在过去的将近一周时间中,学院为我们安排了土木建筑工程专业实习。虽然原本计划进行的校外实习因为天气原因取消了,但在学校中心报告厅的专业知识讲座也让我们受益匪浅,特别是最后一天的现场实验室参观和学院综合楼的图纸认识,让我们亲身接触了土木工程的工作。我想,这次实习已经达到了学院让我们了解房屋建筑工程、铁道工程、桥梁隧道工程和岩土工程等各个细分方向的大致内容、规范标准和现状以及今后发展趋势情况的目的,提高了我们的专业认识,对于我们在今后的专业课选择上有了一个依据。
每天上午的3个小时讲座,都是由学院的专业教师为我们讲授相关专业的知识,这使我们对于各个专业方向都有了大致了解。安排在9号下午的参观,更让我有机会看到真正的建筑施工设计图。真是所谓的“宏伟蓝图”,看着图纸上一笔一笔的图线,真难想象那是一项多么浩大的工程。当初学习工程制图专业课的时候,画一张简单的手工图都要好几个小时!
实习期间,学到了很多,其中印象最深的是有关隧道工程方面的知识。因此,我在听完讲座后特意查阅了相关资料,更加深入的了解了相关专业问题。
隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道;为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道;为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
特别是在隧道的开挖方面,我听老师说,如今我国的技术还很落后,以致大量的金钱花费在进够外国先进设备上。
开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道,而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分,有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛,采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。
钻爆法 在隧道岩面上钻眼,并装填炸药爆破,用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。
钻爆法开挖作业程序包括钻孔、装药、爆破、通风、支护、装碴、运输等工序。
由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。根据中国的经验,在单线全断面开挖中24小时能作两个循环,每个循环能进3.5米深度,每日单口进度可达7米。然而在开挖中难免遇到断层或松软石质以及涌水等,不易保持每日的预计循环,所以每月单口实际进度多低于200米。开挖循环作业的特点是一个工序接一个工序必须逐项按时完成,否则前一工序推迟就会影响下一工序,因而拖长全部时间。其中最主要的工序为钻孔及出碴,所用时间占全部作业时间比例较大。
钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法。
①全断面开挖法:一次开挖成型的方法。一般采用带有凿岩机的台车钻孔,用毫秒爆破,喷锚支护。还要有大型装碴运输机械和通风设备。全断面开挖法又演变为半断面法。半断面法是弧形上半部领先,下半部隔一段距离施工。
②分部开挖法:先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大到半断面或全断面的开挖方法。这种方法主要优点是可采用轻型机械施工,多开工作面,各工序间拉开一定的安全距离。缺点是工序多,有干扰,用人多。根据导坑在隧道断面的位置分为:上导坑法、中央导坑法、下导坑法以及由上下导坑互相配合的各种方法,另有把全断面纵向分为台阶进行开挖,而各层台阶距离较短的台阶法。
上导坑法适用于软弱岩层、衬砌顺序是先拱后墙,曾于1872~1881年为圣哥达隧道采用。中国短隧道一般用这种方法。
全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法,但隧道施工很复杂,时常遇到各种困难情况,如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等,尚需采取相应措施。
盾构法 采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。1825年在伦敦泰晤士河水下隧道首先试用盾构,并获得成功。此后,松软地质多采用盾构法开挖。盾构是一种圆形钢结构开挖机械,其前端为切口环,中间为支撑环,后端为盾尾。开挖时,切口环首先切入地层并能掩护工人安全地工作;支撑环是承受荷载的主要部分,其中安设多台推进盾构的千斤顶及其他机械;盾尾随着上述两部分前进,保护工人安装铸铁管片或钢筋混凝土管片。盾构法适用于松软地层,施工安全,对地层扰动少,控制围岩周边准确,极少超挖。日本丹那铁路隧道曾采用盾构法施工。
掘进机法 在整个隧道断面上,用连续掘进的联动机施工的方法。早在19世纪50年代初,美国胡萨克隧道就试用过掘进机,但未成功。直到20世纪50年代以后才逐渐发展起来。掘进机是一种用强力切割地层的圆形钢结构机械,有多种类型。普通型的掘进机的前端是一个金属圆盘,以强大的旋转和推进力驱动旋转,圆盘上装有数十把特制刀具,切割地层,圆盘周边装有若干铲斗将切割的碎石倾入皮带运输机,自后部运出。机身中部有数对可伸缩的支撑机构,当刀具切割地层时,它先外伸撑紧在周围岩壁上,以平衡强大的扭矩和推力。掘进机法的优点是对围岩扰动少,控制断面准确,无超挖,速度快,操作人员少。
作为土木工程专业的学生,毕业后就业可能不是问题,但是,我们不能仅满足于找一份工作。我们国家在铁道建设、地下工程等与人民生活密切相关、与经济发展紧紧联系的专业上,投入大量资金发展建设,我们应该充分发挥自己的作用,运用专业知识,投身于最需要我们的行业中去。身为当代大学生,应牢记使命,为祖国的建设事业出力。通过专业实习,我更加坚定了信念,今后一定要做一名出色的结构工程师,努力实现自身价值!