铺子山隧道斜井进入正洞施工方案(定)

山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21ZNTJ 21 标段标段 铺子山隧道斜井进入正洞施工方案铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司山西中南部铁路通道中铁十四局集团有限公司山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标项目经理部标项目经理部 二二 一一年三月一一年三月 China Railway 14th Construction Bureau Co Ltd 中铁十四局集团有限公司 目 录 1 编制依据 编制依据 1 2 工程概况 工程概况 1 3 施工方案 施工方案 2 3 1 渐变段施工渐变段施工 2 3 2 斜井转正洞斜井转正洞 2 4 施工简易流程及顺序 施工简易流程及顺序 3 5 斜井进入正洞处的加固施工 斜井进入正洞处的加固施工 7 5 1 型钢门架施工型钢门架施工 7 5 2 交叉口处斜井模筑衬砌交叉口处斜井模筑衬砌 9 6 正洞二衬施工 正洞二衬施工 9 6 1 台车拼装台车拼装 9 6 2 二次衬砌二次衬砌 10 7 人员 机械配置 人员 机械配置 10 8 工期安排 工期安排 10 9 注意事项 注意事项 11 10 安全 质量 环保措施 安全 质量 环保措施 12 11 排水方案 排水方案 14 12 应急预案 应急预案 14 12 1 应急预案的方针与原则应急预案的方针与原则 14 12 2 危险源分析危险源分析 15 12 3 应急方案应急方案 15 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司1 铺子山隧道斜井进入正洞施工方案铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 1 编制依据 编制依据 1 国家 铁道部 山东省市的有关法律 法规和条例 规定 2 国家和铁道部现行设计规范 施工指南 验收标准 技术 规程 暂规 等 3 现行铁路施工 材料 机具设备等定额 4 承发包合同 招投标文件 5 经批准的设计文件和设计技术交底资料 纪要 6 经批准的指导性施工组织设计 7 现场详细的施工技术调查资料 8 我公司所拥有的技术装备力量 机械设备状况 管理水平 工法及科技成果和多年积累的工程施工经验 9 本项目部综合性施工组织设计 10 其它相关依据 2 工程概况 工程概况 铺子山隧道斜井全长 319m 位于铺子山隧道 DK1233 650 左侧 与线路左线夹角为 86 斜井纵坡 最大纵坡为 6 95 的下坡 最 小纵坡为 2 的下坡 与正洞相接段 XD0 03 5 XD0 040 为 4 的 下坡 进入正洞设计 级围岩 D 单元拱脚位置 高程 147 385 米 斜井为双车道辅助坑道 净空尺寸为 7 7m 宽 6 2m 高 于 交叉口处设单侧排水沟 辅助坑道与正洞相交段将采用模筑砼衬砌 加强 长度设计为 30m 初期支护采用工字钢架 锚喷支护 结合 设计图纸资料以及洞口附近地形地貌及当地水位地质条件 井口边 仰坡及井口车场边缘线 5m 以外设置截水沟 井口处向洞外设置 3 0 的 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司2 反坡 防止洞外水倒灌 斜井与正洞相交处为 级围岩 该斜井施 工正洞日照方向 1550m 施工里程 DK1233 650 DK1233 850 汤阴 方向 990m 施工里程 DK1233 650 DK1232 660 共 2540m 3 施工方案 施工方案 3 1 渐变段施工渐变段施工 斜井开挖到 XD0 023 5 里程 开始进入斜井转正洞前期过渡 过渡段设置 20m 从 XD0 023 5 开始 逐渐抬高拱顶高程 由 154 984m 逐渐抬高到 DK1233 650 里程 A 单元法兰处高程 156 57m 抬高 1 56m 抬高段坡度为 7 斜井路面高程仍按照原坡度 3 95 与正洞左侧边墙 D 单元拱架拱脚交汇 交汇点高程为 147 385m 此处开挖断面高 9 21 米 宽 9 84 米 当开挖到斜井与正 洞左侧边墙相交汇处时 精确安装采用双排 20 型钢制作的门架 同时环向每 70cm 施作一根 25mm 单根长 3m 的中空锚杆 以锁 定门架 喷射 C25 砼将门架两侧与岩体空隙回填密实 由于斜井桩 号 XD0 003 5 008 5 5 米 处在转正洞位置 应力集中 为保证 安全 该段采用吊模法施作 30cm 厚喷射钢筋砼加强环 3 2 斜井转正洞斜井转正洞 斜井转正洞段设计为 级围岩 开挖断面高 9 85m 宽 11 11m 采用台阶法开挖 分为上 下两个台阶 