大坡度斜井进正洞井底碴场及料场布设方案.doc

大坡度斜井进正洞井底碴场及料场布设方案王红雨（中铁十二局集团第二工程有限公司 山西太原 030032）摘 要 结合山西虹梯关隧道3、4号通风斜井进正洞施工实例，详细介绍了大坡度斜井井底存碴场、存料场的主要施工步骤及采取的相关技术措施，实现洞内弃碴及材料的快速转运，提高施工效率，从而达到正洞快速施工的目的。关键词 大坡度斜井 存碴场 存料场 1 工程概况长平高速公路虹梯关隧道全长13.122km，位于山西省长治市平顺县境内，是目前全国所建的第三长高速公路特长隧道。为确保整个隧道的安全运营，在B6合同段线路左侧设置了3、4号通风斜井和2号地下风机房。3号斜井长708.50m，坡度37.39%，倾角2030，运营后主要向右洞送排风；4号斜井长679.68m，坡度38.39%，倾角2100，运营后主要向左洞送排风。2 施工总体部署根据虹梯关隧道总体施工组织安排及工期要求，3、4号斜井掘进至井底并与正洞贯通后，要承担正洞约600m的出碴及材料运输任务。3、4号斜井均采用绞车提升有轨运输系统出碴，3号斜井采用变频双筒绞车、双车道，矿车容量为12m3；4号斜井采用单筒绞车、单车道，矿车容量为6m3。为保证正洞施工的合理有序，快速进行，3号斜井主要承担正洞出碴任务，4号斜井作为材料运输和作业人员上下通道，同时在3号斜井井底设置临时存碴场，4号斜井井底设置临时存料场。3、4号斜井掘进至井底并与正洞贯通后，按左右洞两个掌子面向进口方向掘进，开挖后洞碴先采用自卸车经3号排风道运至井底碴场集中堆放，再利用挖掘机装碴，矿车运输，绞车提升至洞外卸碴点，然后再采用自卸汽车运输至指定弃碴场。正洞材料运输（包括喷锚料、衬砌混凝土原材料、钢拱架、钢筋网片、锚杆等）首先利用4号斜井矿车运至井底存料场，然后再利用装载机、自卸车经4号排风道运至施工作业面。为加快3号排风道所需支护材料的运输和4号排风道出碴以及进入正洞施工后作业方便，需开挖一条作业通道，连通3、4号排风道。同时购置人车1辆以运送正洞施工人员上下班，人车利用4号斜井绞车牵引，当需要人车运行时，将矿车摘钩牵引至洞口外存车线上，然后牵引人车并挂钩至4号斜井绞车上。3 施工方案及技术措施3.1 3号斜井存碴场施工布置依据绞车运行参数规定要求，矿车提升速度不得超过5米/秒，施工按照4米/秒计算，从井底碴场到卸碴点距离为770米，则往返一趟需6分钟，装碴时间按6分钟/车计算，则每车提升外运时间为12分钟，按此计算每小时装碴提升外运为5趟。矿车额定容量为12m3/车，考虑安全因素，平均按照每车装碴10m3计，每天绞车有效工作时间为18小时，其余时间为绞车、牵引系统、轨道部分维修养护时间，按以上参数可计算出，每天出碴量（虚方）为900m3（18510900m3）。3号斜井至井底经SC2-6型衬砌段后分为送风、排风两条风道，分离设置，两风道净距为7.7m，考虑存碴需要，施工时将SC2-6型衬砌段断面扩大开挖，形成碴场，存碴场按照每天最大出碴方量900m3设计，则存放高度约为3.0m。施工结束后，浇筑SC2-6型衬砌混凝土，并将存碴场扩大部分采用M7.5浆砌片石回填，其布置如图1所示。图1 3号斜井井底存碴场平面扩大断面开挖后存碴场净宽14.66m，净高8.97m，初期支护采用I20b型钢拱架，纵向间距为0.8m，拱架间采用22钢筋联接，环向间距为1.0m，在拱部及边墙部位打设D25中空注浆锚杆，锚杆长度4.0m，梅花型布设，喷射C20混凝土，如图2所示。图2 3号斜井井底存碴场扩大后支护断面3.2 存碴场施工方法考虑扩挖后井底存碴场断面较大，为保证施工安全，施工时采用预留核心土三台阶七部法开挖支护，即将拱部、边墙分作三个台阶，开挖后及时架设钢拱架、完成锚网喷支护，再开挖仰拱，完成支护闭合成环。井底存碴场采用三台阶七部开挖法，施工步骤如图3所示。 图3 3号斜井井底存碴场七部开挖法施工步骤a.