根据隧道铣挖机施工过程中对围岩节理和裂缝方向的观察,隧道铣挖机开挖轴向方向有多个不同方向的节理和裂缝,形成夹层和小破碎带。结合地质雷达预报和钻孔分析,隧道铣挖机衬砌后约3~13m为破碎带。
在隧道专家现场调查的早期阶段,道路封锁后,采用地质雷达探测和钻孔取样方法进行调查检查。根据两种调查检查分析数据和结果,得出以下结论:
根据隧道铣挖机施工过程中对围岩节理和裂缝方向的观察,隧道铣挖机开挖轴向方向有多个不同方向的节理和裂缝,形成夹层和小破碎带。结合地质雷达预报和钻孔分析,隧道铣挖机衬砌后约3~13m为破碎带,岩体松散破碎,稳定性差。由于围岩节理的发展,容易产生层向滑动。同时,由于隧道铣挖机围岩属于④层弱风化火的白云灰岩,节理裂缝非常发达,岩体破碎,断裂结构非常发达,基础力不均匀,仰拱沉降不均匀,导致二衬混凝土开裂。此外,长期高速公路车辆(特别是重型车辆)的振动和破碎带活动的影响,加上该地区独特的自然地理气候,导致围岩不稳定,围岩应力变化,导致剪切挤压不均匀,导致局部衬砌开裂。
从设计结构上看,围岩夹在左右隧道铣挖机与中央排水沟检查井通道之间。当围岩发生变化时,S4衬砌类型难以满足隧道铣挖机的结构要求。
隧道铣挖机专家现场调查和探测手段获得的数据原因分析后,首先建议根据裂缝的变化,加强二衬裂缝的变形观测和整改。
变形观测安排:由于围岩不稳定,现有二衬全天候变形观测必须分为两种形式。一是测量二衬裂缝变形,在裂缝的不同位置编号,每天早晚测量裂缝宽度变化和裂缝处错台变化两次,分析变化值,随时掌握二衬变化;二是每天使用激光断面仪测量两次,比较测量结果,分析断面变形。在前期勘察和施工过程中,应进行上述两种变形观测。
其次,通过观察裂缝发展一段时间,有变化趋势,经隧道铣挖机专家组建议,现场二衬结构破坏严重区域拆除,灌浆加固围岩,加强初始支撑和二衬结构,浇筑二衬混凝土,恢复原隧道铣挖机路面和通信信号设施。
临时加固第二衬砌结构→逐段拆除拱侧墙的支撑衬砌结构,铣挖机扩建→初喷混凝土封闭暴露的岩石表面→铺设外钢筋网→架设钢拱→喷涂混凝土并铺设内钢筋网→灌浆加固围岩。拆除并更换支撑结构5.4m后,拆除道路和仰拱→施工仰拱支撑衬砌结构→设置环向排水盲沟→铺设复合土工防水板→模筑二次衬砌→恢复路面、电缆槽和洞内装饰。铣挖机临时加固结构。
为铣挖机防止施工过程中二衬进一步破坏,在ZK466+138~ZK466+154段进行临时加固,I120工字钢作为临时支撑安装在现有二衬内侧,型钢拱纵向间距为1.0m,两榴拱与HPB23520钢筋拉杆连接,拉杆环向间距为1.0M,布置在拱内。刚拱底立于电缆槽顶面,铣挖机每个拱脚设置两个5m25锁脚砂浆锚杆。
液压铣挖机主要由液压电机、传动系统和铣挖头组成。根据铣挖机的不同方向,铣削挖掘机可分为两个系列:横向铣挖机和纵向铣挖机。根据铣挖机的直径和不同的功率,可分为多种不同的等级型号。在实际应用中,水平铣挖机的使用较多。夯神RW系列液压岩土铣挖机头主要分为卧式和立式两种铣挖形式,卧式铣挖头设有两个水平安装的铣削轮,立式铣挖头设有一个竖向安装的铣削轮,这两种铣挖形式都可以安装在挖掘机斗杆的前端使用,可直接利用挖掘机的液压动力系统来驱动和操控铣挖头工作,操作简单,安装方便,灵活高效,用途广泛。在水下30米内,无需任何改造。经改造后的密封件等,可进行水下100米的施工,盐田、煤矿、石膏矿、露天矿、方解石的开采、地道、管道、沟槽及巷道的掘进及掘进及凿毛与整平,撤除混凝土工程土工的土工及整平,河床与坡面的修整及修补。
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