¿Introducción a la ingeniería subterránea de túneles?
Jones Day Consulting recopiló el conocimiento a través de la columna de conocimientos de construcción de este sitio web. La información básica de la ingeniería subterránea de túneles es la siguiente:
La ingeniería de túneles y subterránea es una ciencia aplicada y tecnología de ingeniería dedicada a la investigación y construcción de la planificación, estudio, diseño, construcción y mantenimiento de diversos túneles y proyectos subterráneos. Es una rama de la ingeniería civil.
Descripción básica de túneles e ingeniería subterránea:
La ingeniería de túneles y subterránea también se refiere a la construcción de pasajes y diversas estructuras subterráneas en rocas o capas de suelo, incluido el transporte, ferrocarriles, carreteras, y túneles de canales, así como ferrocarriles subterráneos y túneles submarinos; proyectos subterráneos en administración industrial y civil, defensa aérea civil, minería, almacenamiento y producción; diversos túneles de defensa nacional en centrales eléctricas subterráneas y otros túneles hidráulicos en proyectos hidroeléctricos; .
Métodos de construcción de ingeniería subterránea de túneles:
Los métodos de construcción de ingeniería subterránea de túneles incluyen principalmente: (1) método a cielo abierto (2) método de escudo (3) método de pared continua subterránea (4) Método de minería (5) Otros métodos Estos cinco métodos son los siguientes:
Método de excavación abierta
Excavar el pozo de cimentación, luego construir la estructura subterránea en el pozo de cimentación y finalmente reconstruirla. con tierra y piedra.
Método de túnel de escudo
Método de construcción que utiliza túnel de escudo para excavar túneles. La máquina de protección es un cilindro de acero con un anillo partido en el extremo frontal para proteger la seguridad de los trabajadores en la superficie de excavación y un anillo de soporte en el medio para resistir la presión del suelo e instalar un gato para empujar la máquina de protección hacia adelante. El espacio interno de la máquina de escudo está dividido en múltiples pequeños talleres mediante tabiques horizontales y verticales, sobre los que se instala la maquinaria auxiliar. La cola del escudo se utiliza para sostener el pozo de cimentación y servir como espacio para el montaje del anillo de revestimiento. Durante la construcción, después de excavar la longitud del revestimiento anular en la superficie de la excavación, el escudo se puede empujar hacia el espacio de excavación y el revestimiento del túnel se puede ensamblar bajo la protección de la cubierta del escudo. En formaciones de limo que contienen agua, se puede utilizar aire comprimido para estabilizar la superficie de trabajo. En Japón y otros países, se han diseñado y promovido escudos de agua y lodo para tales condiciones de formación. Sus tipos básicos se pueden dividir en dos tipos, uno es el tipo de equilibrio lodo-agua y el otro es el tipo de equilibrio de presión del suelo. El SBM utiliza una rueda de corte giratoria para excavar una lechada de arcilla presurizada entre el mamparo de trabajo y la superficie del túnel; un tanque de aire mantiene la presión requerida en la lechada para controlar el agua subterránea y estabilizar la cara de trabajo. La máquina Earth Pressure Balance Shield corta la formación en una cámara presurizada sellada y descarga el lodo con un descargador de tornillo. Los tipos de revestimiento utilizados en la excavación de escudos incluyen segmentos de hormigón prefabricado, bloques rígidos y hormigón de fibra de acero moldeado in situ.
Método de muro continuo subterráneo
Consiste en excavar zanjas según la dirección de la alineación en las dos paredes laterales del ferrocarril subterráneo u otras estructuras subterráneas, y llenarlas con barro especial. y agua a Se estabilizan las paredes de la zanja, luego se coloca la jaula de barras de refuerzo y se rellenan las paredes laterales de concreto. Protegida por dos paredes laterales, la calle se puede excavar primero para construir la estructura superior de la estructura, luego llenarse con tierra para restaurar el tráfico y luego se pueden excavar los estratos inferiores. Las ventajas de este método son que interfiere con el tráfico terrestre durante un corto período de tiempo, tiene un alcance pequeño y tiene poco impacto en los edificios al borde de la carretera. El Metro de Milán en Italia es un ejemplo típico de este método de construcción.
Método de minería
Generalmente, mediante el método de minería se pueden construir túneles de montaña o edificios subterráneos, como túneles de ferrocarriles y carreteras. Este método se puede dividir en ① método de perforación y voladura. Los túneles ubicados en diversas formaciones rocosas se pueden excavar mediante perforación, carga y voladura. Para la excavación en túneles de roca dura, se pueden utilizar equipos de perforación de roca para perforar agujeros y realizar excavaciones de sección completa. Este fue un nuevo método desarrollado en la década de 1930. La idea principal es utilizar la roca circundante del túnel como principal método de soporte. Durante el proceso de construcción, se debe minimizar el aflojamiento y el daño de la roca circundante, y se debe proporcionar soporte a tiempo después de la excavación para garantizar que se forme un círculo de apoyo en la roca circundante a una cierta profundidad desde la superficie crítica. Existe un momento óptimo para el fraguado del soporte: si el soporte es demasiado temprano, se generará mayor presión de formación entre el shotcrete y la formación rocosa, si el soporte es demasiado tarde, la roca circundante se aflojará por deformación excesiva; Para estimar correctamente el tiempo de soporte razonable, la medición de la convergencia debe realizarse a tiempo después de que se haya excavado la roca que rodea el túnel. Método de excavación con tuneladora. Se ha promovido vigorosamente en los últimos años. La tuneladora utiliza cortadores instalados en la mesa giratoria del eje de la tuneladora para cortar directamente la formación rocosa. El primer fabricante de tuneladoras fue la American Robbins Company. Nuestro país ha fabricado una tuneladora hidráulica de 5,8 metros de diámetro, que ha obtenido buenos resultados. En los últimos años, el apoyo tras la excavación de túneles se ha desarrollado enormemente.
El soporte de anclaje de hormigón proyectado proporciona un soporte eficaz para varios túneles construidos utilizando métodos de minería en diversas condiciones geológicas complejas.
Otros métodos
Además, al construir túneles submarinos, se puede utilizar el método del tubo sumergido; al cruzar vías de ferrocarril, carreteras, ríos o edificios, se puede utilizar el método de elevación de tuberías. El método de cajón también se puede utilizar en la construcción de piscinas y tanques de agua subterráneos, fábricas subterráneas, almacenes y diversos pozos subterráneos (ver construcción con método de cajón en ingeniería subterránea).
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