探讨公路隧道竖井施工技术[权威资料]

探讨公路隧道竖井施工技术 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：随着我国公路交通事业飞速发展，公路隧道通风竖井建设将会日益增多，如何选用简单、经济、环保、安全的施工工法，对提高施工单位的经济效益，确保施工安全和进度，保护施工区域的自然环境具有非常重要的意义。本文简要分析了我国公路隧道竖井的特点及存在的问题，并对常见的施工方法进行介绍，重点对应用较为广泛的反井法施工技术进行探讨。 关键词：公路隧道；竖井施工方法；反井法施工技术 U45 A 1.公路隧道竖井的特点及施工中存在的问题 公路隧道竖井有以下特点：竖井断面普遍较大（目前国内公路隧道竖井开挖直径大部分在 6.1 9.0 米范围），而且有继续扩大趋势；公路隧道竖井深度与矿山竖井相比较小，大部分在 150 400m 范围，绝大部分在山岭隧道中间部位，处嵩山峻岭之中，进场施工条件差，多为岩石隧道竖井。 目前国内外公路隧道竖井施工及研究存在问题：施工方法大部分采用自上而下全断面开挖法，施工进度慢、施工成本高；竖井施工的研究主要集中在如何提高机 械化程度，充分发挥机械化的综合效能，如何达到最高月掘进长度方面。而公路隧道施工的关键工期往往不是竖井施工，而是隧道正洞的施工；为提高竖井施工机械化程度，需要运输大型机械设备及大量材料的标准较高的施工便道，修施工便道造成的大面积开挖和竖井井口弃碴对环境破坏较大；公路隧道竖井施工对一个企业来说很可能是短期行为，大型设备的购买很难发挥效益，造成设备闲置。 2.公路隧道竖井施工方法 目前，公路隧道竖井施工方法主要有自上往下开挖法和反井法开挖，各种施工方法的使用需根据围岩级别、交通条件、断面尺寸、 有无钢板衬砌以及工期和施工成本来选择，我国公路隧道竖井施工最常用的为反井法施工，如秦岭终南山公路隧道 2#竖井、夹活页特长公路隧道竖井（井深365m，内径 8m）、苍岭隧道通风竖井（深度 273.7m，内经8.6m）、乌鞘岭特长公路隧道芨芨沟竖井（深度 466.6m，内经 5.1m）等工程中均有应用。以下将对反井法施工技术进行探讨： 3.反井法施工技术 公路隧道反井法施工目前一般分四种方法：钻爆法、爬罐法、小导洞法、反井钻机法，这四种施工方法均采用先挖直径 1.5 3m 的导碴井，再进行正向或反 向扩大竖井的施工方法，在施工成本和施工进度方面均优于正井法施工隧道竖井实践证明，反井法施工能成功应用于我国公路隧道竖井施工，安全有保证，而且施工成本、施工进度方面均优于竖井正井法施工。反井法施工对施工便道要求低，避免大量的建筑材料通过较长的施工便道运至竖井井口，而且反井施工竖井可减少竖井井口的弃碴及占用土地，能充分利用弃碴，保护环境。 3.1 钻爆法一次成型法 先用钻爆法自上而下开挖直径 1.5 3m 的导洞，然后再扩挖到位，扩挖时碴体延导洞落入井底平巷，通过平巷用自卸汽车运出隧道。该法施工时 碴体的提升数量减少，工作效率较全断面自上而下法。另外，该法可探明地质条件，为确定爆破参数提供可靠的依据。竖井所处的地层往往复杂多变，经常会出现一些软弱夹层、溶洞、较大的裂隙等不良因素，利用导井可探明这些情况。在扩挖施工时可相应地调整爆破参数，达到更好的爆破效果。能显著地提高炮孔利用率，增大循环进尺。对于用风动凿岩机钻孔全断面掘进竖井，每循环孔深一般 113m 118m ，炮孔利用率为 85 %左右，若采用 “ 先导井、后扩挖 ” 施工法，在扩挖时每循环孔深可取 2135m 2185m，由于有导井充当较好的自由面，炮孔利用 率可达到 95 % 100 % ，大大地提高了掘进效率，同时也降低了雷管、炸药等导火工材料的单位消耗量，提高了经济效益。 竖井施工分为五个阶段进行：地表至其下 20m 的井口段（含井颈段 8m）。该阶段为加快施工速度在井上地面设备安装的同时，采用简易提升设备进行施工。井口段采用钻爆法开挖，自然通风，人工装碴，在地面用斗车推运碴土填筑井口场地。初期支护一爆一喷。地表段围岩差，挖至 8m 后，立即铺挂防水板，立模，自下而上采用整体式钢模进行井颈段二衬砼施工，以保证洞口的牢固稳定，为地面安装设备、架立井架创造良 好条件；井口段完成后，进行井口设备安装、机械化配套阶段。在井口及地面主要设备有：井盖、井架、天轮、卸碴台、运碴设施等；井筒内的主要设备有：通风管、吊桶、吊泵、信号电缆、砼输送管、压风管、供水管、排水管、安全梯、动力电缆等悬吊设备，以及全自动抓岩机、环形钻架等；竖井井口 20m 以下处实施机械化配套作业，钻爆法开挖，光面爆破。原则上按照边开挖边初支的方式进行，对于好的硬岩可酌情延长；通风采用压入式供风，直接吹入井底，风管由稳车悬吊；开挖深度小于 100m 时，采用自井底水窝由吊泵直接排出井外。