一级建造师铁路隧道工程讲义.doc
一级建造师铁路隧道工程讲义 一、内容提要 1C415000 铁路隧道工程 铁路隧道开挖 铁路隧道支护 铁路隧道衬砌及防排水 铁路隧道施工辅助作业要求 1C416000 轨道工程 铁路轨道技术(07新增) 有碴轨道铺设 无缝线路铺设 无碴轨道铺设(07新增) 二、重点、难点 隧道主要开挖方法;隧道支护、衬砌施工方法 轨道施工;无缝线路轨道技术 三、内容讲解 11C415010 铁路隧道开挖 1C415011 掌握隧道围岩分级 (1)铁路隧道围岩分级的目的 铁路隧道围岩分级的目的(多选题)判定围岩性质、选择隧道位置、选择支护和衬砌以及指导隧道施工。 (2)铁路隧道围岩分级的因素及其确定方法 铁路隧道围岩分级的因素(多选题)综合考虑围岩主要工程地质条件、开挖后的稳定状态、弹性纵波速度等因素确定,根据特殊地质现象进行修正。 铁路隧道围岩的特性采用定量和定性相结合的方法进行描述。这些特性主要包括(多选题)岩体的单轴抗压饱和强度受地质构造影响强度、节理发育程度、软弱面情况、结构面特征和完整状态、开挖后的稳定状态等。 (3)铁路隧道围岩分级判定表 掌握铁路隧道围岩分级判定表。分为ⅠⅥ级,数值越小,围岩稳定性越好,掌握各种级别围岩的主要工程地质特征和围岩开挖后的稳定状态。 1C415012 掌握隧道开挖方法 (1)铁路隧道开挖方法选择的基本要素 铁路隧道开挖方法的选择(多选题)应根据施工条件、地质条件、隧道长度、隧道横断面、埋置深度、环保条件等综合确定。 (2)铁路隧道主要开挖方法(多选题) 有钻爆法、掘进机法、盾构法、沉管法、明挖法。 (3)钻爆法 是隧道工程中通过钻眼、爆破、出碴而形成结构空间的一种开挖方法,是目前修建山岭隧道的最通行的方法(单选题)。按开挖分部情况分为全断面、台阶、环行开挖预留核心土、双侧壁导坑、中洞、中隔壁、交叉中隔壁开挖法。(多选) 熟悉钻爆法开挖施工要点在有可能的条件下,应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法。应尽量采用先修筑仰拱(或临时仰拱)或铺底的施工方法。在任何情况下,都应采用先墙后拱的施工顺序。掌握软弱围岩施工的原则、施工辅助措施。 熟悉钻爆法开挖的优点适用于各种地质条件和地下水条件。一级建造师 (4)掘进机法(TBM) 熟悉其施工方法的优点及缺点。不适用于短隧道,不宜改变开挖直径和形状。地质的适应性受到一定限制。 TBM的运输方式轨道方式、无轨方式、连续皮带运输方式、泥浆运输方式。 (5)盾构机 是现阶段在软弱地层中修建地铁和交通隧道以及各种用途管道的最先进的施工方法之一。 掌握盾构的类型按开挖方式分三种;按开挖面的支护方式分为五种。 熟悉盾构法施工。衬砌防水分为密封、螺栓孔防水、嵌缝三种。 (6)沉管法 是修建水底隧道通常采用的方法。 熟悉其主要特点。 熟悉其施工顺序管段制作、沟槽施工、基础施工、沉放结合、回填及覆盖等。 (7)明挖法 分为顺筑法和逆筑法两种。一般采用在洞口修路堑有困难地段。 1C415013 掌握隧道出碴方法 出碴是隧道施工的基本作业之一,分为装碴、运碴两步。选择出碴方式是,应结合隧道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济效益、作业环境及工期要求等因素进行综合确定。基本要求是装碴、运输能力大于最大开挖能力;制定运输计划,统一指挥,提高运输效率。 (1)装碴 方式采用人力或机械装碴。仅在短隧道缺乏机械或断面小而无法使用机械装碴时,才考虑使用人力装碴。 