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隧道辅助坑道施工要点


一、概述
辅助坑道的断面尺寸应根据运输要求、地形和地质条件、 支护类型、设备情况、通风和排水要求,行人安全及管、 线、路的布置等因素确定。一般断面尺寸不宜过大,为 了减少工程总造价等。若无特殊要求时,辅助坑道的支 护一般只要求能够保证施工期的稳定和安全即可。辅助 坑道的洞口、岔洞处及与正洞连接处应加强支护以保证 安全。 辅助坑道的施工与正洞相同。对于洞口工程的整治处理 应十分重视,稍有不慎,将有可能发生事故。坑道口是 坑道的咽喉,要求在施工前应做好坑道口的截、排水工 程,防护冲刷的设施以及做好洞(井)口的锁口圈后才 能进行掘进等,其目的在于防止洞(井)口的坍塌、落 石,保证施工安全。
模块二 公路隧道施工
任务六
任务分解:
隧道辅助坑道施工
一、理解设置隧道辅Байду номын сангаас坑道的意义; 二、掌握辅助坑道施工的要点。
一、概述
当隧道较长时,为了增加施工工作面,加快施工进度, 改善施工条件(出渣、进料运输、通风、排水等),往 往需要选择设置一些适宜的、辅助性的坑道,如横洞、 斜井、竖井、或平行导坑等。 辅助坑道的设置,可能使隧道工程造价提高,辅助坑道 选择适当与否,将会影响其作用的发挥。因此,应根据 隧道长度、施工期限、施工组织、地形、地质、水文、 设备,并结合通风、排水及是否用作为永久通风通道、 出渣及进料运输的需要等因素综合考虑,并通过经济技 术比较和论证确定选择辅助坑道。
四、竖井
竖井施工开挖应符合下列技术要求:
(5)竖井内应设安全梯和提升罐道,提升罐应有防坠 设备。竖井提升设施的使用能力、安全装置的种类和组 装、使用、保养过程中应做到的事项,应按有关规定及 结合实际施工工作中的提升方式和各种设备,制定出实 施性的操作、维修细则,才能达到安全施工的目的。
五、平行导坑
四、竖井
竖井施工开挖应符合下列技术要求:
(2)每次爆破后应检查断面,不得欠挖。每掘进5 m~ 10 m,应核对中线及时纠正偏斜。若采用自下往上开挖 的方法,一般是先在地表面竖井中央钻一个直径为13cm 的中心孔直至井底,又称主孔。该主孔可与地质钻孔相 结合,精度要求较高,主孔用来穿挂悬吊由下往上开挖 所用罐的钢丝绳。主孔壁要求光滑且坚固(在钻孔过程 中可采用灌注水泥、水玻璃加固其围岩,并用水泥砂浆 扫孔封闭)。另距主孔1.0m范围内再钻一个直径为10cm 的副孔,作为通风和设置通讯电缆及喷射混凝土输料管。 在地表处应平整场地,安装提升卷扬机。卷扬机和通过 主孔的钢丝绳升降吊罐自下往上开挖导向。
四、竖井
竖井位置以设隧道中心线一侧为宜,与隧道的距离一般 为15m~25m之间。其间采用通道联通,施工安全、干扰 少,但通风效果差。竖井也可设在隧道正上方直接联通, 此方法出渣与进料运输方面快速,不需另设水平通道, 通风效果较好,造价较低,但施工干扰大,施工不太安 全。 竖井断面形状有长方形和圆形两种。圆形断面可以承受 较大的地层压力,受力条件好,施工较方便,并可留作 隧道永久通风道。 竖井的位置、断面形状与尺寸,应根据施工要求、所使 用的提升机具大小、通风管道、排水管道设备的尺寸、 是否作永久通风道及造作等因素综合考虑确定。多采用 直径为4m~6m圆形断面。
四、竖井
