原材料名称、产地、合格证编号、本批代表数量等。

三、监理旁站监理时间、里程、部位、结果。

四、监理巡视检查记录(安全、质量、环水保、文明施工、施工机械设备等情况)

五、监控量测、超前地质预报、安全距离情况。

六、存在问题及整改要求和结果。

七、设计变更、上级检查、指示、来文、通知、个人汇报等。

6.隧道专业技术工作总结 篇六

由陕西华营工程建设监理有限公司监理的改建铁路甘钟线洛阳村隧道工程位于陕西省富县洛阳村段家庄东北侧, 该隧道进口东侧约300 m为既有包西铁路段家庄隧道进口, 出口亦与段家庄隧道相距78 m, 全长946 m。进口里程DK584+959, 出口里程DK585+905, 隧道按列车最大行车速度120 km/h, 单线隧道设计、预留电气化条件, 最大埋深120 m。

1.1 地形地貌

隧道位于黄土高原的梁峁区, 洞身多被风积黄土覆盖, 坡体多为阶梯状农田, 植被茂密。海拔标高890 m~1 020 m, 相对高差130 m。

1.2 岩性及地质构造

洞身出露地层主要为第四系上更新统粘质黄土 (Q3eol) 、中更新统 (Q2eol) 、三叠系页岩夹砂岩;第四系上更系统粘质黄土为湿陷性黄土, 场地湿陷类型为非自重, 地基湿陷等级为Ⅱ (中等) , 厚度8 m~10 m;该工程范围内无明显的不良地质作用。

其中DK585+276~DK585+600段长度324 m, 系弱风化页岩夹砂岩、节理不发育、岩体较完整、洞身埋藏较深;设计给定为Ⅲ级围岩段。此段占全隧总长34.2%, 均采用全断面光爆开挖。

2 光爆作业前准备工作

钻眼爆破是隧道施工的主要作业之一。衡量钻眼爆破工作效果好坏的标准除施工速度外, 还反映在质量、安全及经济效果上。钻眼爆破时, 应使开挖出的坑道形状、尺寸整齐并符合要求, 炸下的石渣块度合适, 便于装车, 爆破单位体积岩石所消耗的工时、机具设备的费用及爆破材料的数量为最小。

2.1 机具设备选取与制作

钻眼作业在爆破循环时间中占有很大比例;提高钻眼速度, 缩短钻眼时间, 对加快隧道掘进速度有很重要的意义。

1) 凿岩机械。

洛阳村隧道采用的是YYT228型风动气腿凿岩机;是以压缩空气为动力, 通过凿岩机内的活塞做往复运动, 冲击钎杆使钎头击碎碎石, 每冲击一次后, 通过回转机构件使钎杆自动旋转, 在连续冲击和转动下, 凿成炮眼。它具有结构简单, 制造容易, 操作方便, 使用安全, 不怕超负荷和反复启动, 在多水多尘等恶劣环境中仍能正常使用等优点。

2) 钎头和钎杆。

钎头或叫钻头, 担负直接破碎岩石的作用, 它是否适宜破碎岩石, 对钻进速度有决定性影响。洛阳村隧道使用十字形硬质合金钎头, 由钨钴合金镶焊而成。

洛阳村隧道使用的是整体式钎杆 (六角空心钢) , 钎杆及钎尾用特种低合金钢整体锻造, 并在头上镶焊一字形碳化钨合金片, 经过多道工序加工处理而成, 使用寿命通长在200 m以上。

3) 门架式开挖台车。

洛阳村隧道使用的凿岩台车是由3个平台组成门架式开挖台车。采用工字钢、钢管、钢筋焊接加工而成;台车的施钻尺寸按照铁路单线隧道开挖断面的几何尺寸设计, 可以11台风钻13个人 (2个人在台车上流动扶钻) 同时作业;台车腹下可以通过装岩机械及运输车辆, 以解决单线隧道的宽度所能提供给凿岩台车与装运机具的会让空间。放炮前直接用装载机拖住台车横梁拉离掌子面100 m;机械排险后, 直接用装载机拖住台车横梁拉倒掌子面。

