喷混凝土的施工方法主要有干喷、湿喷两种方法。
(1)干喷法:将水泥、砂、石和速凝剂加微量水干拌后,用压缩空气输送到喷嘴处,再与适量水混合,喷射到岩石表面。也可以将干混合料压送到喷嘴处,再加液体速凝剂和水进行喷射。这种方法,便于调节加水量,控制水灰比,但喷射时粉尘较大。
(2)湿喷法:将集料和水拌匀且送到喷嘴处,再添加液体速凝剂,并用压缩空气补给能量进行喷射。湿喷法主要改善了喷射时粉尘较大的缺点。
7.6.2施工技术要求
为了保证喷混凝土的质量,必须严格控制如下参数:
(1)风压 正常作业时喷射机工作室的风压,一般为0.2MPa。风压过大,喷射速度高,混凝土回弹量大,粉尘多,水泥耗量大风压过小,则混凝土不密实。
(2)水压 喷头处的水压必须大于该处风压,并要求水压稳定,保证喷射水具有较强的穿透集料的能力。
(3)喷射方向和喷射距离 喷头与受喷面尽量垂直,偏角宜控制在20以内,利用喷射料束抑阻集料的回弹,以减少回弹量,据试验,当喷射距离为1.0m左右时,对于提高喷射质量,减少集料回弹都比较理想。
(4)喷射区段的喷射顺序 喷射作业应分区段进行,区段长度一般为4-6m。喷射时,通常先墙后拱,自下而上,先凹后凸,顺序进行,以防溅落的灰浆粘附于未喷岩面。
(5)喷射分层和间歇时间 当喷混凝土设计厚度大于10cm时,应分层喷射。一次喷射厚度,边墙控制在6-10cm顶拱3-6cm,局部超挖处可稍厚2-3cm。分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,但也不宜间隔过久。
8 出渣运输设计
8.1 出渣方式与设备的选定
8.1.1 装渣与运输方式选择
平洞装渣与运输方式可分为有轨和无轨两大类。装渣与运输工作统称为出渣工作,两者联系紧密,高效率的出渣必须同时考虑装渣与运输两个方面,在主要设备与劳动组织方面协调统一。出渣的主要设备参考《水利水电工程施工组织设计手册》表5-7-1
表8·1出渣设备
类别 有轨 状渣设备 1.铲斗式装岩机 的铲斗式装岩机 3.立爪式装岩机 无轨 1.轮胎式铲斗装岩机 2.轮胎式立爪式装岩机 3.轮胎式或履带式装载机 4.绳索式或液压短臂挖掘机 8.1.2 出渣运输方式的选择
出渣运输方式主要根据以下因素选择;
开挖断面的尺寸,有轨运输适用于各种断面,无轨运输适用于较大断面。高宽在5~6m以上,一般采用表5.6有轨运输或无轨运输中序号1,2的装岩机与相应运输车辆配套。
(1)洞口距开挖工作面长度。无轨运输具有生产效率高,劳力省,道路基建和维护工作量少等优点;但洞内运输、距离较长时,柴油机械的废气处理量大,通讯费用高,装载,回车,会车,避车等附加洞室工作量在。采用何种运输方式皆须进行综合比较确定。一般洞口距开挖工作面长度大于2km时,采用有轨运输可能比较经济。
(2)施工进度要求。根据地施工进度要求选用配套设备,无轨运输可选用大容量装载
1.装运机,双向短距离自行 2.轮胎式梭车,双向自行 3.自卸汽车,后卸,侧卸或底卸,单向行驶或双向行驶 2.带运输机车 2.梭车 3.槽式列车 车 3.内燃机车 运输设备 运输机械 1.矿车“V”牵引机械 1.蓄电池式2.架线电机形卸矿车,底卸矿电机车 机和运输设备,以加快出渣进度。
(3)设备来源。地下工程多专业施工单位施工,出渣方式选择要考虑施工单位已有装载条件和可能新增设备来源。无轨运输设备比较机动灵活,适用性大,几个工作面和工种可共用一套设备,设备利用率高。
综合以上分析,考虑到本工程的开挖,施工进度,经济性,效率性等各方面的影响,选择无轨出渣比较合适。
8.1.3 出渣设备选择的基本原则
(1)采用配套先进设备及施工组织,使所选的施工方案能达到最高生产率和最有生产条件及最低工程造价。
(2)减少体力劳动,只有在断面较小,动力缺乏,工作量较小或运输条件较差等特殊条件下,才采用人工装渣和运输。
(3)各个工序配套在生产能力上要相互适应。 8.1.4无轨运输装岩设备选择