竖井施工方法,最为常用是自上而下单行作业法施工, 并采用分段作业,完成一段后再进行下段作业。而自下 往上的开挖方法必须以正洞已超前竖井位置为前提才能 使用。两种施工方法比较,前者较后者为安全,但需要 提升出渣,因而施工速度较慢,造价较高。后者施工方 法的优点是可利用自由落体出渣,无需提升石渣,施工 进度较快,造价较低。但后者向上钻炮眼、装药、爆破 等均有一定的难度,施工安全措施亦应加强。 竖井构造包括井口圈、井壁、壁座、井筒与隧道间的联 接段、井下集水坑等部分。井口段常处于松软土壤中, 从地面往下1m~2m(严寒地区至冻结线以下0.25m)应 设置钢筋混凝土锁口圈 。
三、斜井
斜井设计与施工主要的技术要求 :
为保证施工安全,还应注意在井底车场需加设支撑或修 筑衬砌。为提高运输效率,可在井底调车场加设储渣仓, 并尽量不在斜井口处进行摘挂作业。井内钢轨应固定, 以防轨道滑移掉车。现代斜井的出渣运输方式已由轨道 运输发展为皮带运输机的连续出渣运输,它在运量大及 运输安全方面都有很大的优越性。
概述
平行导坑是与隧道走向平行的坑道。越岭的特长隧道, 或拟建双洞的隧道,施工不宜选用横洞、斜井、竖井等 辅助坑道时,往往采用开挖平行导坑的办法来处理,并 可同时解决特长隧道施工中的出渣与进料运输、通风、 排水、施工测量及安全等问题。
五、平行导坑
1.平行导坑的位置选择
(1)平行导坑应设在有地下水来源的一侧; (2)与正洞的最小净距应根据地质条件,施工方法等 因素确定。如果将来有可能扩大为第二线或第三线隧道 时,两相邻隧道最小净距视围岩类别、断面尺寸、施工 方法、爆破震动影响等因素确定。 (3)其底面标高应低于正洞底面0.2m~0.6m; (4)平行导坑中每隔120~180m需要设置一个斜的横向 通道与正洞联结,但应避开地质不良地段。
四、竖井
竖井施工开挖应符合下列技术要求:
(1)为了能用多台钻机打眼和降低爆破抛掷高度,减 少对井筒设备的损坏,开挖宜采用直眼掏槽。为使开挖 底面平坦,炮眼深度要求一致。有地下水时,应采用立 式梯台超前掏槽法开挖。立式梯台开挖是将开挖面分成 两部分交替向下掘进,每次爆破成上下两台,有利排水。 钻好的炮眼,为防止流沙流入应将眼口临时堵塞。此外, 爆破时因需将水泵等提起,就会暂时积水,为防止漏电 应对联线绝缘加以保护。
(1)斜井斜度较大,出渣运输需要较强的牵引动力设 备,如用卷扬机牵引提升机、皮带运输机或无轨运输、 或有轨运输等。 (2)斜井井口不得设在可能被洪水淹没处,井口位置 应高出洪水频率为1/100的水位至少0.5m的标高处; 当设于山沟低洼处时,必须有防洪措施。井口场地最小 宽度一般不应小于20m,以利于井口场地布置及出渣 卸料。井身避免穿越含水量大及不良地质区段。斜井井 口场地通常设有向洞外的不小于0.3%的下坡,以防车 辆溜向洞内造成不安全事故,且有利于排水。
三、斜井
斜井设计与施工主要的技术要求 : (5)井口段应修衬砌,其它部分视地质条件及是否作 为永久通风道等条件决定是否修筑永久衬砌。施工期间 应作好井口防水工程,严防水淹设。卷扬机牵引斗车需 防止钢丝绳破损拉断或脱钩等事故。为此应严格控制牵 引速度,在井口应设置安全闸。在斗车出洞后即时安好 安全闸以防止溜车,为防止斗车在坡道上因脱钩或钢丝 断裂而下滑,可在斗车上或在坡道上设置溜沟、或设置 安全索,阻止斗车继续下滑以确保安全。可在斜井坡道 终点或在坡度中间适当位置设安全缆绳。应由专人负责 看守,在斗车经过后,即在坑道的两侧间揽以钢丝绳, 万一斗车脱钩,也不致冲入井底车场而发生严重事故。 此外,在井底调车场及井身每隔30m~50m,宜设避险洞 以保证作业人员的安全。