2.2 炸药及起爆方法的选择

1) 炸药选取。

根据设计阶段勘探以及开挖揭示, 洛阳村隧道系无沼气、瓦斯和无矿尘爆炸危险的铁路隧道工程, 局部地段有围岩裂隙水, 所以我们选取了2号岩石乳化炸药 (白色形状似乳脂、密度为1.00 g/cm3~1.30 g/cm3) ;规格型号为:32 mm×200 g。

2) 爆破网路、起爆电源、起爆方法、顺序。

a.隧道电爆网路联接采取串联网路形式;b.起爆电源采用GF系列高能发爆器 (见图1) ;c.洛阳村隧道采用导爆管雷管起爆法;d.掏槽眼 (装1段或3段毫秒雷管) →掏槽眼的辅助眼 (装5段或7段毫秒雷管) →周边眼的辅助眼 (装5段或7段) →周边眼 (装11段或13段毫秒雷管) →底板眼 (装11段或13段毫秒雷管) →角眼 (15段) 按先内后外顺序逐排起爆。

3 全断面光面爆破钻爆设计

通过对洛阳村隧道DK585+276~DK585+600段324 mⅢ级围岩采用光面爆破技术, 我们预期想达到开挖轮廓线规则, 岩面平整, 减少超挖和喷射混凝土的超方, 节省二衬混凝土使用量;降低施工成本, 加快进度;同时也增加了施工安全度。

3.1 光爆参数

周边眼的间距 (E) ;光爆层的厚度;周边眼的密集系数;装药集中度;循环进尺 (L) 等光爆参数选取的是否合适决定着光面爆破的效果。通过对先期爆破效果的观察和钻工钻孔质量、孔网参数以及与炮工交流, 从钻孔质量、孔网参数入手, 反复通过实体试验调整得出。

1) 周边眼间距 (E) 。

周边炮眼间距 (E) 根据以往经验考虑到洛阳村隧道系单线铁路隧道其跨度较小, 岩石节理裂隙发育E值取小值;边墙部位眼距按500 mm布设;拱部眼距按350 mm~400 mm布设;底板眼距按650 mm~1 200 mm布设。

2) 光爆层厚度。

光爆层厚度就是周边眼的最小抵抗线 (W) 。它是直接影响光面爆破效果和石渣块度的一个重要因素。光爆层厚度一般取500 mm~800 mm;应根据岩石性质和地质构造加以调整, 岩石坚硬整体性好取小值, 岩石破碎取较大值。

3) 装药密度 (q) 。

周边眼的装药量也就是周边眼线装药密度。按规范参照以往爆破作业参数全断面一次起爆, q取值一般在0.30 kg/m~0.35 kg/m。

4) 循环进尺 (L) 。

L=0.5B=0.5×6.0=3.0 m (B为隧道断面宽度, B=6.0 m) 。

5) 炮眼直径、不耦合系数、孔深。

炮眼直径对施工进度、炮眼数量、单位耗药量和洞壁平整度有直接关系。

因使用42 mm钻头, 炮眼直径为42 mm;药卷直径32 mm;不耦合系数Kd≥1.31;不耦合系数符合要求。

在每循环施钻中应视掌子面的凹凸情况, 调整各炮眼钻孔长度, 除掏槽眼、底板眼、角眼外其余炮眼眼底处于同一深度。

掏槽眼、底板眼、角眼深度取3.5 m;其余各眼炮孔深度取3.0 m~3.1 m。Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表见表1。

6) 炮眼数量 (N) 。

其中, q为单位炸药消耗量, 取0.79 kg/m3;s为开挖断面面积, s=42.09 m2;a为炮眼装填系数, 取0.40;r为每1 m药卷的炸药质量 (2号岩石乳化炸药) , 取0.78。

