工程机械构造

《工程机械构造》长安大学的课程设计说明书主要涵盖了隧道施工的各种方法和技术，以及在不同地质条件下的应用策略。本文将详细解析其中的关键知识点。 隧道施工方法多样，包括矿山法、明挖法、盾构法、掘进机法、沉管法和顶进法等。这些方法的选择取决于地质条件、工程规模、施工技术和经济效益等因素。例如，新奥法是一种广泛应用的隧道施工技术，它强调全断面法或台阶法，以减少对围岩的扰动，提高施工效率和安全性。 新奥法中的全断面法具有工序简洁、施工管理方便的优点，尤其适合大型机械化施工。而台阶法则根据围岩稳定性和施工机械效率灵活调整，如长台阶法、短台阶法和超短台阶法。分部开挖法如环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法适用于不同地质环境。 此外，洞口段的处理至关重要，因为它直接影响到隧道的稳定性。明洞施工方法如先墙后拱法和先拱后墙法各有优缺点，前者整体性好但土方开挖量大，后者则反之。 辅助施工措施是为了确保施工安全和顺利进行，包括预支护（如预留核心土、喷射混凝土、超前锚杆、管棚等）和预加固（如预注浆加固地层）。膨胀土围岩施工需尽量减少围岩扰动和防止水分浸湿，黄土施工遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的原则，而岩溶地段则需采取“引、堵、越、绕”策略。 岩爆是一种特殊的地质现象，常见于结构完整或硬质地层，高应力环境中。防治岩爆的方法包括强化和弱化围岩，如喷射混凝土、锚杆加固等。高地温和瓦斯问题也是隧道施工中的挑战，需要加强通风和采取相应措施。 钻爆法施工工序包括开挖、出渣、支护和衬砌。控制爆破技术如光面爆破和预裂爆破旨在减少对围岩的破坏。光面爆破通过精确控制爆破参数，实现均匀的断面轮廓，预裂爆破则在周边眼先行爆破以形成预裂缝，减轻主体爆破对围岩的影响。 隧道支护分为临时支护和永久支护，喷射混凝土是常用的支护手段，具备填充裂隙、防止风化、形成共同承载体系等多种功能。钢支撑则因其强度高、刚度大，能够立即承受开挖压力，起到稳定作用。锚杆支护也十分重要，其悬吊、组合梁、加固和支撑效应能有效增强隧道稳定性。 锚杆种类包括机械式、粘结式和自进式中空注浆锚杆，它们各有特性，适应不同的地质条件和施工需求。锚杆的布置通常根据地层条件和工程需求进行局部布置。 《工程机械构造》课程设计说明书详细阐述了隧道施工的多种技术和方法，为实际工程提供了理论指导，同时也体现了工程机械在地下工程中的重要地位和作用。这些知识对于理解和实践隧道建设具有极高的价值。