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智慧矿山隧道建设的主要施工工艺有哪些

时间:2024-09-13 来源: 网络 阅读:

智慧矿山隧道建设的主要施工工艺如下: 一、钻爆法施工工艺 1. 钻孔    - 使用钻孔设备(如凿岩机)在隧道掌子面上按照设计的炮眼位置和角度进行钻孔。钻孔的精度和深度直接影响爆破效果,需要根据隧道的围岩性质和断面尺寸合理确定炮眼参数。    - 在钻孔过程中,可以利用智能化的钻孔控制系统,实时监测钻孔的位置、深度和角度,确保钻孔质量。 2. 装药与爆破    - 根据设计的爆破方案,在炮眼中装填炸药和雷管等爆破器材。炸药的选择和装药量的计算要依据围岩的强度、节理发育情况等因素进行优化。    - 采用电子雷管等智能爆破器材,实现精确起爆控制,提高爆破效果,减少对围岩的扰动。爆破过程中,通过远程控制系统进行操作,确保施工人员的安全。 3. 通风排烟    - 爆破后会产生大量的有害气体和粉尘,需要及时进行通风排烟。利用智能通风系统,根据隧道内的空气质量和通风需求,自动调节通风机的转速和风量,快速排出有害气体,改善施工环境。 4. 出渣运输    - 将爆破后的石渣通过装载机、挖掘机等设备装载到运输车辆上运出隧道。在出渣过程中,可以利用无人驾驶运输车辆,提高运输效率和安全性。    - 运输车辆可以配备自动称重、自动导航等智能化系统,实现高效的出渣作业管理。 5. 初期支护    - 在隧道开挖后,及时进行初期支护,以保证围岩的稳定性。初期支护通常包括喷射混凝土、安装锚杆、挂设钢筋网等工序。    - 采用湿喷台车进行混凝土喷射作业,通过智能控制系统精确控制喷射压力、厚度等参数,提高喷射混凝土的质量。锚杆施工可以利用锚杆钻机进行自动化钻孔和安装,确保锚杆的锚固力。 二、盾构法施工工艺 1. 盾构机选型与组装    - 根据隧道的地质条件、断面尺寸等因素选择合适型号的盾构机。盾构机的类型包括土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等。    - 在隧道施工现场进行盾构机的组装,组装过程需要严格按照操作规程进行,确保盾构机各部件的安装质量。 2. 盾构掘进    - 盾构机通过千斤顶的推力推动刀盘旋转切削土体,并将切削下来的土体通过螺旋输送机或泥水输送系统排出。在掘进过程中,利用盾构机自带的智能监测系统实时监测掘进参数,如推力、扭矩、转速等。    - 根据监测数据及时调整掘进速度和参数,保证盾构机的稳定掘进。同时,通过激光导向系统确保盾构机的掘进方向符合设计要求。 3. 管片拼装    - 在盾构机掘进一定距离后,进行管片拼装。管片是隧道衬砌的主要组成部分,通过管片拼装机将预制好的管片按照设计顺序拼装成环。    - 利用管片拼装自动化控制系统,精确控制管片的位置和拼装精度,提高管片拼装质量。 4. 壁后注浆    - 管片拼装完成后,及时进行壁后注浆,填充管片与围岩之间的空隙,提高隧道的稳定性和防水性能。    - 采用智能注浆设备,根据注浆压力、注浆量等参数的实时监测结果,自动调整注浆工艺,确保注浆效果。 三、TBM 法施工工艺 1. TBM 设备选型与组装    - 根据隧道的地质条件、长度、坡度等因素选择合适的全断面隧道掘进机(TBM)。TBM 分为敞开式、护盾式等不同类型。    - 在施工现场进行 TBM 的组装,确保各系统(如刀盘驱动系统、推进系统、支护系统等)的安装调试到位。 2. TBM 掘进    - TBM 利用刀盘切削岩石,通过主机的推进系统向前推进。在掘进过程中,通过智能控制系统对刀盘转速、推进速度、扭矩等参数进行实时监测和调整。    - 根据地质条件的变化,及时调整刀具的类型和布置方式,以提高掘进效率。同时,利用激光导向系统保证掘进方向的准确性。 3. 支护与出渣    - TBM 自带支护系统,在掘进过程中可以及时进行支护作业,如安装锚杆、喷射混凝土等。支护作业与掘进过程同步进行,提高施工效率。    - 切削下来的岩石通过 TBM 的出渣系统(如皮带输送机)运出隧道。出渣系统可以与智能运输系统相结合,实现连续高效的出渣作业。