鉆爆法(礦山法)施工講義（143頁）_ppt

1、 鉆爆法（礦山法）施工 圖1 隧道斷面形狀圖圖2 巷道斷面形狀圖1 基本施工方案1.1 全斷面一次開挖法1.2 分?jǐn)嗝鎯纱伍_挖法1.3 臺階工作面法1.4 導(dǎo)坑施工法分部開挖法1.1 全斷面一次開挖法(full face excavation method)采用全斷面一次開挖成形的施工方法。 是按整個設(shè)計掘進斷面一次向前挖掘推進的施工方法。采用爆破法時，是在工作面的全部垂直面上打眼，然后同時爆破，使整個工作面推進一個進尺。從各種地下工程采用鉆爆法的發(fā)展趨勢看，全斷面施工將是優(yōu)先被考慮的施工方法。 采用這種方法施工時，可用鉆孔臺車鉆孔，一次爆破成洞，通風(fēng)排煙后，用大型裝巖機及配套的運載車輛將矸石

2、運出。礦山巷道斷面較小，一般先登矸進行拱部錨噴支護，矸石出完后再進行墻部支護。隧道斷面大，通常需進行兩次支護，初次支護用鋼拱架及錨噴，故多先墻后拱進行支護，二次支護一般配備有活動模板及襯砌臺車灌筑且在后期進行。當(dāng)采用錨噴支護時，一般由臺車同時鉆出錨桿孔。 優(yōu)點:可最大限度地利用洞內(nèi)作業(yè)空間，工作面寬敞，能使用大型高效設(shè)備，加快施工進度；斷面一次挖成，施工組織與管理比較簡單；能較好地發(fā)揮深孔爆破的優(yōu)越性；通風(fēng)、運輸、排水等輔助工作及各種管線鋪設(shè)工作均較便利。缺點:大斷面隧道施工時要使用笨重而昂貴的鉆架；一次投資大；由于使用了大型機具，需要有相應(yīng)的施工便道、組裝場地、檢修設(shè)備以及能源等；隧道較長、

3、地質(zhì)情況多變必須改換其它施工方法時需要較多時間；多臺鉆機同時工作時的噪音極大。 全斷面一次開挖法主要應(yīng)用領(lǐng)域:該法主要用于圍巖穩(wěn)定、堅硬、完整、開挖后不需臨時支護的類圍巖的石質(zhì)巷（隧）道以及高度不超過5m、斷面不超過30m2的中小型斷面巷道。但近幾年來，隨著大型施工設(shè)備的不斷出現(xiàn)、施工機械化程度和施工技術(shù)的不斷提高，全斷面一次施工的隧道越來越多。 可采用有軌運輸、無軌運輸和混合運輸。全斷面一次開挖法1.2 分?jǐn)嗝鎯纱伍_挖法 該法是將斷面分成兩部分，在全長范圍內(nèi)或一個較長的區(qū)段內(nèi)先開挖好一個部分，再開挖另一個部分。它適合于穩(wěn)定巖層中斷面較大、長度較短或者要求快速施工以便為另一隧道探清地質(zhì)情況的隧

4、道施工。根據(jù)各分層施工順序不同：上半斷面先行施工法下半斷面先行施工法先導(dǎo)洞后全斷面擴挖法 該法是先將隧道上半斷面在全長范圍內(nèi)開挖完畢，然后再開挖下半斷面。上下斷面面積的比值取決于所采用的開挖設(shè)備和巖石的穩(wěn)定性。 隧道上部的開挖與全斷面一次開挖完全相同。下分層可采取垂直、傾斜或者水平的炮眼進行爆破開挖，鉆孔和裝巖可同時進行。1.2.1上斷面先行施工法 該法的特點：與全斷面一次開挖相比，開挖面高度不大；混凝土襯砌不需要笨重的模板，可降低造價；不需笨重的鉆架；遇松軟地層時可迅速地改變?yōu)槠渌_挖方法；下分層開挖時運巖和鉆孔可平行作業(yè)，進度快；下分層爆破有兩個臨空面，效率高、成本低。但上下分層施工循環(huán)各

5、自獨立，與全斷面一次開挖相比，工期增長；必需在兩個平面上鋪設(shè)道路和管道。上斷面先行施工法 該法是先將隧道的下半斷面在全長范圍內(nèi)開挖完，然后再開挖上半斷面。 下半斷面采用全斷面開挖并進行襯砌。上部斷面可以站在巖堆上鉆孔（水平孔）或從隧道地板向上鉆垂直孔。在不采用對頭施工的隧道中，下部掘通后，上部可從兩個洞口組織鉆孔和裝巖作業(yè)。1.2.2下斷面先行施工法 該法的特點是：不需要鉆架，上部施工有兩個臨空面，鉆爆成本低；開挖上部時鉆孔和裝巖可平行作業(yè)；涌水大時可有效地排水。但上下分層需要有兩個單獨的掘進循環(huán)，總工期時間長；在巖堆上鉆孔不方便也不安全。只在一定地質(zhì)條件下及沒有鉆架或使用鉆架不經(jīng)濟時使用。下

6、斷面先行施工法 該法先沿隧道的中線、按全長開挖導(dǎo)洞，然后再擴挖至設(shè)計斷面的施工方法。導(dǎo)洞的位置，可根據(jù)具體條件位于隧道底板或頂板或中部（拱基線水平）。導(dǎo)洞可用掘進機或鉆爆法挖掘。 該法優(yōu)點很多，可對隧道范圍內(nèi)的地質(zhì)進行連續(xù)的地質(zhì)調(diào)查，能進行涌水和瓦斯的預(yù)防及連續(xù)排放，能在擴挖之前預(yù)先加固巖體；能使巖體中的高應(yīng)力預(yù)先釋放；有利于擴挖期間的通風(fēng)；便于增加一些中間入口，多頭同時擴挖，縮短整個隧道的開挖時間。1.2.3先導(dǎo)洞后全斷面擴挖法 南昆鐵路米花嶺隧道先導(dǎo)坑后全斷面擴挖設(shè)備布置1門架式鑿巖臺車；2挖裝機；3梭式礦車；4蓄電池電機車 1.3 臺階工作面法 該法是將巷（隧）道斷面分成若干（一般為23

7、）個分層，各分層在一定距離內(nèi)呈臺階狀同時推進。這種方法的特點是縮小了斷面高度，不需笨重的鉆孔設(shè)備；后一臺階施工時有兩個臨空面，使爆破效率更高。按上下臺階的長度，臺階工作面法分為長臺階（一般為5倍于巷道寬度以上）和短臺階（小于2倍的巷道寬度）；按臺階布置方式的不同，可分為正（下）臺階和反（上）臺階兩種方法。正臺階施工法 （下行分層施工法）1.3.1正臺階法：bench cut method 先開挖上半斷面，待開挖至一定距離后再同時開挖下半斷面的施工方法。根據(jù)上半斷面超前距離的不同，可分為長臺階法、短臺階法及微臺階法。第一，要根據(jù)具體條件合理確定上、下分層的錯距。距離過大，上分層出巖困難；過小，上