由此可得N=107个。

将此理论计算值作为参考, 根据在掌子面实际布置下来后眼距问题, 以辅助眼适当加密, 实际炮眼总数一般在107个~126个。

3.2 炮眼的布置方法

为了获得良好的爆破效果和提高钻眼的效率按下列原则和方法布置:1) 先布置掏槽眼, 其次是周边眼, 最后是辅助眼。2) 掏槽眼布置在掌子面中央偏下部位, 为了充分发挥掏槽眼创造临空面的作用, 比其他炮眼深50 cm;掏槽范围一般按1.4 m×1.4 m。3) 周边眼应严格沿着设计开挖轮廓线布置;在断面拐角处必须布置炮眼。点位布放时必须计算上35的外插斜率。掌子面边墙处的周边眼和拱部周边眼的底部在中硬岩石中应到达掌子面边界, 以防欠挖。4) 如在掌子面布设下来后, 眼距过大时, 应适当布置辅助眼。5) 在掌子面加密辅助眼的方法是:在按要求布置掏槽眼与周边眼后, 靠近已形成的掏槽范围, 用W'≤掏槽宽度/2, 予以扩大, 其他部分的层距则等于最小抵抗线W, 间距a=1.0W~1.25W;并在整个断面上均匀排列 (采用CAD作图方法) 。

最小抵抗线W与炸药威力和岩石情况有关, 采用岩石2号乳化炸药时, W值取0.6 m, 洛阳村 (单线铁路隧道) 隧道全断面炮眼布置图如图2所示。

3.3 取得的爆破效果

1) 炮眼深度在3.0 m左右时, 每循环进尺达到2.7 m~2.8 m。进尺效果较为理想。2) 开挖断面拱部轮廓圆顺, 边墙规则无较大凹凸。超挖现象得到明显控制, 局部超挖深度最大不超过20 cm;局部欠挖在5 cm左右。3) 炮眼半孔率在80%以上;爆破后围岩稳定, 基本无剥落现象。4) 炮眼利用率达93%;两炮衔接台阶最大尺寸没有超过15 cm。5) 洞渣块度最大块45 cm左右;渣堆集中, 抛距在20 m以内。

4 光爆作业各工序时间卡控

洛阳村隧道在多次光爆后, 根据爆破效果调整参数趋于稳定后, 我们在确定的条件下, 为了提高炮眼利用率、压缩炮眼循环作业时间、在一定时期内多循环、加快作业进度, 对时间进行了卡控, 测算结果如表2所示。

5 结语

1) 根据隧道工程地址、水文、围岩情况、选取适合的炸药品种、采用合适的装药结构严格控制起爆顺序是保证光爆效果的重要因素。

2) 选取质量、精度高的毫秒级雷管来控制时差亦是保证光爆效果的重要因素;目前许多施工单位为了直观的降低爆破器材成本, 对雷管质量、使用没有引起重视, 这样往往是得不偿失。

3) 准确画出开挖轮廓线对开挖断面超欠挖控制有直接影响;提高测量画线布眼精度是保证光爆质量的重要措施。

4) 根据每循环开挖后围岩揭示情况, 及时的调整光爆参数, 可获得比较理想的爆破效果。这是许多施工单位的薄弱环节, 没能引起重视, 也是超欠挖产生的重要因素。

5) 周边眼眼距布控与及时调整以及其装药量控制是光面爆破作业效果好坏的关键环节。

摘要:以洛阳村隧道Ⅲ级围岩段光面爆破工程为例, 阐述了在中硬岩条件下隧道光面爆破材料选择及爆破参数的选取方法, 重点介绍了全断面光面爆破及其钻爆设计流程, 对实施程序进行了论述, 并对爆破技术要求以及注意事项作了总结, 以确保施工安全。

关键词:铁路隧道,光面爆破,钻爆设计,作业循环,效果,总结

参考文献

[1]TB 10417-2003, 铁路隧道工程施工质量验收标准[S].

[2]TZ 231-2007, 铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南[S].