装碴的机械按扒碴机构型式分为四种。 (2)运碴 包括有轨和无轨运输两种方式。前者适用于大断面开挖的隧道,更适用于小断面开挖的隧道,尤其适应于较长的隧道运输(3km以上),是一种适应性较强的和较为经济的运输方式。后者一般适用于大断面开挖和中等长度或短隧道中,并应注意加强通风。 21C415020 铁路隧道支护 1C415021 掌握隧道支护类型 (1)初期支护的基本概念 支护主要采用锚杆和喷射混凝土钢筋、钢支承,它是现代隧道工程中最常见也是最基本的支护形式和方法。(单选) (2)喷锚支护特点及作用 熟悉喷锚支护特点及作用。熟悉喷射混凝土、锚杆、钢拱架的施工要点。 1C415022 掌握隧道支护施工方法 径向和超前支护。 3 1C415030 铁路隧道衬砌及防排水 1C415031掌握隧道衬砌施工方法 (1)在永久性的隧道及地下工程中常见的衬砌形式 三种,整体混凝土、符合式衬砌和锚喷衬砌。 (2)衬砌模板类型 三种,整体移动式模板台车、穿越式(分体移动)模板台车和拼装式拱架模板。 熟悉各种模板的应用范围及特点。 (3)衬砌施工方法 掌握主要工作流程及顺序。 1C415032 掌握隧道排水措施 (1)隧道工程防排水原则 包括两个方面的内容.结构防排水、施工防排水。 我国铁路隧道坚持“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的防排水原则。 (2)施工防排水措施(多选) (3)结构防排水措施 包括7种措施,掌握其应用场合。 4 1C415040 铁路隧道施工辅助作业要求 1C415041 熟悉隧道施工供电要求 (1)施工总用电量估算 常采用估算公式进行计算。分为同时考虑施工现场动力和照明、只考虑动力负荷两种情况。了解公式的含义及计算方法。 (2)供电方式 设有自设发电站供电和地方电网供电两种。一般采用后者。 (3)变压器选择 根据施工总用电量来选择。一般使其用电负荷达到额定容量的60左右为佳。 (4)供电线路布置及导线选择 线路电压等级.一般三相四线400/230(V),长大隧道可用6-10kV。 导线选择.考虑电压降及经济电流。 1C415042 熟悉隧道施工供风要求(07新增) 理解总耗风量和风压损失的计算。 1C415043 熟悉隧道施工供水要求 施工用水主要考虑水质要求、水量的大小、水压及供水设施等几个方面。 (1)水质要求 无臭味、不含有害物质的洁净天然水。 (2)用水量估算 考虑施工用水、生活用水、消防用水三个方面。 (3)供水方式及供水设备 1C415044 熟悉隧道施工通风要求 提供新鲜空气,稀释并排除有害气体和降低粉尘浓度。 (1)隧道施工作业环境要求 掌握隧道施工作业环境的卫生标准。 (2)通风方式 根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等因素确定。包括自然通风(仅限于短直隧道)和强制机械通风(管道通风和巷道通风)。 (3)通风计算 包括风量计算、通风机的选择和风机及风管布置。 1C415045 熟悉隧道施工防尘要求 主要是湿式凿岩、孔口捕尘、机械通风、喷雾洒水和个人防护相结合,综合防尘。 熟悉各种方法的特点及应用场合。 机械通风是防尘的基本方法(单选)。 在线习题. 1.目前铁路隧道掘进采用最多的施工方法是( )。 A.掘进机法 B.盾构法 C.明挖法 D.钻爆法 答案.A 2.根据铁路隧道围岩分级,拱部无支护时可产生小坍塌,侧壁基本稳定的围岩属于( )类围岩。 