8、分層鉆眼不便。 第二，在裝巖、鉆孔機械能力足夠時，應(yīng)盡量減少分層數(shù)。 第三，要根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況及永久襯砌的形式合理確定掘砌之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。 施工要點： 該法工序少，干擾小，上部鉆孔可與裝巖同時作業(yè)，不需支撐和棚架，節(jié)省大量木材，必要時可以噴射混凝土或砂漿作為臨時支護。采用錨噴作永久支護時更為適宜。 該法不僅適用于圍巖穩(wěn)定性較好、開挖后不需或局部僅需臨時支護的隧道，在土層隧道中也同樣可用。 特點：1.3.2反臺階施工法 （上行分層施工法） 即首先挖掘最下部分層，然后逐一向上挖掘其余各分層。該法能使施工工序減少，干擾小，下部斷面可一次挖至設(shè)計寬度，空間大，便于出巖運輸和布置管線，能節(jié)省大量材料。上

9、部臺階施工需架設(shè)棚架，斷面較小、僅一道臺階時也可利用爆破后巖堆進行拱部的錨噴支護。 本法較適合于圍巖穩(wěn)定、不需臨時支護、無大型裝巖設(shè)備的情況。由于安全性比較差，后面臺階施工對前面施工會有影響，故應(yīng)用不多。 特點：1.4 導(dǎo)坑施工法 導(dǎo)坑法（礦山稱導(dǎo)硐法）即先以一個或多個小斷面導(dǎo)坑超前一定距離開挖，隨后逐步擴大開挖至設(shè)計斷面，并相機進行砌筑的方法。 這種方法主要用于地質(zhì)條件復(fù)雜或斷面特大的硐室或隧道工程。 1.4導(dǎo)坑施工法導(dǎo)坑施工法中央下導(dǎo)坑施工法中央上導(dǎo)坑施工法上下導(dǎo)坑施工法側(cè)壁導(dǎo)坑施工法 中央下導(dǎo)坑先墻后拱法中央下導(dǎo)坑先拱后墻法單側(cè)壁導(dǎo)坑法(中隔壁墻法、CD、CRD法)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡、雙

10、眼鏡法)雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法1.4.1(1)中央下導(dǎo)坑先墻后拱（漏斗棚架）法 該法的施工順序是先挑頂后開幫，在開幫的同時完成砌墻工作。根據(jù)圍巖條件、斷面大小可采用六部開挖法或三部開挖法。 該法除下導(dǎo)坑和左右兩幫（和部）外，其余各部位的石渣均可經(jīng)由漏斗漏到棚下的斗車內(nèi)，再運出洞外。圍巖條件允許時，可將部與部合并、部與部合并、部與部合并，即成為三部開挖法，使工序大為簡化。 中央下導(dǎo)坑先墻后拱法： 該法的施工特點是：將斷面分成若干部分進行開挖，可容納較多人員同時施工；除下導(dǎo)坑外，均有較多的爆破臨空面，爆破效果好；可利用棚架及巖堆完成整個斷面的鉆眼爆破作業(yè)；棚架上石渣由漏斗口漏入車內(nèi)，省力、速度快。襯

11、砌是先墻后拱連續(xù)施工，整體性好。 但該法由于需要幾十米長的棚架，需用大量木材、鋼軌，棚架也易因爆破而損壞。工作面拉開距離長，雖對配備勞動力有利，但圍巖暴露時間長，對施工安全不利。中央下導(dǎo)坑先墻后拱法：1.4.1(2)中央下導(dǎo)坑先拱后墻法 該法施工效率高，速度快。施工安全好，地層變化時，改換其它方法比較容易。但消耗木材和鋼材較多，爆破易損壞棚架，襯砌整體性差。在條件允許時，也可將、部合并，、部合并，與部形成三部開挖法，以使工序簡化。中央下導(dǎo)坑先拱后墻法：1.4.2中央上導(dǎo)坑施工法 該法適用于需隨挖隨砌的圍巖穩(wěn)定性較差的石質(zhì)或土質(zhì)隧道。導(dǎo)坑超前開挖并架臨時支撐，隨后落底，更換導(dǎo)坑支撐。最后依次擴大

12、兩側(cè)，并立即進行砌筑。松軟、含水、易坍的土層，應(yīng)將導(dǎo)坑再分成幾個小斷面進行挖掘，先挖頂部后挖兩幫并進行臨時支撐，最后挖掉中間部分。土質(zhì)隧道中，中間部分可分三層進行。為防止拱腳內(nèi)移，可在拱腳處架設(shè)橫撐梁；為防止兩側(cè)內(nèi)移，在斷面的中上部也應(yīng)設(shè)橫撐。兩側(cè)墻、交替開挖，每側(cè)開挖完成后立即砌墻。 該法的特點是：拱圈襯砌及時，圍巖暴露時間短，在軟巖及土質(zhì)隧道中可防止拱圈失穩(wěn)與開裂。施工干擾大，進度慢。襯砌整體性差，故較適合于圍巖穩(wěn)定性差及長度較短（300m以內(nèi)）的隧道。 中央上導(dǎo)坑施工法：1.4.3上下導(dǎo)坑施工法 考慮到永久支撐前頂板的沉降，上導(dǎo)坑的頂板標(biāo)高需高出設(shè)計輪廓線一定距離，軟石隧道為2040cm

13、，土質(zhì)隧道為3060cm。上下導(dǎo)坑之間以漏斗孔聯(lián)通，以利上部導(dǎo)坑出巖、進料和通風(fēng)。漏斗孔尺寸一般為0.70.7m，從下導(dǎo)坑向上爆破挖掘。 該法最大優(yōu)點是下部各工序均在拱圈保護下進行，施工安全；有兩個導(dǎo)坑，通風(fēng)、排水、運輸、管線布置等條件較好；能拉開工作面，便于使用小型工具。適用范圍廣，遇到地質(zhì)情況變化，變換施工方法較易。但襯砌整體性差，工序多，干擾大，施工管理不便，上導(dǎo)坑人工扒巖勞動強度大。上下導(dǎo)坑施工法：1.4.4(1)單側(cè)壁導(dǎo)坑法 中隔壁支撐 該法適用于級圍巖的淺埋雙線隧道。其特點是施工安全度較高，控制地層變形較好，但施工進度較全斷面法和臺階法慢，造價略高。123 又稱中隔墻法、CD工法。

14、施工時首先開挖導(dǎo)坑1，并進行鋼拱架支撐和錨噴支護，同時設(shè)置中隔墻臨時支撐。待導(dǎo)坑向前掘進一定距離后，再在后面進行基本斷面2和3部分的開挖，并進行初次支護。2、3部分采用正臺階式開挖，掘至導(dǎo)坑位置后，停止掘進，拆除中隔墻支撐，施工仰拱。最后澆注全周圈的二次襯砌。如果圍巖條件許可，2、3部分也可不設(shè)臺階，一步開挖；如果圍巖較差，斷面很大，還可設(shè)更多的臺階。同理，如果圍巖不好，導(dǎo)坑1也可分成臺階開挖。單側(cè)壁導(dǎo)坑法（中隔墻法、CD法） ： 對于隧道寬度較大的多線公路隧道，如果圍巖很不穩(wěn)定，側(cè)向變形大，僅豎向設(shè)置中隔墻難以保證隧道的穩(wěn)定性時，就需采用交叉中隔墻施工法（又稱CRD工法），即在水平方向再設(shè)置