7.隧道消防技术的应用研究 篇七

关键词 消防技术;铁路隧道;消防设备

中图分类号 TU998.1 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2013)011-0189-01

我国目前的铁路隧道超过5000座,总长度超过2500公里,随着我国铁路运输能力的不断提升,必将出现更多的铁路隧道。铁路隧道消防事故不仅造成大量车辆和设施损毁,还会中断铁路运输和善后处理工作。因此加强铁路相仿技术也就相当重要。

1 隧道消防技术概述

1.1 隧道消防事故的特点

铁路隧道消防火灾发生频率为100万公里/次,而隧道外的消防安全事故发生的频率我170万公里/次,由此可见铁路消防事故发生概率比较高。铁路火灾的火焰会沿着水平方向向洞口延伸,延伸距离比较长,能够在缺氧的情况 下燃烧。铁路消防事故产生的浓烟会在隧道顶部聚集,形成明显的不与空气混合的烟层,因此铁路隧道的送风装置避免安装在隧道顶部。油罐车在铁路隧道内30秒以内就能快速燃烧,2分钟之后的温度超过1200度,同时铁路隧道由于空间狭小,温度下降比较缓慢,无形之中增加扑灭和救援难度,这使得铁路消防事故具有扑救难度比较高的特点。

1.2 隧道消防技术的现状

1.2.1 固定式消防设备

目前国内铁路隧道中设置消防设备和设施的还不多,并且这些设备和设施都是固定式,例如灭火器、消防栓等,这些设备适合于铁路工作人员自行扑灭初期火灾。通讯监控系统能够传递消防指令和阻止后续车辆进入事故现场以及指挥车辆离开是故现场;通风自动控制系统可以通过检测隧道中的CO自动控制隧道的通风量和风机的启停;火灾报警系统能够自动发出火灾报警信号;中央控制系统负责对火灾现场信息的处理,指挥消防灭火系统参与现场灭火工作。在一些特长的铁路隧道中还设有固定式自动消防地段,将发生事故的列车运行到相仿地段进行灭火,对于不能够移动的列车则是采取水帘幕封闭方式进行封闭窒息灭火。上述的固定消防设施投资比较大,很难处理隧道消防事故。

1.2.2 移动式消防设备

铁路移动式消防设备在国外已经开始应用。例如德国研发了隧道火车救援列车参与铁路消防救援工作,大大提高了消防救援能力,这也是铁路消防设备发展的方向之一。

1.3 矿井隧道灭火技术

矿井中应用的消防灭火技术和装备已经比较成熟,这为铁路消防救援工作提供参考,下面介绍一些矿井灭火技术。燃气除氧灭火装置,原理是在机械送风条件下,通过燃油喷嘴喷出适量的喷油,产生剧烈的燃烧,进而制造大量的惰性气体,然后经过水套烟道输送到火灾现场,实现灭火的目的。氮气灭火技术是向封闭区域注入液氮,通过液氮升温膨胀使得火灾区域很快成为缺氧状态进而熄灭,同时液氮还具有良好的降温效果。高倍数泡沫灭火技术是将高倍数的泡沫灭火剂采用机械的方法产生泡沫凝聚体,泡沫凝聚体能够排除有毒气体、扑灭明火和形成灭火隔离带,这种灭火技术能够迅速填充火灾空间,可以适用于任何环境的火灾事故。

2 隧道消防技术

助燃剂、可燃物质和着火源是发生燃烧的三个必要条件,要想维持燃烧必须具有足够的助燃剂和燃烧物质。隧道油槽车着火之后具有充足的可燃物质,这也很难将可燃物质撤离火灾现场,这必须寻求其他消防技术。

2.1 隧道洞口灭火方法

火灾扑灭实践证明风度隧道洞口能够阻断助燃剂的供给,这是扑灭油槽车在隧道中着火的重要方法之一。有关资料显示,1千克汽油完全燃烧需要11立方米的空气,而1公里的隧道中全部空气仅能够维持2700千克的汽油燃烧,当空气中的含氧量降到14.5%之后燃烧就会停止,一公里的隧道在封闭之后只能够燃烧1000千克的汽油,这就是隧道洞口封闭灭火的原理,因此短距離隧道中的油槽车着火之后只需要封堵洞口就可以达到灭火的目的。该灭火技术的优点是洞口封堵措施比较简单和安全,着火区的温度也不会太高,对隧道建筑设施的破换程度比较低,一般使用在大规模的火势情况下。

