隧道竖井施工
竖井施工朱岭头隧道位于浙江省53省道丽(丽水)龙(龙泉)一级公路云河县境内,为上下行并行隧道,隧道左洞长2 405 m,右洞长2 345.63 m;设计为双车道隧道,隧道净空为高6.8 m,宽10.2 mo竖井位于右线隧道(下行)距隧道出口635.63 m处,竖井内净空直径为5.0 m,竖井中心位于隧道中心线上,竖井总深度为184.6 m.该竖井为通风竖井。
竖井的地质条件及施工措施:竖井井口段10 m为软土层,为花岗分化经雨水冲积后形成,呈砂性,透水性较强,支护采用20 cm钢筋混凝土护壁;其下为60 m强风化花岗岩层,采用锚杆,钢筋网,喷混凝土联合支护,喷混凝土厚度为巧cm;其余为IV类花岗石层,也采用锚网喷混凝土支护,喷混凝土厚度为10 cm;井壁衬砌为20 cm厚C30防水混凝土.竖井通过岩层节理发育,裂缝较多.由于竖井位于隧道中心,防水要求较高,要求井壁混凝土采用至下向上施工,保证井壁混凝土的密实性。
1施工进度计划为了不影响隧道正洞的施工,要求正洞施工至竖井位置之前完成竖井的施工,正洞计划于2002年6月1日施工至该位置,竖井施工由于其他因素的影响,于2002年1月16日开始施工.施工时间为135日。
分项工程分析:钻爆5h,出渣8h,支护7h,每循环施工时间20 h.根据以上分析,排出施工进度计划见表1施工进度计划表2竖井井筒施工方法井口段lo m软土层,采用风镐掘进,抓岩机装碴.护壁施工采用组合钢模施工.基岩采用短进尺,及时的施工方法,钻眼采用7655凿岩机人工掘进.井壁混凝土施工选用整体钢模,模板高度3.0 m,滑行施工,液压顶升系统.井壁衬砌待井筒开挖完成后,自下而上进行。
2.1机械设备的选取竖井位于山顶,施工便道布置较为困难,若采用大型矿井设备,将会造成设备能力的浪费,至使投入大,效益低.考虑各施工环节能力的匹配,选定以下施工设备,见表20 2.2井筒掘进(1)掘岩井筒掘进采用7655凿岩机人工施钻.光面爆破.眼深2.0 m.使用炸药为防水乳化炸药.炸药规格表2竖并投入机械设备表序号}设备名称数量规格1}井架/V0}1自制加工梯形井架,主骨架为16#工宇钢2}凿岩提升机冶}'}1X-2.0/20 3}吊桶价}3}1.0., 4稳车冶}2}jztj 5一A-wvu台}'5} 6一抓岩kL/台l长绳悬吊式7一模板/t}1高3刀8一搅拌机冶}1}JS500 9配料柳台1}PL-800 10混凝」几输送泵随一}0159 411w 11}振捣器冶一ZX-50 12}抽水泵冶3 13空压机/台1}20 m'/min 14一通风机冶1}流通风机15一RM/A一$600 mm胶皮风筒16一运碴车/R3一自翻式小矿车1.21.1 为035 mmx250 =x300 g,雷管为1,3,5,7,9段毫秒雷管,反向祸合连续装药,电力起爆. (2)炮眼布置和爆破参数.采用中空斜眼锥形掏槽,这样可以保证掏槽质量,提高开挖进尺.炮眼布置及爆破参数分别见图1和表30 3竖井结构的施工控制 3.1出碴及支护出碴采用长绳悬吊抓岩机,斗容量为0.2澎,人工配合清底.提升系统为一套双钩提升,提升机为JK-20/20型凿井专用提升机.吊桶为自制 2.0 m3吊桶,每次出碴时间约为8h,支护为锚,网,喷混凝土,联合支护,锚杆为-P25中空锚杆,一般长为2.5 m,06钢筋网片15x15cm.为便于操作和施工安全,施工支护每循环施作一次.