15、12層橫向支撐。 1234123456單側(cè)壁導(dǎo)坑法（CRD法） ：中隔壁法（CD法）：center diagram method 在軟弱圍巖大隧道中，先開挖隧道的一側(cè)，并施作中隔壁墻，然后再分部開挖隧道的另一側(cè)的施工方法。交叉中隔壁法（CRD法） ：center cross diagram method 在軟弱圍巖大跨隧道中，先開挖隧道一側(cè)的一或二部分，施作部分中隔壁墻，再開挖隧道另一側(cè)的一或二部分，然后再開挖最先施工一側(cè)的最后部分，并延長中隔壁墻，最后開挖剩余部分的施工方法。1.4.4(2)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼鏡法） 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于淺埋大跨度隧道，地表下沉量要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差時采用。根

16、據(jù)圍巖情況，兩側(cè)導(dǎo)坑可同時施工，也可先后施工。兩側(cè)導(dǎo)坑都分上下兩層呈臺階式開挖，中間部分根據(jù)斷面大小可分23層、呈臺階式開挖。兩側(cè)導(dǎo)坑挖掘時，每一部分挖掘完后都要及時進行圍巖初次支護，并設(shè)置臨時壁墻支撐。臨時支撐在砌筑仰拱時拆除。 與單側(cè)導(dǎo)坑法類似，雙側(cè)導(dǎo)坑施工時，如果側(cè)向變形大，也可在導(dǎo)坑的中部設(shè)置橫撐，形成雙眼鏡。橫撐 無橫撐 設(shè)橫撐1212345123456雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（眼鏡法）1.4.4(3)雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法 該法適用于土質(zhì)隧道，先沿隧道下部兩側(cè)周邊開挖導(dǎo)坑，挖后即澆注邊墻下部，達(dá)到強度要求后再開挖上面第二層導(dǎo)坑，并砌筑邊墻上部。兩側(cè)邊墻砌好后，再開挖上導(dǎo)坑，并經(jīng)由上導(dǎo)坑進行拱部擴

17、大、和襯砌拱圈。拱圈砌筑完后，挖除核心部分；最后挖底并澆筑仰拱。 該法的特點是斷面分塊小，自下而上隨挖隨砌。因此，暴露時間短，對圍巖的破壞擾動小，安全可靠。但是工序多，進度慢，導(dǎo)坑多，造價高，通風(fēng)排水困難。雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：both side drift method 先開挖隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑，并進行初期支護，再分部開挖剩余部分的施工方法。環(huán)形開挖預(yù)留核心土法： ring cut method 先開挖上部導(dǎo)坑成環(huán)形，并進行支護，再分部開挖中部核心土、兩側(cè)邊墻的施工方法。中洞法：center drift excavation method 在連拱隧道或單線隧道的喇叭口地段，先開挖兩洞

18、之間立柱（或中墻）部分，并完成立柱（或中墻）混凝土澆筑后，再進行左右兩洞開挖的施工方法。2 鉆眼爆破作業(yè)鉆眼方法和鉆眼機具（設(shè)備）爆破作業(yè)爆破參數(shù)炮眼布置裝藥結(jié)構(gòu)與起爆技術(shù)爆破說明書和爆破圖表 鉆眼方法和鉆眼機具根據(jù)采用的機具和破巖機理，鉆眼方法可分為： 沖擊式: for rock 旋轉(zhuǎn)式: for coal 旋轉(zhuǎn)沖擊式 滾壓式 各鉆眼法和相應(yīng)鉆機類型可歸納如下： 氣腿風(fēng)動鑿巖機 釬桿和釬頭是沖擊式鑿巖的工具，其作用是傳遞沖擊功和破碎巖石。釬頭和釬桿連成一體的稱為整體釬子，分開組合的稱活動釬子。工程中多用活動釬子。沖擊式鑿巖用的釬桿為中空六邊形或中空圓形。圓形釬桿多用于重型鉆機或深孔接桿式鉆進

19、。釬頭根據(jù)釬刃的分布有一字形、十字形、字形、柱齒形等。一字形結(jié)構(gòu)簡單，鑿巖速度較高，應(yīng)用最廣，適用于整體性較好的巖石。十字形較適用于層節(jié)理發(fā)育、較破碎的巖石，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，修磨困難。柱齒形是一種新發(fā)展起來的釬頭，其特點是重復(fù)破碎少、耐磨，適用于磨蝕性高的巖層。爆破參數(shù):炮眼深度（l）：指炮眼眼底至臨空面的垂直距離。眼深小于2m時為淺眼，23.5m時為中深眼，大于3.5m時為深眼。式中 L月或日計劃進尺，m； N每月用于掘進作業(yè)的天數(shù)。按日進度計算時，N=1； n每日完成的掘進循環(huán)數(shù)； 炮眼利用率，0.850.9; 1正規(guī)循環(huán)率，0.850.9；按日進度計算時， 1=1。 炮孔直徑：采用標(biāo)準(zhǔn)直徑3

20、235mm藥卷時，炮眼直徑常為3843mm。 單位炸藥消耗量：爆破每m3原巖所需的炸藥量叫單位炸藥消耗量 。它與許多因素有關(guān)，如炸藥性質(zhì)、巖石性質(zhì)、斷面大小、臨空面多少、炮眼直徑與深度等 。式中：f巖石堅固性系數(shù)； S巷首掘進斷面積，m2； K考慮炸藥爆力的修正系數(shù)，K=525/P，P為所選用炸藥的爆力，mL。 單位炸藥消耗量確定后，根據(jù)斷面尺寸、炮眼深度、炮眼利用率即可求出每循環(huán)所使用的總炸藥消耗量。裝藥系數(shù)：K=Lc/Lb式中： Lc裝藥長度； Lb 炮孔長度。裝藥不偶合系數(shù)： Kd=db/dc式中： db 炮孔直徑；dc裝藥直徑。炮眼利用率：L/LbLb 炮眼平均深度。裝藥鄰近系數(shù)：ma

21、/w式中：a孔間距；w抵抗線（排距）裝藥集中度：Plql/Lbql 炮孔裝藥的重量。炮眼布置（方法和原則略）：按用途的不同，將炮眼分為四種：掏槽眼：用于爆出新的自由面，為其后爆的炮眼創(chuàng)造有利的爆破條件。輔助眼：用以進一步擴大掏槽眼形成的槽腔。崩落眼：用以破碎巖石。周邊眼：控制斷面形狀、大小和輪廓，使之符合設(shè)計要求。按位置分為頂眼，邦眼和底眼。掏槽方式：斜眼和直眼斜眼掏槽（掏槽眼與自由面斜交）的特點是：適用各種巖層，爆破效果較好，所需炮眼少。但炮眼方向不易掌握，孔眼受巷道斷面大小的限制，碎石拋擲距離大。直眼掏槽（炮眼都垂直于工作面且相互平行，距離較近）的特點是：所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，

