鐵路隧道工程勞動定員定額起草人

劉春茂、吳明德等。

中國鐵路工程總公司。2100433B

鐵路隧道工程基本概述

在隧道巖面上鉆眼，并裝填炸藥爆破，用全斷面開挖或分部開挖等將隧道開挖成型的施工方法。

鉆爆法開挖作業(yè)程序包括鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、支護、裝碴、運輸?shù)裙ば颉?h3 class="title-text">鐵路隧道工程鉆孔

①鉆孔：要先設(shè)計炮孔方案，然后按設(shè)計的炮孔位置、方向和深度嚴格鉆孔。單線隧道全斷面開挖，采用鉆孔臺車配備中型鑿巖機，鉆孔深度約為2.5～4.0米。雙線隧道全斷面開挖采用大型鑿巖臺車配備重型鑿巖機，鉆孔深度可達5.0米。炮孔直徑約為 4～5厘米。炮孔分為掏槽孔（開辟臨空面）、掘進孔（保證進度）和周邊孔（控制輪廓）。

鐵路隧道工程裝藥

②裝藥：在掘進孔、掏槽孔和周邊孔內(nèi)裝填炸藥。一般裝填硝胺炸藥，有時也用膠質(zhì)炸藥。裝填炸藥率約為炮眼長度的60%～80%，周邊孔的裝藥量要少些。為縮短裝藥時間，可把硝胺炸藥制成長的管狀藥卷，以便填入炮眼；也可利用特制的裝藥機械把細粒狀藥粉射入炮孔中。

鐵路隧道工程爆破

③爆破：19世紀上半期以前用明火起爆。1867年美國胡薩克鐵路隧道開始采用電力起爆。此后，電力起爆逐漸推廣。在全斷面掘進中，為了減低爆破對圍巖的震動和破壞，并保證爆破的效果，多采用分時間階段爆破的電雷管或毫秒雷管起爆。一般拱部采用光面爆破，邊墻采用預(yù)裂爆破。近期發(fā)展的非電引爆的導(dǎo)爆索應(yīng)用日益廣泛。

鐵路隧道工程施工通風(fēng)

④施工通風(fēng)：排出或稀釋爆破后產(chǎn)生的有害氣體和由內(nèi)燃機產(chǎn)生的氮氧化物及一氧化碳，同時排除煙塵，供給新鮮空氣，借以保證隧道施工人員的安全和改善工作環(huán)境。通風(fēng)可分主要系統(tǒng)和局部系統(tǒng)。主要系統(tǒng)可利用管道（直徑一般為1～1.5米，也有更大的）或巷道（平行導(dǎo)坑等），配以大型或中型通風(fēng)機；局部系統(tǒng)多用小型管道及小型通風(fēng)機。巷道通風(fēng)多采用吸出式，將污濁空氣吸出洞外，新鮮空氣由正洞流入。新鮮空氣不易達到的工作面，須采用局部通風(fēng)機補充壓入。

鐵路隧道工程施工支護

⑤施工支護：隧道開挖必須及時支護，以減少圍巖松動，防止塌方。施工支護分為構(gòu)件支撐和噴錨支護。構(gòu)件支撐一般有木料、金屬、鋼木混合構(gòu)件等，使用鋼支撐者逐漸加多。噴錨支護是20世紀50年代發(fā)展起來的一種支護方法，其特點是支護及時、穩(wěn)固可靠，具有一定柔性，與圍巖密貼，能給施工場地提供較大活動空間。中國在一些老黃土隧道中應(yīng)用噴錨支護也獲得成功。噴射混凝土工藝分為干噴和濕噴。現(xiàn)多采用干噴法，即將干拌混凝土內(nèi)摻入一定數(shù)量的速凝劑，用壓縮空氣將混凝土由管內(nèi)噴出。在噴口加水射到巖石面上，一次可噴3～5厘米厚度。在噴射混凝土中摻入一些鋼纖維，或在巖面掛鋼絲網(wǎng)可提高噴錨支護的強度。鋼錨桿安設(shè)在巖層面上的鉆孔內(nèi)，其長度和間距視圍巖性質(zhì)而定，一般長度為2～5米，通常用樹膠和水泥漿沿桿體全長錨固。在巖層較好地段僅噴混凝土即可得到足夠的支護強度。在圍巖堅硬穩(wěn)定的地段也可不加支撐。在軟弱圍巖地段噴錨可以聯(lián)合使用，錨桿應(yīng)加長，以加強支護力。

