新奥法：地下隧道施工方法

2023-09-20 理论教育版权反馈

【摘要】：新奥法隧道新奥法是新奥地利隧道施工法的简称。

隧道施工为连通地下相邻两座车站而进行的线路建设，一般采用掘进方式形成隧道。隧道掘进需要在三度空间进行精确定位，同时，需要进行支撑形成稳定的结构。

1.明挖法隧道

在进行浅埋隧道、管道或其他地下建筑工程时，采用从地表开挖基坑或堑壕，修筑衬砌后，先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再用土石进行回填的施工方法，称为明挖施工法，简称明挖法，如图2.19所示。

pagenumber_ebook=46,pagenumber_book=38

图2.19　明挖法施工

明挖法施工的优点：施工条件有利、速度快、质量好、安全、简单、经济。城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。

明挖法施工的缺点：土方工程量较大，且影响地面交通。

2.暗挖法隧道

（1）盾构法隧道

暗挖法是利用盾构机进行隧道掘进的一种施工方法。盾构机一般由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统四大部分组成。隧道断面形状取决于设计要求，一般可分为圆形、半圆形、矩形、马蹄形四种。其施工工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，尤其在隧道洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，如图2.20所示。

pagenumber_ebook=47,pagenumber_book=39

图2.20　盾构法施工

盾构依其断面形状、开挖方式、前部结构的不同可分为很多类，下面介绍几种比较特殊的机械开挖盾构。

①泥水加压盾构。这种盾构的旋转切削头后面有一个用隔板密封起来的泥浆室，其中充满了加压泥浆，泥浆的压力比开挖面的地下水压力略髙，从而保持开挖面的稳定。弃渣与泥浆混合后由输泥管抽出洞外进行碴泥分离处理。

②土压平衡盾构。土压平衡盾构是为了在松软粉砂层和松散砂层中进行开挖而研制的。它在机械开挖盾构的前部设置一个土壤密封室，排土采用螺旋式运输机，以回转刀盘开挖下来的土壤经常填满于密封室及螺旋输送机中，通过控制螺旋输送机排出的土量和盾构推进的速度来保持开挖面的土压平衡和稳定。

③插刀盾构。插刀盾构推进时不需要已安装好的管片环作为千斤顶支承后座，它由许多插刀组成，可组合成不同的断面形状和尺寸，自由选择衬砌类型。插刀盾构的推进是用设在插刀和支承框架之间的液压缸，将插刀以单刀或成组插刀的方式进行。当所有的插刀都推进到一个行程的距离时，再由所有的液压缸同步收缩，把支承框架向前拖动。

（2）矿山法隧道

矿山法施工主要包括：全断面法、台阶法、下导坑漏斗棚架法及上下导坑先拱后墙法等。我国现有的铁路隧道大部分采用矿山法修筑而成。

由于矿山法施工的理论基础是传统的结构力学，其基本假定与实际隧道的工作状态相差甚远，另外在施工中需要大量的钢和木材作为临时支撑，工人的劳动强度大，施工环境差，因此近年来已逐渐被新奥法所取代。

（3）新奥法隧道

新奥法是新奥地利隧道施工法的简称。它的基本观点是：围岩既是隧道结构的荷载，又是承受岩体压力的承载体一部分，即围岩本身具有承载能力；围岩自承能力只有通过围岩的变形才能发挥出来，因此隧道开挖后允许围岩发生变形，同时也要限制围岩的变形量，不致由于变形过大而使岩体松弛甚至坍塌，所以最理想的支护结构应当是能随围岩共同变形的柔性支护；在实践中证明这种柔性支护为喷混凝土和锚杆支护；由于允许围岩发生变形，为了掌握围岩和支护的实际工作情况，在施工的各个阶段应进行现场量测监护，及时反馈位移或应力等信息，以指导施工和修改设计，如图2.21所示。

新奥法：地下隧道施工方法

相关推荐