22、技術(shù)易于掌握，可實現(xiàn)多臺鉆機同時作業(yè)；其中不裝藥的炮眼作為裝藥眼爆破時的臨空面和補償空間，有較高的炮眼利用率；矸石拋擲距離小，巖堆集中；不受斷面大小限制。但總炮眼數(shù)目多，炸藥消耗量大。a,b錐形掏槽（三眼和四眼錐形）；c垂直楔形掏槽；d復(fù)式楔形；e,f單向掏槽；g平行龜裂掏槽（隔眼裝藥，同時起爆）；h單空孔三角柱形；i中空孔四角柱形；j雙空孔菱形；k六角柱形；l螺旋式掏槽裝藥結(jié)構(gòu)： 偶合裝藥：裝藥直徑與炮眼直徑相等。 不偶合裝藥：裝藥直徑小于炮眼直徑。 連續(xù)裝藥：裝藥在炮眼內(nèi)連續(xù)裝填，沒有間隔。 間隔裝藥：裝藥在炮眼內(nèi)分段裝填，裝藥之間有炮泥或空氣使之隔開。 正向起爆裝藥：起爆雷管在炮眼眼口處

23、，炮轟向眼底傳播。 反向起爆裝藥：起爆雷管在炮眼底部，炮轟向眼口傳播。裝藥結(jié)構(gòu)圖a偶合裝藥；b不偶合裝藥；c連續(xù)裝藥；d間隔裝藥；e無炮泥反向起爆裝藥；f正向起爆裝藥起爆器材和起爆系統(tǒng)：爆破說明書和爆破圖表：爆破說明書是施工組織設(shè)計中的一個重要組成部分，是指導(dǎo)、檢查和總結(jié)爆破工作的技術(shù)文件。主要內(nèi)容有：爆破工程的原始資料：包括工程名稱、用途、位置、斷面形狀和尺寸，穿過巖層的性質(zhì)，地質(zhì)條件以及瓦斯情況。選用的 鉆眼爆破器材：包括炸藥，雷管的品種，鑿巖機的型號，性能。爆破參數(shù)的計算選擇：包括掏槽方法，炮眼直徑，深度，數(shù)目，單位耗藥量。爆破網(wǎng)絡(luò)的計算和設(shè)計安全措施爆破圖表：二圖（炮眼布置圖、裝藥結(jié)構(gòu)

24、圖）三表（炮眼布置參數(shù)表、裝藥參數(shù)表、預(yù)期的爆破效果和經(jīng)濟指標(biāo)表。）炮眼布置圖序號炮眼名稱眼號眼數(shù)/個眼深/m眼距/mm傾 角 /裝藥量/kg起爆順序聯(lián)線方式水平垂直單孔小計1中心眼012.79090串聯(lián)2掏槽眼1331.550090901.354.053掏槽眼4632.725090901.203.604輔助掏槽眼71042.785090902.409.605輔助眼1120102.580090901.6516.506輔助眼2131112.580090901.6518.157邊 眼3250192.560087870.815.28底 眼515882.580090871.6513.29合 計5980

25、.30爆破參數(shù)表爆破技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表指標(biāo)名稱單位數(shù)量指標(biāo)名稱單位數(shù)量掘進斷面積巖石性質(zhì)工作面瓦斯情況炸藥名稱雷管名稱循環(huán)炸藥用量循環(huán)雷管用量 m2 kg發(fā)20.71中硬巖（f=46）無2號巖石硝銨段發(fā)（延時100ms）80.358炮眼利用率循環(huán)進尺循環(huán)實體巖石量炸藥單位消耗量雷管單位消耗量每m進尺炸藥消耗量每m進尺雷管消耗量% m m3 kg/m3發(fā)/ m3kg發(fā)852.1344.111.821.3137.7027.233.1 裝巖工作3.2 運輸工作有軌運輸無軌運輸3.3 調(diào)車工作固定調(diào)車場調(diào)車浮放道岔調(diào)車平行調(diào)車器式調(diào)車3.4 矸石轉(zhuǎn)載3 巖石裝運工作3.1 裝巖工作裝巖方式按取巖構(gòu)件名稱分

26、：鏟斗式、耙斗式、蟹爪式、立爪式 按行車方式分：軌輪式、膠輪式、履帶式、履帶與軌道兼有式 按驅(qū)動方式分：電動、風(fēng)動、液壓、內(nèi)燃式 按卸巖方向分：后卸式、前卸式、側(cè)卸式 3.2 運輸工作蓄電池式電機車 架線式電機車 固定車廂式礦車 V形翻斗車 1.固定調(diào)車場調(diào)車1-裝巖機；2-正在裝巖的斗車；3-等待裝巖的空車；4-錯車場；5-空車；6-重車3.3 調(diào)車工作2.浮放道岔調(diào)車鋼板對稱浮放道岔及調(diào)車方法 雙軌錯車場式浮放道岔及調(diào)車方法 3.移車器式調(diào)車1-移車器；2-折疊式底架；3-車架平移式調(diào)車器調(diào)車翻框式調(diào)車器調(diào)車（a）平面圖 （b）剖面圖1-滑車板；2-活動盤；3-斜坡道尖；4-方鋼軌條；5-

27、螺栓；6-固定盤吊車式調(diào)車器調(diào)車4 支護技術(shù)（ Support technology ）地下工程支護從支護時間分：初期支護、一次支護或臨時支護二次襯砌、永久支護被動式支護：木棚支架、鋼筋混凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土及鋼筋混凝土碹等 。從支護效果分：積極支護：錨噴支護、錨網(wǎng)支護、錨梁支護、錨索支護、錨注支護 。4.1 棚式支護棚式支護按地下工程的斷面形式分：梯形支架、矩形支架和拱形支架等。按支架材料分：木支架、金屬支架、鋼筋混凝土支架、鋼管混凝土支架等。4.1.1 木支架（ timber support ）Advantages: 加工容易、安裝方便、有一定的可縮性Defects: 強

28、度低、易燃易腐、木材消耗量大Trapezium steel set（梯形金屬支架） Material: 工字鋼（joist） 1624# 鋼軌 (rail） 1824kg/m 4.1.2 金屬支架（ steel support ）材料：I字鋼、H鋼、鋼軌、鋼管、U型鋼等。 I型鋼架：加工較簡易，使用方便；容易失穩(wěn)； 適用于跨度較小的隧道施工支護。 H型鋼架: 克服了I型鋼架的缺點，但自重大，費鋼材多，安裝較困難，使用不廣。 鋼管鋼架: 比H型鋼架輕便，但造價較高。 U型鋼架：強度高，可制作可縮性支架（可縮量0.20.4m），適合于動壓影響大，圍巖變形量大的巷道arch steel set(拱形

29、金屬支架、鋼拱架) 鋼拱架的特點： 整體剛度較大，有較大的早期支護剛度； 能很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護，受力性能較好； 鋼拱架的安裝架設(shè)比較方便。 鋼架的縱向間距，一般不宜大于1.2m 兩榀鋼架之間應(yīng)設(shè)置直徑2022mm的鋼拉桿 1-頂梁；2-棚腿；3-底座；4-U形卡子；5-墊板；6-螺母4.1.3 預(yù)制鋼筋混凝土支架 （ precast reinfored concrete support ）4.1.4 鋼管混凝土支架 （ steel tube concrete support ） 具有鋼材和混凝土優(yōu)點，互相彌補了對方的缺點。 鋼管直徑為108159mm，壁厚46