混凝土喷射机设于竖井井口,喷混凝土期间采用喷雾降尘措施,每次支护时间约为7h. 3.2井壁混凝土施工井壁混凝土施工是待井壁开挖及支护完成后自下而上进行的.为保证井壁混凝土的施工质量,井壁混凝土采用整体大模板自下而上滑行施工.这样可以保证井壁接茬少,井壁的成型质量好,混凝土相接紧密,提高防水效果.混凝土的生产采用自动计量装置上料,强制式拌和机搅拌,严格按混凝土的配合比施工,混凝土输送沿井壁附设混凝上输送管仲159钢管),在输送管底2.0 m处设缓冲器,缓冲器上下直径为159 mm,中部直径为300 mm,中间为十字型结构.这种缓冲器有下料迅速,缓冲效果好,入模方便等优点.混凝土外加剂采用NOF-2型高效减水剂,这样可以保证混凝土坍落度,减少离析. 3.3村砌防水施工为保证以后运营期间的安全和通风效果,该井筒的防水要求较高.为此在施工支护背后沿开挖岩壁敷设了螺旋式的4P50 mm软式透水管,每上下间隔10 m,用垂直向下的管接出.透水软管的敷设引排了井壁周围的裂隙水,起到了较好的防水效果.另外,为了防止混凝土接缝处的渗水,每循环混凝土接缝处均设置了E5橡胶止水带,进行接缝防水.上述两种方法与自防水混凝土相结合,起到
了较好的防排水效果.竖井井壁混凝土衬砌完成后,没有发现漏水现象。
4施工经验4.1隧道竖井与矿井有所不同施工前我们查阅了矿井施工资料,但一般矿井均较深,投入大型设各也较多.矿井施工是为了以后矿藏的开发,后期效益较大.但竖井是为了满足以后的运营通风,虽然深度不大,但防水要求较高,对混凝土外观要求高,施工方法上一般矿井采用自上而下边挖边砌,该竖井施工采用先开挖,支护,然后由下向上衬砌. 4.2选择经济合理的施工机械设备该竖井根据工期要求,施工条件,合理选用了人工凿岩开挖,机械出碴的方式,这样既可保证施工安全,又能加块循环速度.长绳悬吊抓岩机,又节约了设备投入,一台长绳悬吊装岩机,配3只吊桶和上部配3台自卸式矿车,保证了出碴作业的连续性,每循环出碴时间比人工出碴时间快3倍.由于该竖井选用了人工凿岩方式,配备了一套双钩提升系统,满足了出碴和人员物质的升降要求,使施工作业程序能够正常运行. 该竖井由于施工机械选配经济合理,既加快了施工进度,又节约了设备投入.竖井于2002年5月15日完工,历时120 d,比计划工期提前了15 do 4.3提高施工技术水平该竖井开挖采用直眼掏槽,光面爆破技术,使每循环进尺最高达到了 1.90 m,平均炮眼利用率为92%,保证了竖井的开挖进度.光面爆破减少了对周边围岩地扰动.开挖后,及时进行了出渣,排险,支护,尤其是锚网喷混凝土的联合支护,使井壁周围一定范围内的岩体形成一个环形的受力整体,保证了井壁的稳定.二次衬砌采用滑楼施工,保证了混凝土的接缝处连接密实,表面光洁度较好,达到了内实外美的要求.综合防排水措施的应用,保证了竖井井壁外基岩裂隙水沿井壁外侧下流到底部与隧道衬砌防水板外的渗水一起流动侧沟排出洞外,使竖井的防排水系统与隧道防排水系统联为一体,保证了竖井的防水效果. 4.4加大投入,完善制度,保证安全施工竖井施工安全隐患较多,施工中在安全设置土加大投入,购入了一套矿井通讯与信号系统,并对操作人员进行了专门培训,做到了持证上岗,保证了信号系统畅通.另外,完善的安全管理制度,保障了施工生产的正常运行.竖井施工开始至结束历时120 d的时间,没有发生一起安全事故.。