封堵方法有沙袋封堵法和石膏喷注密闭法,石膏密闭封堵法的密闭效果比较好,耐爆性能强,操作人员也比较安全。封堵步骤:首先封堵隧道洞口上风方向的洞口,截断空气向隧道补给,然后封堵下风方向洞口,最后封堵下风方向洞口的上部断面和洞顶断面。封闭过程还需要喷注液氮使得火灾能够尽快熄灭。

2.2 隧道洞内灭火方法

对于距离超过5公里的隧道,发生油槽车火灾使用洞口封堵方法的效果不是很明显,这时候可以采取在隧道洞内选择合适的地点封堵灭火。具体方法:利用高倍数泡沫技术,以泡沫发生器为核心,从位于上风方向向前方和四周发射泡沫,形成随车移动的泡沫密闭墙,进而控制火势。在发射泡沫过程中应该及时构建石膏密闭墙,在石膏密闭墙具有一定强度之后才可以在下风方向的隧道洞口采取封闭措施,最后实现封闭火灾区域的目的。

2.3 隧道内设置自动消防系统

当隧道距离超过15公里之后,可以设置自动消防系统对初期火灾进行自动探测和灭火处理,将火灾扑灭在初期阶段。灭火过程:由自动探测系统将火灾信息传递到中央控制中心,控制中心发出各种指令,将能够运行的油槽车运行至临时消防地段进行扑灭,对于不能够运行的油槽车则需要启动水帘幕进行封闭灭火。这种灭火技术需要各种监测和控制系统的紧密联系,否则在扑灭火再的过程中产生新的事故。

2.4 封闭火区的降温

对于隧道油槽车火灾,封闭火灾现场是第一步,如何降低着火点的温度是关键。降温措施有很多,例如注水降温、高倍数泡沫降温和注入液氮降温等。

注水降温的成本比较低,将水注入火灾区域能够吸收大量的热量,可以迅速降低火灾现场的温度。但是隧道一般都是中间高,两端洞口比较低,这无疑会增加注水的难度,同时这种降温方法的用水量比较大,在水资源比较短缺的地方可操作性不强。

高倍数泡沫能够降低温度和控制火势,并且泡沫在接近热源很容易受热气话,可以吸收大量的热量,降温效果比较明显,用水量也会大大减少,适合于各种环境。液氮受热之后汽化能够膨胀700多倍,可以有效地实现窒息灭火和降温的目的。

3 封闭火区的检测技术

隧道发生火灾的区域封闭之后,需要了解和掌握封闭区域的可燃物质、有毒气体、助燃剂、温度、火势等情况,这就需要随时检测和取样分析火灾现场情况。

封闭火区在燃烧过程中,气体成分也必将发生明显的变化,当火灾区域的温度、水温与火灾前后相同或者氧气含量在14.5%以下,则可以认为燃烧物质的燃烧已经停止。火灾熄灭之后必须抓紧时间启封封闭区域,排烟驱毒,尽快恢复交通。

封闭火区的检测主要通过封堵洞口过程中预设的各种监测装置和取样途径,通过试验和取样的分析方法判断火灾区域的燃烧情况,以便采取各种相应的措施,这是扑灭火灾的重要依据

之一。

4 结束语

隧道油槽车虽然发生火灾的概率比较低,一旦发生扑救难度比较高,给我们带来严重的经济损失,必须要做好铁路隧道消防安全工作,这也是保障铁路运输能力和安全的需要。

参考文献

[1]赵运臣,方正.长大交通隧道防灾设计探讨 [J].铁道工程学报2007,3.

[2]夏东海.方正.基于主动救援的长大水下隧道消防应急设计集成 [J].消防科学与技术,2008,10.

上一篇:辖区共建单位社会治安综合治理工作情况下一篇:苏教版小学语文导学案