30、mm 可根據(jù)巷道斷面形狀制作成圓形、拱形等 每架由45節(jié)組成，每節(jié)端部有法蘭盤，以便連接 支架的背板采用鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)后面用灰包充填 可使支架具有可縮性，可在法蘭盤連接處加可縮板 缺點是重量較大，人工架設(shè)勞動強度高。 比U形鋼相比，耗鋼量降低30%，成本低20%左右 4.2 錨桿支護(Bolt support) 錨桿是用金屬、木質(zhì)、化工等材料制作的一種桿狀構(gòu)件。錨桿支護是首先在巖壁上鉆孔，然后通過一定施工操作將錨桿安設(shè)在地下工程的圍巖或其它工程體中，即能形成承載結(jié)構(gòu)、阻止變形的圍巖拱結(jié)構(gòu)或其它復(fù)合結(jié)構(gòu)的一種支護方式。 棚式支架是在地下工程圍巖外部對巖石進行支撐，它只是被動地承受圍巖產(chǎn)生的壓力

31、和防止破碎的巖石冒落。錨桿支護則是通過錨入圍巖內(nèi)部的錨桿改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在圍巖中形成一個整體而又穩(wěn)定的巖石帶，利用錨桿與圍巖共同作用，達(dá)到維護巷道穩(wěn)定的目的。是一種積極防御的支護方法。 錨桿支護效果好，用料省，施工簡單，有利于機械化操作，施工速度快。但錨桿不能封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化；不能防止各錨桿之間裂隙巖石的剝落。在圍巖不穩(wěn)定情況下，往往需配合其它支護措施，如掛金屬網(wǎng)、噴射混凝土等，形成聯(lián)合支護形式。 懸吊理論(suspension theory) 通過錨桿將不穩(wěn)定的巖層和危石懸吊在上部堅硬穩(wěn)定的巖體上，以防止其離層滑脫。 4.2.1 錨桿作用原理 組合梁理論(composite b

32、eam theory) 是指把層狀巖體看成一種梁（簡支梁），沒有錨固時，它們只是簡單地疊合在一起。由于層間抗剪能力不足，各層巖石都是各自單獨地彎曲。 錨桿作用原理: 擠壓加固拱理論 對于破裂狀圍巖，在錨桿擠壓力作用下，在每根錨桿周圍都形成一個以錨桿兩頭為頂點的錐形體壓縮區(qū)，各錨桿所形成的壓縮區(qū)彼此重疊，便形成一條拱形連續(xù)壓縮帶。 錨桿作用原理: 三向應(yīng)力平衡作用地下工程的圍巖在未開挖前處于三向受壓狀態(tài)，開挖后圍巖則處于二向受力狀態(tài)，故易于破壞而喪失穩(wěn)定性。錨桿安裝以后，相當(dāng)于巖石又恢復(fù)了三向受力狀態(tài)，從而增大了它的強度。上述錨桿的支護作用原理在實際工程中并非孤立存在，往往是幾種作用同時存在并綜

33、合作用，只是在不同的地質(zhì)條件下某種作用占主導(dǎo)地位而已。錨桿作用原理:按錨固方式分機械摩擦式粘 結(jié) 式自 錨 式按錨固原理分端頭錨固全長錨固4.2.2 錨桿的種類及安裝方法 按錨桿材料分木 質(zhì)金 屬 化 工4.2.2 錨桿的種類及安裝方法 端頭錨固錨桿：錨固力集中在錨孔內(nèi)一端的錨桿。 如金屬倒楔式、金屬楔縫式、快凝水泥式、樹脂藥包式、脹殼式等。 全長錨固錨桿：錨固力分布在錨孔內(nèi)全長的錨桿。 如金屬砂漿式、水力膨脹式、吹脹式、管縫式、樹脂藥包式、內(nèi)注漿式等。（1）木質(zhì)錨桿: 木質(zhì)錨桿有木錨桿和竹錨桿。木錨桿桿體直徑一般為38mm、長l.21.8m。錨桿安裝到位后，一般在孔口的錘擊作用下，內(nèi)楔塊劈進

34、錨桿體桿端的楔縫，使桿體楔縫兩翼與孔壁擠緊而產(chǎn)生錨固力，然后裝上墊板，再將外楔塊錘入桿尾楔縫，將錨桿固定，從而實現(xiàn)對圍巖的支護作用。木錨桿結(jié)構(gòu)簡單、易加工、成本低，安裝方便，但其強度和錨固力較低，對錨桿不作防腐處理的服務(wù)年限只有1年左右。 竹錨桿是用22號鉛絲將竹片箍成圓形桿體而成，其錨固方法與木錨桿相同。墊板均用木材制作。竹片錨桿錨固力不夠穩(wěn)定，錨固力略低于普通木錨桿。木錨桿竹錨桿這種錨桿是在孔內(nèi)放入鋼筋或鋼索，孔內(nèi)灌入砂漿或水泥漿，利用砂漿或水泥漿與鋼筋、孔壁間的粘結(jié)力錨固巖層。鋼筋灌漿錨桿一般用螺紋鋼制作。在礦山，鋼索可用廢舊的鋼絲繩制作，節(jié)省工程費用。灌漿錨桿的安裝有先灌后錨式和先錨后

35、灌式兩種，可根據(jù)灌漿材料和桿體材料的不同選擇。采用鋼筋錨桿時，先灌后錨或者先錨后灌都可，采用鋼索時一般用先錨后灌法。（2）金屬灌漿錨桿:金屬倒楔式錨桿由桿體、固定楔、活動倒楔、墊板和螺帽組成。固定楔和活動倒楔都是鑄鐵的，固定楔與鋼桿體的一端澆注在一起，桿體另一端車有螺紋，桿體直徑1422mm。安裝時把活動倒楔（小頭朝向孔底）綁在固定楔下部，一同送入錨桿眼的底部，然后用一專用的錘擊桿頂住活動倒楔進行錘擊，直到擊不進去為止。最后套上墊板并擰緊螺帽。擰緊螺帽后，桿體便會給圍巖一個大小相同、方向相反的擠壓力，以抑制圍巖的變形或松動。（3）金屬倒楔式錨桿:1-固定楔；2-活動倒楔；3-桿體；4-墊板；5

36、-螺帽這種錨桿多為端頭錨固型，其原理是在孔內(nèi)放入錨固劑，利用錨固劑把錨桿的內(nèi)端錨定在錨孔內(nèi)。根據(jù)所使用的錨固劑不同，分為樹脂錨桿、快硬水泥錨桿和快硬膨脹水泥錨桿三種。樹脂錨桿由桿體和樹脂錨固劑組成，錨固劑被制成圓卷狀，外用塑料包裝，內(nèi)裝樹脂粘結(jié)劑填料和固化劑，樹脂填料和固化劑之間用塑料紙隔開。 （4）錨固劑粘結(jié)錨桿:固化劑樹脂填料 （a）錨桿桿體 （b）樹脂藥卷快硬水泥玻璃纖維紗網(wǎng)外套內(nèi)套空心紗網(wǎng)錨固劑 （c）快硬水泥卷 （d）快硬膨脹水泥卷管縫式錨桿又稱開縫式或摩擦式錨桿，采用高強度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體，用鑿巖機強行壓入比桿徑小1.52.5mm的錨孔。為安裝方便，打入端略呈錐形。由于管