A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅴ 答案.C 3.在隧道工程防排水中为避免和减少水的危害,我国铁路隧道坚持( )。 A.防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理 B.防、排相结合,因地制宜,综合治理 C.以堵为主 D.以排为主 答案.A 4.单口掘进长度在5km以上的单线铁路隧道常用的出碴运输方式是( )。 A.无轨运输 B.有轨运输 C.混合运输一级建造师 D.皮带运输 答案.B 5.初期支护的基本概念主要包括( )。 A.支护是为了美观 B.初期支护是一直遗留下来的习惯做法 C.支护是为了解决隧道在施工期间的稳定和安全而采取的工程措施 D.支护主要采用锚杆和喷射混凝土钢筋、钢支承,它是现代隧道工程中最常见也是最基本的支护形式和方法 E.支护施作后即成为永久性承载结构的一部分,它与围岩共同构成了永久的隧道结构承载体系 答案.C、D、E 1 1C416010 铁路轨道技术(07新增) 1C416011 掌握轨道类型 一、轨道组成及轨道类型划分 二、正线轨道类型 三、站线轨道类型 1C416012 掌握轨道构造 一、钢轨与扣件 二、轨枕与扣件 三、有碴道床 四、无碴道床 1C416013 掌握轨道铺设条件 一、轨道铺设基本条件 二、轨道铺设适应方法 三、轨道铺设基本作业选择 2 1C416020 有碴轨道铺设 1C416021 掌握人工铺轨方法 掌握施工顺序。 (1)线路标桩的设置 中桩的桩距(直线25m、园曲线20m、缓和曲线10m)、哪些地点应设置中桩(曲线起讫点等处)。 水平桩的桩距(直线50m、曲线20m)、哪些地点应设置中桩(变坡点等处)。 (2)铺轨温度的选定 1C416021-2公式及参数含义要熟悉。 (3)铺底碴 (4)铺枕 钢轨接头前后应各铺设不少于5根同种类同类型的轨枕。 (5)铺轨 连接钢轨时,必须按规定预留轨缝。掌握预留轨缝量的计算。 1C416022 掌握机械铺轨方法 掌握施工顺序。 (1)设置线路标桩、选择铺轨温度和铺设底碴同人工。 (2)铺轨基地设置 了解基地选址和规模、设施和布置的要求,熟悉基地内线路平、纵断面的要求,基地内的单开道岔不得小于9号,对称道岔不得小于6号。 (3)轨料存放 了解钢轨、轨枕、道岔的存放要求。 (4)轨节组装 螺旋道钉用硫磺水泥砂浆锚固,锚固方法宜选用反锚,还有正锚方法。 螺旋道钉应与承轨槽面垂直,歪斜不得大于2度,道钉中线与承轨槽面的交点,偏离预离孔中心不得大于2mm。螺旋道钉的抗拔力不得小于60kN。 轨节组装完毕,直线轨端应方正,曲线按计算错开,允许偏差为10mm,轨距允许偏差为2mm,轨枕中心线的允许偏差国家铁路的正线和到发线为20mm。 (5)铺轨机 目前广泛应用的是悬臂铺轨的铺轨机,代表机型为DPK32型铺轨机和PG28型铺轨机。 (6)轨节铺设 轨节运输列车在工地作业时的移动速度不得大于5km/h。 1C416023 掌握道岔铺设方法 (1)道岔分类 根据用途和结构分为单开道岔、复式道岔和交叉渡线3类。 (2)道岔的铺设要求 熟悉铺设要求。 (3)道岔常用铺设方法 一般采用原位组装预铺、机械分段铺设和换铺三种方法。 1C416024 掌握有碴轨道上碴整道养护方法 一、人工上碴整道 二、机械化大养 (1)道碴 不同轨型和不同轨枕厚度的交接处,轨面高差应用道碴以2‰的坡度向较低方向顺接。 (2)上碴整道作业 二次上碴应在第一次上碴整道并通过5列以上列车进行,整道时应以水平桩为准,轨面略高于设计高程。 1C4160125 熟悉营业线轨道方法 掌握曲线轨道超高的计算公式。一级建造师 曲线外轨最大超高不得大于150mm,单线铁路上下行车速度相差悬殊时,不得大于125mm。 掌握营业线改建放行列车条件(P97 表1C416015) 3 1C416030 无缝线路铺设 1C416031 熟悉钢轨焊接 包括闪光接触焊、铝热焊和气压焊。 一、基地钢轨焊接 二、工地钢轨焊接 1C416032 熟悉钢轨铺设方法(07新增) 一、分段换轨法 二、长轨排铺设法 三、单枕综合铺设法 四、推轨铺设法 1C416033 熟悉应力放散方法 包括滚筒放散发和综合方散法。 掌握无缝线路应力放散或调整的条件(多选题)。 例题 无缝线路有下列情况( )时,应放散或调整应力后重新锁定,并使其符合设计要求。 A.钢轨产生不正常的过量伸缩一级建造师 B.无缝线路伸缩区钢轨出现不均匀位移 C.实际锁定轨温超出设计锁定轨温 D.实际锁定轨温低于设计锁定轨温 E.相邻两单元轨节锁定轨温之差大于3C 答案.A、C 熟悉放散的作业程序。 掌握放散量和锯轨量的计算公式。 1C416034 熟悉无缝线路锁定方法 钢轨温度的计算和测量。采用半导体点温计、普通温度计和RT型钢轨测温计。 掌握锁定轨温的概念。 熟悉线路锁定的要求。 1C416035 熟悉钢轨伸缩调节器的铺设方法 调节器预留伸缩两应考虑的因素(多选)。 熟悉伸缩调节器的铺设要求。 1C416036 熟悉无缝线路轨道整理的方法(07新增) 1C416037 熟悉钢轨预打磨方法(07新增) 4 1C416040 无碴轨道铺设(07新增) 1C416041 了解板式无碴轨道铺设方法 轨道板预制 轨道板存放、运输 支承层施工方法 板式无碴轨道铺设方法 1C416042 了解双块式式无碴轨道铺设方法 双块式轨枕预制 支承层施工方法 轨道组装与定位方法工艺 道床板混凝土填筑方法 1C416043 了解弹性支承块式无碴轨道铺设方法 道床支承块预制方法 橡胶套靴及橡胶垫板的安装方法 基底处理与施工排水方法 标桩测设方法 弹性支承块组装和轨排调整方法 道床混凝土浇筑方法 组合式轨道排架铺设方法 养护与清理 1C416044 了解无碴轨道道岔铺设方法 精确测量 铺设隔离层 组装龙门吊 排布碴枕 道岔吊装卸与就位 道岔组装 在线习题 1.铁路铺轨作业中,连接钢轨时,必须按规定( )。 A.预留起道量 B.预留拨道量 C.预留轨缝量 D.预留延伸量 答案.C 2.铺轨后第二次整道时应以( )为基准。 A.外移桩 B.中心护桩 C.导线桩 D.水平桩 答案.D 3.伸缩调节器预留伸缩量应考虑主要因素不包括( )。 A.恒载对梁作用引起的钢轨位移(钢桁梁) B.线路可能产生的最大爬行量 C.由于温度变化产生的钢轨伸缩量 D.活载对梁作用引起的钢轨位移(钢桁梁) 答案.A 4.铁路轨道人工铺轨前应钉设线路中桩,并应符合规定( )规定。 A.桩距.直线不得大于25m,圆曲线应为30m,缓和曲线应为20m B.桩距.直线不得大于25m,圆曲线应为20m,缓和曲线应为10m C.在曲线起讫点、缓圆点、圆中点和圆缓点,道口中心点,道岔中心点及岔头、岔尾点,均应钉设带钉的中桩 D.隧道内的中桩可标记在边墙上 E.桩距.直线不得大于45m,圆曲线应为30m,缓和曲线应为10m 答案.B、C、D 5.轨道工程的轨枕道钉锚固所采用的方法有( )。 A.承轨槽法 B.正锚法 C.反锚法 D.翻模法 E.倒模法 答案.B、C