(1)沿隧道开挖轮廓线施做超前支护，打设42超前小导管，环向间距35cm；(2)弱爆破开挖部；(3)施做部导坑周边的初期支护，初喷4cm厚混凝土，架立钢架，施作锁脚锚杆；打设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。b.弱爆破开挖部；导坑周边初喷4cm厚混凝土， 施作下导坑周边支护，接拱部钢拱架，并打设25锁脚锚杆；打设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。c.弱爆破开挖部并施做导坑周边的初期支护，步骤同部。d.弱爆破开挖部，接边墙钢拱架，施作锚网喷支护。e.弱爆破开挖部，接边墙钢拱架，施作锚网喷支护。f.拱部、边墙开挖支护完成后，开挖部核心土。g.开挖部，施作仰拱初期支护，封闭成环，进入下一循施工。3.3 4号斜井存料场施工布置4号斜井作为材料运输及作业人员上下通道，需在井底设置临时存料场。临时存料场设在井底SC2-7型衬砌段，考虑存料及机械装料作业需要，施工时需扩大断面，形成料场，施工结束后，将扩大部分采用M7.5浆砌片石回填，存料场布置如图4所示。存料场施工方法同3号斜井存碴场一样，采用三台阶七部开挖法组织施工。图4 4号斜井井底存料场平面4 安全控制措施井底存碴场、存料场断面较大且地质较差，开挖时采用三台阶法施工，并严格控制爆破震动，施工时上下导坑错开距离控制在35m，开挖后及时施作支护体系。开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息及时调整支护措施。存碴场、存料场掘进完成后，应及时施工仰拱，仰拱施工时，一次开挖长度控制在34m。同时，与排风道交叉口处应设置临时支撑，防止支护失稳造成坍塌。5 结束语实践证明，在大坡度斜井需承担正洞任务时，在井底设置碴场可以极大地加快洞内弃碴的流水线运输，设置料场可以加快掌子面的支护能够及时封闭，这样正洞施工的速度大大加快，施工效率得以提高，施工安全也能够得到保证。【参考文献】1 刘向兵,李立国. 高等学校实施战略管理的理论探讨J. 科技信息. 2010(23) 2 祁顺生. 以价值为基础的要素与企业 J. /news/class/ .中国教育期刊学会.2001(02)3 张振川. 现代企业风险价值管理问题探讨J. 会计研究. 2004(03) 4 汤谷良,林长泉. 打造VBM框架下的价值型财务管理模式J. 会计研究. 2003(12) 5 胡笑寒,万迪昉. 战略控制方法与管理控制方法的比较及发展研究J. 广东科技. /news/class/. 2003(04) 6 何有缘,侯兰,任洪斌. 信息沟通中经理人应遵循的“531”策略J. 中国职教期刊学会. /news/class/ .2002(04) 7 德国胜. 提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨J. 黑龙江科技信息. 2010(36) 8 刘萍. 从经济学角度分析公允价值与市场价值J. 中国科教期刊学会. 2002(12)9 王春美,闫彩英. 浅谈企业文化建设的价值取向J. 生产力研究. 2001(06) 10 袁改莲,芦震. 220kV小店变电站2号主变差动保护跳闸的事故分析J. 科技情报开发与经济. /news/class/. 2010(33)11 周雯,邢建武. 新经济时期以来美国制造业及服务业的发展J. 特区经济. 2009(01) 12 赵东安,杨春. 中国工业期刊学会关于生产性服务业对制造业升级的影响研究韩国现代化经验及对我国的启示J. 特区经济. 2009(01) 13 戴靖波. Z形接地变压器在变电站的应用J. 湘潭师范学院学报(自然科学版). /lunwen/class/?195.html.2008(01)14 侯晓音. 地区变电站自动化系统设计J. 北华大学学报(自然科学版). 2007(05) 15 顾乃华,毕斗斗,任旺兵. 生产性服务业与制造业互动发展:文献综述J. 中医药期刊学会. /qikan/class/ .2006(06)16 益瑞涵. 美国大学的品牌管理及启示以马里兰大学为例J. 华南理工大学学报(