37、壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力，屬全長錨固型自錨式錨桿。（5）管縫式錨桿:這是一類可用于注漿的錨桿。在破碎巖體中施工時，為了加固圍巖，利用錨桿進行注漿，形成錨注支護形式。這類錨桿形式較多，如普通式、自進式、半自進式、脹殼式、組合式等。（6）中空注漿錨桿: （a）自鉆式中空注漿錨桿 （b）脹殼式中空注漿錨桿當(dāng)圍巖破碎范圍大，普通錨噴支護難以控制圍巖變形時，使用錨索可收到良好效果。地下工程用錨索一般為由多根高強鋼絲組成的單股鋼絞線。錨索直徑2832mm，長度515m，用樹脂錨固劑錨固，錨固長度1m以上。錨索一般布置在地下工程的頂部，在跨度36m的拱形巷道里，每排布置35根，每隔35m布置一排。（

38、7）錨索:1-鋼絞線；2-錨具；3-墊板；4-鋼托板；5-擋片；6-樹脂；L1張拉端，L2自由端，L3錨固端錨桿的長度L（取下列兩公式中的最大值） 常用錨桿長度為1.4m3.5m。 ；L2S （圍巖中節(jié)理間距 ） 式中 B洞室跨度，m； n圍巖穩(wěn)定性系數(shù)，穩(wěn)定性較好0.9；中等穩(wěn)定1.0；穩(wěn)定性較差1.1；不穩(wěn)定1.2； 錨桿直徑d 主要依錨桿的類型和錨固力而定，常用錨桿直徑為16mm24mm。 4.2.3 錨桿支護技術(shù)參數(shù) 按懸吊理論計算錨桿長度 L=KHL1L2 K安全系數(shù)，一般取2；H軟弱巖層厚度（或冒落拱高度），m；L1錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，一般取0.250.23m；L2錨桿外露長度

39、，一般取0.1m。 錨桿間距D（取下列兩式中的最小值） D0.5L； D3 S（圍巖裂隙間距 ） 一般為0.81.0m，最大不超過1.5m。 （anchorage force） 一般要求不小于5t。大多為510t。Bolt arrangement 布置方式：方形、梅花形布置 錨桿方向：原則上應(yīng)盡可能與層面垂直布置，或使其與巖面形成較大的角度；對于傾斜的成層巖層，錨桿應(yīng)與層面斜交布置，以便充分發(fā)揮錨桿的作用。 噴射混凝土支護是將一定配比的混凝土，用壓縮空氣以較高速度噴射到洞室?guī)r面上，形成混凝土支護層的一種支護形式。 4.3 噴射混凝土支護(shotcrete support) Acting me

40、chanism(作用機理） 充填粘結(jié)作用 高速噴射的混凝土充填到圍巖的節(jié)理、裂隙及凹凸不平的巖石中，把圍巖粘結(jié)成一個整體，大大提高了圍巖的整體性和強度。 封閉作用 當(dāng)隧道圍巖壁面噴上一層混凝土后，完全隔絕了空氣、水與圍巖的接觸，有效地防止了風(fēng)化、潮解引起的圍巖破壞和強度降低。4.3.1 噴射混凝土作用原理 結(jié)構(gòu)作用 靠噴射混凝土與圍巖之間的粘結(jié)力及其自身的抗剪力，形成一個共同受力的承載結(jié)構(gòu)。且噴射混凝土層將錨桿、鋼筋網(wǎng)和圍巖粘結(jié)在一起，構(gòu)成一個共同作用的整體結(jié)構(gòu)，從而提高了支護結(jié)構(gòu)的整體承載能力。 水泥 基本要求是：凝結(jié)快，保水性好，早期強度增長快，收縮較少。 應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥。水泥標(biāo)

41、號一般不得低于31.5。 砂子 中砂或粗砂，一般用細(xì)砂（易干縮、粉塵大） 細(xì)度模數(shù)：應(yīng)大于2.5 含水率：57為宜 含泥量：不得大于34.3.2 噴射混凝土材料 石子（又叫瓜子片） 堅硬耐久的卵石或碎石。 最大粒徑：20mm。為減少回彈量，大于15mm粒徑 的顆?？刂圃?0以下。 石子的含泥量不得大于1。 水 不應(yīng)含有害雜質(zhì)，不得使用污水及pH4的酸性水 一般用普通自來水。 速凝劑 作用：加快噴射混凝土凝固速度的外加劑噴射混凝土材料： 形狀：粉狀和液體，目前國內(nèi)粉狀為多。 型號：紅星型、711型、陽泉型、782 型、J85型等。 摻量：一般摻量為水泥重量的2.54 速凝效果與水泥品種、速凝劑摻

42、量、水灰比、施工溫度等有關(guān)。加入適量的速凝劑，可大大提高噴射混凝土的早期強度，但后期強度卻略有降低，且加大了混凝土的收縮。因此，在滿足施工條件下，應(yīng)盡量少摻速凝劑，并拌合均勻。噴射混凝土材料： 配合比 為了減少噴混凝土?xí)r的回彈量，與普通混凝土相比，其石子含量要少得多，且粒徑也小，而砂子含量則相應(yīng)增大，一般含砂率在50左右效果較好。一般噴射混凝土的配合比： 噴砂漿：水泥：砂子為1：(22.5) 水灰比0.40.55。 噴混凝土：水泥：砂：石子為1：2：2 或1：2.5：2； 水灰比0.40.5。噴射混凝土材料： 轉(zhuǎn)子型干式混凝土噴射機 4.3.3 噴射混凝土機具 HPCV型混凝土噴射機 是轉(zhuǎn)子型

43、的改進型，采用潮式噴法，將初拌后的潮料加入料斗，速凝劑采用自動添加，由配料盤輸入轉(zhuǎn)子料腔，再由壓縮空氣將料腔中的混合料送出機體。 PC5B型混凝土噴射機 亦屬轉(zhuǎn)子型噴射機，可進行潮式作業(yè)。 采用了防粘轉(zhuǎn)子，體積小、重量輕、作業(yè)時粉塵少、回彈率低、易損部件壽命長、使用維修方便。尤其采用了分體式防粘轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子不粘結(jié)、不堵塞，作業(yè)環(huán)境好，勞動強度低。 PC5B型潮式混凝土噴射機 濕式混凝土噴射機噴射混凝土機械手噴射作業(yè)前，應(yīng)進行噴射機試運轉(zhuǎn)。噴射作業(yè)開始時先送風(fēng)后開機，再給料；噴射結(jié)束時，應(yīng)待噴漿機及輸料管內(nèi)的混合料噴完后再停機、關(guān)風(fēng)。 噴射時應(yīng)按分段、分片、自下而上、先墻后拱的順序操作。 噴射機供

