隧道斜井进入正洞挑顶施工安全措施
针对石楼隧道斜井数量多,斜井与隧道洞身交叉处为异型断面、跨度大,开挖后会引起围岩应力重新分布,极易产生局部应力集中而发生掉块、坍塌等安全隐患,通过对1#斜井挑顶进入正洞施工安全方案的研讨,最大限度地减少施工安全隐患,对其他斜井进入正洞施工起指导作用,对其他隧道的类似施工提供一定的参考。
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1 工程概况
2 技术安全措施
2.1 总体安全施工技术①斜井与隧道洞身交叉处为异型断面、跨度大,开挖后极易引起围岩应力重新分布,局部产生应力集中而发生掉块、坍塌,必须加强技术方案的优化确保施工安全,同时采用短开挖、强支撑、早封闭,做到步步为营,稳扎稳打。
②在斜井施工过程中,施工到与正洞交界处,通过圆曲线形式转体进入正洞,同时将上坡开挖到正洞的拱顶高程,沿相同方向继续掘进一定距离;作业空间形成后,开始进行反向施工,对临时支护进行扩挖,进而在一定程度上达到正洞标准的断面。
施工工序见图1。
2.2 施工步骤①在安装异型钢架的过程中,斜井与正洞相交角度保持在37°,间距控制在0.5m,进而在一定程度上完成由垂直于斜井中线过渡到平行于正洞中线,见图2。
②以0.5m间距在斜井与正洞交叉口段架立I20异型钢钢架,三维受力状态下确保相交地段围岩的稳定,同时在最后1榀采用三榀焊接一起的I25型钢架立,为正洞钢架提供落脚平台,见图3。
③斜井小曲线过渡到与正洞线路走向成90°夹角后平坡开挖至正洞右侧边墙位置。
④斜井进入正洞内的导洞施工。
导洞设计净宽最小6m,采用爬坡渐变方法相正洞标准断面过渡,根据土质情况,结合机械施工的需要进行调整,进而设计爬坡道的坡度,在降低不安全因素的前提下,加快爬坡导坑施工进度。
⑤反向开挖支护。
按照正洞V级,同时加强围岩上部弧形导坑的高度进行反向开挖,通常情况下先挖顶部,再挖两侧,在开挖过程中拆除有影响的导洞钢架,钢架施工要按照正洞设计要求间距进行,同时对其他支护进行完善。
⑥正洞落底后,及时进行仰拱施工,在一定程度上便于初期支护与仰拱尽早成环,确保施工的安全性。
同时对交叉口处斜井施做30m 二次衬砌,全面保障交叉口处的围岩三维方向稳定。
2.3 斜井进入正洞内的导洞施工顺序及方法①斜井施工至转交处后,采用25%的坡率向上,扇形面转至与正洞垂直,并及时做好扇形面的支护工作。
②待斜井与正洞接口处支护工作完成后,继续以25%上坡坡率向正洞方向垂直掘进,掘进至正洞中线右侧1.96m位置后,及时用挖掘机清除正洞中线拱部右侧欠挖部
位,此工序需测量班现场配合。
3 施工安全措施
①开挖过程中严格按方案下达的技术交底书施工,控制开挖断面,每开挖循环均测量放样标出钢架中线位置和开挖轮廓线,严格控制超挖。
当出现超挖时,采用喷锚等永久支护体系时,多次复喷,直至大面平顺。
②开挖过程中,重视锁脚锚杆的施工,以确保钢架基础稳定,确保下一个工序的安全施工,必要时底部增设临时横撑,保护基底。
③施工过程中,对围岩加强量测,根据量测结果,将支护信息进行及时反馈,确保支护的安全性、合理性。
④及早施作交叉口段斜井衬砌,沿正洞线路方向安设挡头板。
⑤对斜井与正洞掌子面进行施工时,设置专人进行值班,对围岩及支护状态的稳定性进行随时观察。
⑥制定挑顶施工的安全应急预案,储备好应急材料和物资。
4 结束语
通过对1#斜井挑顶进入正洞施工安全方案的研讨,最大限度地减少施工安全隐患,对其他斜井进入正洞施工起指导作用,对其他隧道的类似施工提供一定的参考。
参考文献:
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