开挖超过 100m 时 ，在井壁每隔 50m 增设一处向内倾斜的临时集水仓，接力向井外排水；由下而上用整体滑动钢模实施井身砼二次衬砌为第四阶段，防水板在二次衬砌前按要求铺设。为加快灌注速度，减轻劳动强度，保证安全，提高质量采用滑模实施井身二衬。滑模在井底组装，组装完成后即可灌注砼。砼在地面拌和楼集中拌合，砼输送车运至井口倒入砼吊斗，通过井架提升机将砼吊斗运至滑模的卸料平台，经串筒注入，施工程序为：滑模组装 灌注砼 滑模滑升（边滑边灌） 滑模拆除，最后，按设计完成竖井与正洞连通。左右洞挖至竖井里程后，适时由正洞进行竖井井底洞室施工，以 减少投入。井底洞室施工与汽通、人通施工类似，宜采取弱爆破、短开挖、快支护的施工方式。 钻爆法竖井施工的缺点是：占用土地面积大；对自然环境影响较大；修建便道增加的工程量大；出渣效率较低。优点是：适用的竖井深度及直径范围大；国内外工程实例较多， 施工技术成熟，便于操作，施工风险小。 3.2 人工导洞，先行正洞扩大法 此法工艺简单，大部分渣体自由落入主隧道，不需要大量的提升碴体快速、经济、安全；设备需求简单，不需大型的凿井设备，不会造成设备资源的闲置浪费；井筒开凿后立即进行初 期支护，等待开挖全部井筒后再进行永久支护，简化了施工工艺，有利于提高施工速度和降低工程成本；充分利用大断面作业空间优势，采用小导洞先行，为正洞扩挖爆破提供了良好的条件，便于中深空爆破，加快决进速度；对进场便道标准要求不高，场地占地少，对保护环境有益。因以上优点，此法广泛用于地质条件为岩质的公路、铁路隧道竖井施工。 本法采用自上而下人工小导洞施工，再自上而下扩孔，通过小导洞将扩孔渣体漏入竖井井底，通过正洞运出。小导井贯通后进行洞口钢筋混凝土锁口圈的施工，锁口完工后开始竖井的扩挖，扩挖自上而下一次成型 ，爆破后用人工将碴体扒入导井，从井底通过地下风机房用机械装运出碴。初期支护紧跟掌子面，一炮（一循环）一支护。二衬施工采用吊装整体模板自下而上施工，距井底 30m 范围内的混凝土采用垂直泵送运输， 30m 以上高度的混凝土采用运输筒吊装。竖井具体扩挖施工如下： 3.2.1 扩挖施工准备 导碴井完工后，从地面井架安装稳绳至井底，稳绳固定在井底地梁上，将吊笼锁固在稳绳上，利用吊笼提升竖井扩挖井口段施工的材料设备，备齐材料设备后进行竖井扩挖。 3.2.2 井口施工及地面布置 竖井井 口施工工序：拆除导碴井施工井架 井口段扩挖 井口段初支 井口段砼浇注 安装井架 安装吊盘 井口锁闭盘 地面配套设施竖井口段的稳定关系到整个竖井的施工安全，一般根据地质情况开挖初支深度，然后进行井口段二次衬砌及竖井配套设置安装，二衬施工时预留风道中隔墙连接构件。井架采用 VG 型井架，地面布置稳车，二台双滚筒提吊盘，二台单滚筒提稳绳，一台提升绞车。 3.2.3 竖井扩挖 扩挖施工工序：搭建导碴井封闭盖 钻孔 装药 拆除导碴井封闭盖 连线起爆 溜碴 搭建导碴井封闭盖 初支 清底 井下出碴 下一 循环。采用人工手持凿岩机钻孔，人工装药联线，孔内用非电毫秒雷管，孔外用电雷管连接起爆电缆在井上安全区起爆。高压风、水管路固定在井壁上随掘进深度下接，风管采用 80 ，水管采用 80 。作业工人由吊笼送至作业面，初支材料由井底运至作业面。井下、吊盘、井口设专职信号工，保证井下、作业面、绞车的联络。吊盘至开挖面距离不小于 20m，每开挖 10 15m 时下一次吊盘。吊笼上下井底至井口，设二条钢丝绳绳道作为稳绳，以防止吊笼摆动，爆破时提起吊笼提至井口，稳绳提至吊盘，稳绳固定在井底地梁上。 4.结论 公 路隧道竖井施工是大型地下工程，与地质条件密切相关，施工速度和设备的选择应结合现场实际地质条件。就我国目前公路隧道的设计、施工情况，先导洞后扩挖法充分利用导洞导渣和正洞隧道的交通便利，是最简单、经济、安全、环保的竖井施工方法。 参考文献： 1李文俊 夹活页特长公路隧道竖井设计及施工方法探讨，公路 .2006 5 2常民生，赵中宇 超深竖井快速掘进施工新法 .J.长江科学院院报， 2003， 26-28 3赵秋林，魏军政 特长公路隧道竖井设计及施工方法探讨，公路 . 2005 8 文档资料：探讨公路隧道竖井施工技术 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :土建项目中的多层建筑施工技术要点 提高铁路货运安全防范能力的对策 碳纤维布在桥梁维修加固中应用 土木工程施工质量管理和安全管理 提高公路桥梁伸缩缝安装质量的几项措施 提高市政道路施工监理控制措施 铁路建设弃碴场施工技术控制 探讨桥梁施工技术中存在的质量问题 铁路工程施工项目成本管理 浅谈土建工程质量的监督管理 探讨结构设计的民用建筑加固改造 谈 深基坑地下连续墙渗漏水防治技术 探讨暖