44、料應(yīng)保持連續(xù)、均勻，以利噴射手控制水灰比。正常噴射作業(yè)時，噴頭應(yīng)正對受噴面呈螺旋形軌跡均勻地移動，以使混凝土噴射密實、均勻和表面光滑平順。 4.3.4 噴射混凝土工藝 工作壓力 工作壓力是指噴射混凝土正常施工時，噴射機轉(zhuǎn)子體內(nèi)的壓氣壓力。 控制氣壓，就是要保證噴頭處混凝土的噴射速度穩(wěn)定在一個合理的范圍內(nèi)。 一般混合料水平輸送距離30m50m條件下，噴射機的供氣壓力保持在0.12MPa0.18MPa為宜。4.3.5 噴射混凝土的主要工藝參數(shù) 水壓 為了保證噴頭處加水能使隨氣流迅速通過的混凝土混合料充分濕潤，通常要求水壓比氣壓高0.1MPa左右。 水灰比（w/c ratio） 理論上最佳水灰比為0

45、.40.5 實際上全靠噴射手的經(jīng)驗加以控制 混凝土易粘著，回彈量小，表面有一定光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象說明水灰比適宜。噴射混凝土的主要工藝參數(shù)：噴頭方向噴頭噴射方向與受噴面垂直，并略向剛噴過的部位傾斜，除噴巷幫側(cè)墻下部時，噴頭的噴射角度可下俯1015外，其他部位噴射時，均要求噴頭的噴射方向基本上垂直于圍巖受噴面。噴頭與受噴面的距離最大 0.8m1.0m。應(yīng)根據(jù)輸料距離、供氣壓力 大小調(diào)整。噴距過大、過小，均可引起回彈量的增大。噴射混凝土的主要工藝參數(shù)：一次噴射厚度 當(dāng)噴層較厚時，噴射作業(yè)需分層進行。通常應(yīng)在前一層混凝土終凝后方可施噴后一層。若終凝1h以后再進行二次噴射時，應(yīng)先用壓氣、壓水沖洗

46、噴層表面，去掉粉塵和雜物。 一次噴射厚度應(yīng)根據(jù)巖性、圍巖應(yīng)力、裂隙、隧道規(guī)格尺寸，以及與其他形式支護的配合情況等因素確定。噴射混凝土的主要工藝參數(shù)：表7 一次噴射厚度（mm）噴射部位摻速凝劑不摻速凝劑邊 墻701005070拱 部50703050strength of shotcrete噴射混凝土強度 就地提取噴混凝土試件做抗壓強度試驗。對特殊要求的，可增做抗拉強度與巖面的粘結(jié)力、抗?jié)B性等相應(yīng)試驗?？箟簭姸炔粦?yīng)低于標(biāo)準(zhǔn)值。 thickness of shotcrete layer噴射混凝土厚度凝結(jié)前用針探法檢測，凝結(jié)后用鑿孔尺量法或取芯法檢測。要求噴層厚度不小于設(shè)計值的90。 4.3.5 噴射

47、混凝土質(zhì)量檢測 inspection of bolt(錨桿的檢測） 包括長度、間排距、角度、方向、錨固力（或拉拔力）等 主要是錨固力試驗，錨固力達(dá)不到設(shè)計要求時，一般可用補打錨桿予以補強 錨桿質(zhì)量檢測的儀表工具為錨桿拉力計和錨桿探測儀 錨固力一般為510t 。錨噴支護是指以錨桿和噴射混凝土為主體的一類支護形式的總稱，根據(jù)地質(zhì)條件及圍巖穩(wěn)定性的不同，它們可以單獨使用也可聯(lián)合使用。聯(lián)合使用時即為聯(lián)合支護，具體的支護形式依所用的支護材料而定，如錨桿+噴射混凝土支護，稱錨噴聯(lián)合支護，簡稱錨噴支護；錨桿+注漿支護，簡稱錨注支護；錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土支護，簡稱錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護等。4.4 錨噴聯(lián)合支護(b

48、olt-shotcrete support) 聯(lián)合支護在設(shè)計與施工中應(yīng)遵循以下原則： （1）有效控制圍巖變形，盡量避免圍巖松動，以最大限度地發(fā)揮圍巖自承載能力。 （2）保證實現(xiàn)圍巖、噴層和錨桿之間具有良好的粘結(jié)和接觸，使三者共同受力，形成共同體； （3）選擇合理的支護類型與參數(shù)并充分發(fā)揮其功效； （4）合理選擇施工方法和施工順序，以避免對圍巖產(chǎn)生過大擾動，縮短圍巖暴露時間； （5）加強現(xiàn)場監(jiān)測，以指導(dǎo)設(shè)計與施工。 （1）錨噴支護錨噴支護是同時采用錨桿和噴射混凝土進行支護的形式，適用于、類圍巖和部分類圍巖。它同時能發(fā)揮錨桿和噴射混凝土的作用，并且能取長補短，二者合一，形成了聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)，是一種有

49、效的支護形式，得到了廣泛應(yīng)用。幾種常見的聯(lián)合支護形式：開挖錨桿和噴射混凝土現(xiàn)澆鋼筋混凝土初期支護二次支護初期支護：錨桿和噴射混凝土二次支護：現(xiàn)澆鋼筋混凝土臺車（2）錨網(wǎng)噴支護錨桿、金屬網(wǎng)和噴射混凝土聯(lián)合形成的一種支護結(jié)構(gòu)。金屬網(wǎng)的介入，提高了噴射混凝土的抗剪、抗拉及其整體性，使錨噴支護結(jié)構(gòu)更趨于合理，在較為松軟破碎的圍巖中得到廣泛應(yīng)用。 金屬網(wǎng)網(wǎng)格尺寸：150mml50mm 金屬網(wǎng)鋼筋直徑: 5mm10mm幾種常見的聯(lián)合支護形式：（3）錨噴鋼架支護對于松軟破碎嚴(yán)重的圍巖，其自穩(wěn)性差，開挖后要求早期支護具有較大的剛度，以阻止圍巖的過度變形和承受部分松弛荷載。此時，就需要采用剛度較大的鋼拱架支護。

50、另外，在淺埋、偏壓隧道，當(dāng)早期圍巖壓力增長快，需要提高初期支護的強度和剛度時，也多采用鋼拱架支護。鋼拱架的整體剛度較大，能很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護，受力性能較好；鋼拱架的安裝架設(shè)比較方便。幾種常見的聯(lián)合支護形式：鋼拱架可用型鋼或格柵鋼架制作。型鋼多用槽鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制作。型鋼拱架重量大，消耗鋼材多，在公路、鐵路隧道工程中的初次支護中多用格柵鋼架。格柵鋼架一般與錨噴支護聯(lián)合采用。格柵鋼架由鋼筋焊接而成，受力性能較好，安裝方便，并能和噴射混凝土結(jié)合較好，節(jié)省鋼材，優(yōu)點較多。 圖2-83 格柵鋼架構(gòu)造（尺寸單位：mm）a）格柵鋼拱架示意圖；b）接頭示意圖；c）格柵