一、概述
辅助坑道是否设永久支护应由设计单位决定,但在施工 中根据地质情况需设支护时,开挖与支护应配合进行, 以保证顺利施工。采用锚喷支护不仅安全可靠、快速, 而且可减少开挖工程数量。 在辅助坑道的岔洞及与正洞连接处,因开挖断面及形状 变化较大,结构受力条件复杂,故支护应特别加强并应 紧跟开挖,以保证安全。 当辅助坑道有水时,对作业的效率和施工安全都有影响, 尤其是斜井或竖井施工更是如此。为提高工效,保证安 全,应做好防排水工作,如及时做好排水沟(地质松软 地段,水沟应铺砌)、设置集水坑,配备足够数量的抽 水设备等。
三、斜井
斜井设计与施工主要的技术要求 :
(3)斜井的倾角的大小,是根据提升方式、提升量、 井长及进口地形而定,不同提升方式的斜井倾角规定为: 箕斗提升时,不大于350,斗车提升时,不大于250;胶 带运输机提升时,不大于150,斜井井身纵断面不宜变 坡,井口和井底变坡点应设竖曲线,竖曲线半径一般采 用12~20m。
四、竖井
概述
竖井是在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道。当隧 道较长在覆盖层较薄的地段、或不宜设置斜井、具备提 升设备、施工中很需要增加工作面时,可采用设置竖井 增加工作面、增加出渣与进料运输线路。 竖井深度一般不宜超过150m,否则,其工程造价过高, 施工更复杂,并且施工与运输效率较低。当有两个以上 的竖井时,其间距不宜小于300m。 其井口也不能设在被供水淹没处,井口位置标高应高出 洪水频率1/100的水位至少0.5m,并要加强井口的防洪、 排水措施。
四、竖井
竖井施工开挖应符合下列技术要求:
(3)竖井开挖装渣宜采用抓岩机,其操作高度宜保持 距开挖面3m~6m范围内。抓岩顺序为,有水时先抓出水 窝,及时排水,以便使石渣露出水面,然后抓出桶窝, 放置吊桶,以降低吊桶高度,缩小抓起落高度,达到减 少装渣时间加快吊桶出渣速度的目的。 (4)竖井采用锚喷支护时,每次支护高度视围岩稳定 程度而定。但随着竖井井深的增加,供水管内承压亦将 加大,为使供水管内水压与风压相适应,保证喷射混凝 土的质量,应在供水管上设置降压阀以调节管路水压。 在竖井井口段、马头门及地质较差的井身地段,当采用 混凝土衬砌时,应按需要设置壁座或打设锚杆,以增强 井筒的稳定。
二、横洞
傍山、沿河或山体侧向覆盖层较薄的隧道,设置辅助坑 道时宜优先考虑采用横洞,设置的位置依地形条件和施 上需要而定。横洞与正洞中线交角一般为400~ 450为 宜,并应有向洞外不小于0.3%的下坡,以便于出渣运输 和排水。横洞的布置如图2-6-1所示。 横洞一般不会很长,所以不至于会使隧道工程造价增加 很多,且横洞能增加新的工作面、出渣或进料运输更方 便,横洞施工也较简单和快速。当隧道洞口路堑土石方 工程数量较大,一时不能进洞时,可考虑用开辟横洞的 方法抢前进洞,使隧道洞内施工与洞外路堑工程同时进 行,互不干扰,可以大大加快施工进度。 当横洞采用锚喷混凝土作支护时,横洞开挖断面宜采用 拱形,能充分发挥围岩自承作用。施工与正洞相同。
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