隧道简易台车钻爆施工工法

1、前言

新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的 状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。

隧道开挖，主要采用新奥法工艺，新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。其中，用全断面开挖法进行隧道掘进也越来越多，在Ⅰ～Ⅲ级围岩中使用全断面开挖法的实例也越来越多。全断面开挖法中，一般配有专用钻孔台车，采用简易台车虽没有钻孔台车机械化程度高，但使用范围是基本相同的，简易台车较实用，并且很经济。

简易台车的构造如图一所示。简易台车的主架宽度可做得窄一些，两侧平台做成伸缩式的，或用钢管套接或用带肋钢筋焊成网片搭接，下层平台可做成活动式的，以满足不同情况的使用需要。

2、工法特点

2.1简易台车重量轻,拼拆方便。

2.2简易台车采用轨行式或用装载机等拖移就位,移动轻巧方便。

2.3可供最多台风枪同时作业，钻爆时间短。

2.4可作为初期支护、衬砌钢筋绑扎、二衬防水板铺挂等的工作平台。

2.5多种断面均可使用,应用范围广。

简易台车构造图（一）

3、适用范围

利用简易台车进行钻爆施工，适用范围广，不仅适用高速公路、水工、军工、矿山、市政等工程中的隧道掘进，还可适用于铁路隧道，若为多线铁路隧道，可采用多台简易台车同时作业。

4、工艺原理

采用工字钢和钢管作为主体材料进行框架焊接，然后用钢筋焊接成网片与主本挂接，既可承重又可作造孔、喷护等作业平台，重量轻，移动方便。

word/media/image2.gif5、工艺流程及操作要点

利用简易台进行钻爆施工工艺流程图

5.1台车拼拆

简易台车可在工地就近加工,在洞口或洞内均可安装或拆除,用人力即可完成拼拆工作,不需其它专门的起重设备。

5.2铺轨、移台车就位

台车就位可采用铺轨式或直接用装载机拖移，若采用铺轨式，台架走行轨可选用P38轨,长度在12.5米以下,便于人力快速铺拆,行轨每隔5米设置一根用槽钢制作的钢枕与单侧走行轨相连,防止台架移动时钢轨倾覆。铺设走向轨时要控制好轨距，轨道铺好后可用人力将台架拖移就位,也可用装载机等机械将台架拖移就位；若用装载机拖移，则台车底部可直接用工字钢焊接，两头弯起，便于拖移。

5.3放样布眼

距掌子面一定距离（一般不小于70m）处，在顶部、两侧起拱线处各设一台激光准直仪来控制中线和标高，利用激光准直仪在掌子面的投影点，在台车的上、中、下几个平台上同时布眼既准以快。放样布眼也可用经纬仪和全站仪进行。

4.4钻眼装药

简易台车分上、中、下三层（如图一所示），主架外侧平台是伸缩式的，可根据不同的断面要求进行调整。台车可供最多14台风枪同时作业，其中上层4台，中层两侧各2台，下层两侧各3台。实际施工时可根据不同的钻爆设计选用不同的风枪数量。钻眼时应严格按照钻爆设计确定的炮眼位置、深度、角度等参数进行作业。钻眼深度可根据具体的围岩情况确定，最深可达4米。装药时应根据钻爆设计的用药量、药卷直径、起爆顺序等参数在几个平台上同时进行装药。

5.5移台车（拆轨）

炮眼装药后，可用装载机等机械将台车拖离掌子面；台车距掌子面的距离为起爆后石块不能砸到台车为宜，一般为50m。若有铺轨，台架离开掌子面后，用人力迅速将轨道拆掉，拆轨的长度（距掌子面的距离）以起爆后的岩石不将走行轨埋掉为宜，一般不少于30m。

5.6排险

排险是确保安全的重要工序。排险分两个步骤进行。首先是在放炮后出碴前，人站在碴堆上用较长的撬棍（钢筋制作）进行初排，排掉那些松动岩块；二是台架就位后可在台车上排掉那些潜在的松动岩块，排险完成后即可进行下道工序施工。

5.7初期支护

根据围岩情况，可在出碴前先对拱部及岩石较破碎的掌子面进行喷护。其它初期支护，如钢拱架、格栅拱架、锚杆、超前管棚等支护可根据情况待简易台车就位后进行。简易台车的平台为初期支护提供了方便。

6、机械设备

主要机械设备及材料用量见表一。

表一：高速公路隧道单洞作业所需设备

7、劳力组织

高速公路隧道单口工作面一个作业班的劳力组织见表二。

表二：劳力组织表

8、质量控制

8.1建立质量保证体系。

8.2成立QC小组开展科技攻关，提高光爆效果，控制超欠挖。

8.3定期联测导线网，复核中线及标高，防止出现偏差。

9、安全保证措施

9.1、建立安全责任制。

9.2、进行全员安全意识教育。

9.3、初期支护要根据围岩情况及时调整。

9.4、加强对围岩和支护的动态监测，进行信息化管理。根据量测数据，结合观察情况及时判断围岩和支护的稳定性，并采取相应的措施，确保安全。

10、综合效益分析

10.1、投资省：一台三臂钻孔台车造价约600万元，自制简易台车约3.3万元。

10.2、工效快：根据武邵高速公路鹰山隧道单个工作面施工情况看（主要针对Ⅲ级等较好围岩），月成洞在110米以上，最高月掘进达200米。

11、工程实例

浦南高速葫芦丘隧道为分离式特长隧道，隧道右线长3072米，左线全长3067千米；浦南高速祝源隧道为双洞单向分离式隧道，右洞全长3952米，左洞全长4022米；武邵高速鹰山隧道为分离式隧道，左洞长1397m，右洞长1300m。上述隧道全部采用简易台车全断面开挖，月成洞均在110米以上，这种具有快速移动、轻便、安全性能高的隧道开挖操作台车每一循环时间可加快2小时以上，工效提高3倍左右。由于采用工字钢和钢管作为主体材料，台车既可承重又可作造孔、喷护等作业平台，重量轻的优点彻底解决了开挖台车移动难、移动慢等问题，既保证了操作的高度，又有助于炮眼布设精度和打眼精度，提高了爆破轮廓线的圆顺度，使炮眼残孔率达90%以上。根据工程的需要，将台车做成两翼可收缩的形式，这样可以适应隧道任何断面尺寸，极大地方便施工。