鐵路隧道工程裝碴與運輸

⑥裝碴與運輸：在開挖作業(yè)中，裝碴機可采用多種類型，如后翻式、裝載式、扒斗式、蟹爪式和大鏟斗內(nèi)燃裝載機等。運輸機車有內(nèi)燃牽引車、電瓶車等，運輸車輛有大斗車、槽式列車、梭式礦車及大型自卸汽車等。運輸線分有軌和無軌兩種。

由鉆孔直到出碴完畢稱為一個開挖循環(huán)。根據(jù)中國的經(jīng)驗，在單線全斷面開挖中24小時能作兩個循環(huán)，每個循環(huán)能進3.5米深度，每日單口進度可達7米。然而在開挖中難免遇到斷層或松軟石質(zhì)以及涌水等，不易保持每日的預(yù)計循環(huán)，所以每月單口實際進度多低于200米。中國成昆線蜜蜂箐單線隧道單口最高月進度曾達到 200米。日本大清水雙線隧道單口最高月進度曾達到 160米。開挖循環(huán)作業(yè)的特點是一個工序接一個工序必須逐項按時完成，否則前一工序推遲就會影響下一工序，因而拖長全部時間。其中最主要的工序為鉆孔及出碴，所用時間占全部作業(yè)時間比例較大。

鉆爆法開挖采用的方法有全斷面開挖法和分部開挖法。

①全斷面開挖法：一次開挖成型的方法。一般采用帶有鑿巖機的臺車鉆孔，用毫秒爆破，噴錨支護。還要有大型裝碴運輸機械和通風(fēng)設(shè)備。全斷面開挖法又演變?yōu)榘霐嗝娣?。半斷面法是弧形上半部領(lǐng)先，下半部隔一段距離施工。

②分部開挖法：先用小斷面超前開挖導(dǎo)坑，然后，將導(dǎo)坑擴大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優(yōu)點是可采用輕型機械施工，多開工作面，各工序間拉開一定的安全距離。缺點是工序多，有干擾，用人多。根據(jù)導(dǎo)坑在隧道斷面的位置分為：上導(dǎo)坑法、中央導(dǎo)坑法、下導(dǎo)坑法以及由上下導(dǎo)坑互相配合的各種方法，另有把全斷面縱向分為臺階進行開挖，而各層臺階距離較短的臺階法。

上導(dǎo)坑法適用于軟弱巖層、襯砌順序是先拱后墻，曾于1872～1881年為圣哥達隧道采用。中國短隧道一般用這種方法。中央導(dǎo)坑法是導(dǎo)坑開挖后向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴大上半部。20世紀初美洲曾用這種方法，20年代美國新喀斯喀特隧道也用這種方法。下導(dǎo)坑法即下導(dǎo)坑領(lǐng)先的方法。其中包括：a.上下導(dǎo)坑法，利用領(lǐng)先的下導(dǎo)坑向上預(yù)打漏斗孔，便于開展上導(dǎo)坑等多工序平行作業(yè)。襯砌順序多用先拱后墻，遇圍巖較好時亦可改為先墻后拱。b.漏斗棚架法，適用于堅硬地層，以下導(dǎo)坑掘進領(lǐng)先，由下而上分層開挖，設(shè)棚架，先襯砌邊墻后砌拱。1961～1966年在中國成昆線關(guān)村壩鐵路隧道應(yīng)用，1964年復(fù)工后取得平均單口月成洞152米的進度。c.蘑菇形法，同漏斗棚架法類似，也設(shè)棚架，但先襯砌拱部后砌邊墻。1971～1973年在枝柳線彭莫山單線隧道應(yīng)用，取得平均單口月成洞132米的進度。d.側(cè)壁導(dǎo)坑法，兩個下導(dǎo)坑領(lǐng)先，環(huán)形開挖，最后挖掉中心土體，襯砌順序為先墻后拱，多用于圍巖很差的雙線隧道。也有采用上導(dǎo)坑領(lǐng)先及兩個下導(dǎo)坑成品字形的。

全斷面開挖法和分部開挖法是鉆爆法開挖常用的方法，但隧道施工很復(fù)雜，時常遇到各種困難情況，如大斷層、流沙、膨脹地層、溶洞、大量涌水等，尚需采取相應(yīng)措施。

為適應(yīng)鐵路隧道工程施工的需要，組織編寫了《鐵路隧道工程施工技術(shù)》（上冊、下冊），《鐵路隧道工程施工技術(shù)》（下冊）納入了現(xiàn)行鐵路隧道工程施工規(guī)范、規(guī)程、指南，選用了成熟的施工技術(shù)，內(nèi)容上也力求與時俱進。

2008年5月5日，《軌道交通工程構(gòu)件制造勞動定員定額》發(fā)布。

2008年7月1日，《軌道交通工程構(gòu)件制造勞動定員定額》實施。