51、鋼架斷面；d）工字鋼鋼架；e）鋼管鋼架；f）鋼管鋼架可塑接頭 （4）鋼筋網(wǎng)殼錨噴支護用鋼筋在地面焊接成板殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部是立體縱橫交叉的鋼筋網(wǎng)架支撐著外層鋼筋網(wǎng)。每架支架由數(shù)塊構(gòu)件對頭拼裝，用螺栓連接。一架緊接一架安裝，架間不留間隔。先進行錨桿支護，然后架設(shè)網(wǎng)殼板塊，最后噴射混凝土。每棚支架可為46片，每片寬0.8-1.0m，厚度100-150mm。適用于高地應(yīng)力軟弱、膨脹、破碎巖體的一項新型支護技術(shù)。幾種常見的聯(lián)合支護形式：（5）錨注噴射混凝土支護這是在破碎軟巖中應(yīng)用的一種支護結(jié)構(gòu)，即在掘進后先利用內(nèi)注式注漿錨桿及噴射混凝土進行錨噴初次支護，滯后迎頭一定距離再進行注漿二次支護。錨注支護技術(shù)利用錨

52、桿兼作注漿管，實現(xiàn)了錨注一體化。注漿可改善更深層圍巖的松散結(jié)構(gòu)，提高巖體強度，并為錨桿提供可靠的著力基礎(chǔ)，使錨桿與圍巖形成整體，從而形成多層有效組合拱，即噴網(wǎng)組合拱、錨桿壓縮區(qū)組合拱、漿液擴散加固拱，提高了支護結(jié)構(gòu)的整體性和承載能力。幾種常見的聯(lián)合支護形式：錨注噴射混凝土機理圖分砌筑式和澆筑式兩類。砌筑式主要指用料石、磚、混凝土或鋼筋混凝土塊砌筑而成的地下支護結(jié)構(gòu)形式。澆筑式是指在施工現(xiàn)場澆注混凝土而形成的支護結(jié)構(gòu)形式。4.5 連續(xù)式襯砌支護石材支架石材支架的主要斷面形式是直墻、拱頂。它由拱、墻和基礎(chǔ)所構(gòu)成。使用料石砌筑拱、墻（壁）時，一般均采用拱、壁等厚；使用混凝土砌拱、料石砌壁時，一般拱、

53、壁不等厚。石材支架的施工，多數(shù)情況下是在掘進后先架設(shè)臨時支架，以防止未襯砌段坑道的頂、幫巖石的垮落。臨時支護可用錨噴或金屬拱形支架形式。4.5.1 砌筑式支護 1-金屬貯胎；2-工作臺；3-風(fēng)筒；4-風(fēng)帶；5-水帶；6-壓風(fēng)管 施工順序：拆除臨時支架的架腿 掘砌基礎(chǔ) 砌筑側(cè)墻 砌拱 大型砼預(yù)制塊砌筑支護 C100大型高強鋼筋砼弧板支護（簡稱高強弧板） 適用：高地應(yīng)力、松軟、破碎、膨脹地層巷道、圓形斷面。 安裝：地面預(yù)制、工作面組裝，錯縫安裝； 由于重量大（ 10kN左右），需用機械手安裝。 結(jié)構(gòu)：每圈由4-5塊組成，每塊厚200-300mm，寬300-500mm；平接頭，中間墊20-30mm的

54、木墊板；壁后用灰包充填密實。充填前要浸水，以便充填后固化。 鋼筋砼管片支護 鋼筋混凝土管片襯砌是城市地鐵盾構(gòu)隧道中廣泛使用的一次襯砌支護形式，隧道貫通后在其內(nèi)再用現(xiàn)澆混凝土進行二次襯砌?，F(xiàn)澆混凝土襯砌施工的主要工序有：準(zhǔn)備工作拱架與模板施工混凝土制備與運輸混凝土灌筑混疑土養(yǎng)護與拆模等 4.5.2 現(xiàn)澆混凝土襯砌施工 準(zhǔn)備工作 清理場地，中線和水平測量，放線定位，架設(shè)襯砌模板支架或架立拱架，襯砌材料、機具準(zhǔn)備等。 拱架與模板施工 拱架間距：一般可取1m，最大不應(yīng)超過1.5m。 拱架材料：宜采用金屬或其它新型模板結(jié)構(gòu)， 裝拆方便、表面光滑、接縫嚴(yán)密、 有足夠的剛度和穩(wěn)定性。 現(xiàn)澆混凝土襯砌施工：

55、模板形式：襯砌模板臺車或移動式整體模架 普通鋼模板或鋼木混合模板（中、小長度隧道） 拱架形式：一般多采用鋼拱架，用廢舊鋼軌制成。 拱架模板架設(shè)： 位置準(zhǔn)確，連接牢固，嚴(yán)防走動； 用前應(yīng)先在樣臺上試拼裝； 拱架外緣與圍巖之間加支撐頂緊； 預(yù)留沉落量； 擋頭板應(yīng)按襯砌斷面制作，與巖壁間隙應(yīng)嵌堵緊密； 拱架應(yīng)在垂直于隧道中線方向架設(shè)。現(xiàn)澆混凝土襯砌施工： 立墻架時應(yīng)做好以下工作：立墻架時，應(yīng)對墻基標(biāo)高進行檢查；襯砌施工時，其中線，標(biāo)高、斷面尺寸和凈空大小均須符合隧道設(shè)計要求；模筑襯砌的模板放樣時，允許將設(shè)計的襯砌輪廓線擴大50mm，確保襯砌不侵入隧道建筑限界；襯砌的施工縫應(yīng)與設(shè)計的沉降縫、伸縮縫結(jié)合

56、布置，在有地下水的隧道中，所有施工縫、沉降縫和伸縮縫均應(yīng)進行防水處理。現(xiàn)澆混凝土襯砌施工： 混凝土制備與運送 混凝土的配合比應(yīng)滿足設(shè)計要求。特別要重視掌握加水量，控制水灰比和坍落度等。 邊墻處混凝土坍落度為lcm4cm；在拱圈及其他不便施工處為2cm5cm。 混凝土拌和后，應(yīng)盡快澆筑?；炷恋倪\送時間一般不得超過45min。 已達(dá)到初凝的剩余混凝土，不得重新攪拌使用。現(xiàn)澆混凝土襯砌施工： 澆筑工藝要求應(yīng)分節(jié)段澆筑，節(jié)長在松軟地層一般不超過6m；每節(jié)段拱或邊墻應(yīng)連續(xù)灌注，以免產(chǎn)生施工縫。澆筑邊墻混凝土。澆筑前，必須將基底石渣、污物和基坑內(nèi)積水排除干凈，墻基松軟時，應(yīng)做加固處理；邊墻擴大基礎(chǔ)的擴大部分及仰拱的拱座，應(yīng)結(jié)合邊墻施工一次完成；邊墻混凝土應(yīng)對稱澆筑，以避免對拱圈產(chǎn)生不良影響。拱圈混凝土襯砌。拱圈澆筑順序應(yīng)從兩側(cè)拱腳向拱頂對稱進行；分段施工的拱圈合攏宜選在圍巖