(1)无轨运输多采用轮胎工或履带式装载机装渣,一般每一工作面配备一台。 11
~
(2)装载机铲斗斗容和自卸车斗容的适宜比例为35。地下工程中使用的装载机斗容一般为1.5~5方。
(3)装载机铲斗最好适用能侧卸或三向卸。一般工作面大于12m 时,可采用前卸装载机。
(4)履带式装载机行走慢,斗容小,生产率低,挖掘机要求工作面大,速度慢。 综合以上分析,本工程选用轮胎式装载机,装载机斗容为4方,使用前卸装载机。 8.1.5 无轨运输车辆的选择
(1)自卸汽车载重量的装载机斗容在不同运距时的配套可参考《水利水电工程施工组织设计手册》第二卷表5-7-2,选择装载机斗容为4方,在运距小于2km的情况下,选自卸汽车为20吨,洞内时速为10kmh,洞外时速为20kmh。
(2)地下工程禁用汽油机动车,并应选用低污染或带有废气净化装置的重型自卸汽车。 (3)地下工程最好选用双向行使专用自卸汽车。选用单向行使的自卸卡车时,可采用移动式自卸汽车的调节器向转盘。大吨位自卸汽车宜作铰接式底盘,以减小车辆在洞内行使的转弯半径。
(4)自卸汽车载重量和挖掘机斗容在不同运距时的配套可参考《水利水电工程施工组织设计手册》第二卷表5-7-3,小于3km时的运距可选择2方的斗容和20吨的自卸汽车。 8.1.6 出渣装挖设备生产率计算 (1)渣量计算:
Vm?Ke(Vg??'??'')?KeLo(S??S'??S'') (8·1)
式中:Vm—每一掘进循环松散石渣量,m3;
Ke—石渣爆破松散系数,查《水利水电工程施工组织设计手册》第二卷表5-7-4,
取Ke?1.7;
Vg—设计断面开挖量(实方),m3; ?'—允许开挖量(实方),m3;
?''—施工工艺附加超挖量(实方),m3; S—设计断面积,m2;
m2, ?S'—允许超挖断面积,按《水工建筑物地下开挖施工技术规范》(SDJ212-83)
规定;
?S''—由于施工工艺所引起的附加超挖断面积,m2; L0—循环进尺,m. 结合已建工程:
Vg?8?4.9?3.5?120.1
?'?6m3,?''?3.56m3
Vm?1.7?(120.1?6?3.56)?220m3
(2) 装载机生产率
Pc?3600VcKfKtT (8·2)
式中:Pc—装载机生产率(松方),m3h; Vc—装载机额定斗容,m3,取4m3;
Kf—铲斗充盈系数,地下工程爆破石渣取0.15~0.90,取为0.8; Kt—工时利用系数,一般取0.8~0.9,取为0.85;
T—装载一次的循环时间,s,《水利水电工程施工组织设计手册》第二卷5-7-7,
取T?80s。
将各数代入:
3600?4?0.8?0.85?122.4m3h
80(3) 挖掘机生产:
Pc?Pe?1Kt (8·3)
1t1??t2PjVt式中:Pe—挖掘机生产率(松方),m3h;
Pj—挖掘机生产率,m3h,自挖掘机技术说明书中查得,取100; t1—调车停歇时间,h,取为0.005h;
Vt—自卸汽车斗容,m3,一般为3~5倍的铲斗容积,可取16m3; t2—其他耗时,h;
Kt—工时利用系数,取0.65~0.75,取为0.7。 则:Pe?1?0.7?30
10.05??0.0110016(4) 出渣运输设备需要量计算: A、自卸汽车小时运输能力:
Pt?60VtKtet (8·4) Te式中:Pt—自汽车小时运输能力;
Vt—自卸汽车斗容,m3,从自卸汽车技术说明书中查得取Vt?16m3; Kt—充盈系数,地下工程一般取0.60~0.75,可取0.7;
et—工作系数,查《水利水电工程施工组织设计手册》第二卷表5-7-9,取为0.81;
Tc—往返循环时间,min,取Tc=10min;
将各参数代入式(5·14)得:
60?16?0.7?0.81Pt??54.4m3h
10B、自卸汽车往返循环时间:
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