上台阶开挖支护 采用棚洞法 由正洞 C D 单元交界处高程向上爬坡进洞 开挖断面 参考 晋中南汤日施 Z 隧 参 7 11 由于不能及时施作正洞 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司3 初期支护 开挖时采用短进尺 弱爆破 强支护 勤量测等方法 开挖进尺控制在 2m 左右 开挖后及时喷射 C25 砼 厚度不小于 10cm 以封闭掌子面 必要时施作 12 6 型钢棚架 棚架支护参考 晋中南汤日施 Z 隧 参 7 12 棚架间距 70 100cm 临时锚 杆采用 22mm 钢筋 长 2 5 米 间距 1m 当开挖直正洞右侧轮廓 线 1m 左右时 转向正洞日照方向开挖 同时渐次扩挖 DK1233 645 655 段 及时安装该段异形拱架 为确保施工安全 该段采用 I16 型钢拱架 喷砼厚度 25cm 其它参数仍按照原设计 正洞采用台阶法施工 当 DK1233 645 655 段上台阶支护完毕 之后 扩挖日照方向上台阶 形成工作面 同时向汤阴方向开挖 打开工作面 在两端上台阶各开挖支护 20 米之后 进行正洞下台阶 开挖 首先开挖 DK1233 645 655 段 渐次具备全力掘进的施工条 件 由于不能及时施作仰拱 为防止因应力改变带来岩面变形失稳 增加 I16 型钢横向支撑 喷射 C25 砼 35cm 作为临时仰拱 以封闭成 环 整体受力 4 施工简易流程及顺序 施工简易流程及顺序 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司4 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司5 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司6 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司7 施工工序顺序 施工 顺序 示意图说明 1 1 斜井掘进接近正洞相交里程时 逐渐抬高斜井拱顶高程 接长钢架 调高长度为 20m 2 拱顶抬高直坡度控制在 7 以内 3 斜井掘进至正洞开挖轮廓线后 在交叉口处施做加强环 4 及时施作斜井交汇段初支砼 喷砼厚度拱部 40cm 侧墙 30cm 2 1 在斜井与正洞相交处 采用拱洞进入正洞进行开挖 2 拱洞断面和支护参数参与参考隧参 7 13 采用 I16 型钢 间距 70cm 进行支护 3 正洞开挖采用上下两台阶进行 上台阶高度在 C 单元拱脚位置 开挖高度 6 7m 4 上台阶在向进出口开挖支护各 20 米左右 然后步入下台阶开挖 到 D 单元拱脚标高位置 5 斜井与正洞交叉处 10 米范围 采用 I16 型钢拱架加强支护 仰供位置加横向 I16 型钢临时支撑 喷射 35cm 厚 C30 砼做临时仰供 3 1 向正洞出口方向按照正常两台阶法进行施工 2 施工中做好监控量测工作 4 1 向正洞进口方向按照正常两台阶法进行施工 30m 开挖高度至 D 单元拱脚标高 之后拼装衬砌台车 2 拼装台车段 在拱部及两侧墙打设 3 排 D28 钢筋锚杆 锚杆单根长 5 米 尾部制作成弯钩 纵向间距 1 5 米 以备起吊模板 拼装台车应先组装好骨架 当吊起模板后 骨架移动到模板下面 进行安装 装 好所吊模板之后 移除台车 再吊装另一块模板 直至拼装完成 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司8 图 一 斜井进入正洞平面图 5 斜井进入正洞处的加固施工 斜井进入正洞处的加固施工 5 1 型钢门架施工型钢门架施工 当斜井开挖到 XD0 003 55 时 挑挖斜井与正洞相交面处拱部 开挖出工作空间后 与正洞交叉口处架立由两根 I20b 并连的型钢门 架 相应在此型钢钢架上焊接 I20b 型钢横梁 并在上部横梁间焊接 I20b 型钢立柱 横梁为正洞钢架提供落脚平台 门架与斜井异型钢 架牢固焊接 在反挑开挖后 正洞段用 I16 型钢斜梁代替正洞的 B 单元钢架 并与门架第二横梁牢固焊接 安装吊模 用喷射 C25 砼 施工准备 异型型钢加工 门 架 施 工 斜井过渡段开挖 异型型钢架立 喷砼锚杆支护 爬坡开挖正洞上台阶 斜井过渡段末端加强 支护 扩 挖 上 台 阶 正洞上台阶日照方 向开挖 正洞侧墙支护 正洞下台阶开挖 正洞上台阶汤阴方 向支护 正洞上台阶汤阴方 向开挖 正洞上台阶日照方 向支护 上 台 阶 支 护 交 叉 段 临 时 仰 拱 施 作 正 洞 相 向 开 挖 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司9 喷射密实 保证相交地段三维受力状态围岩的稳定 反挖时按正洞 级围岩支护 将临时横向钢架连接在斜井门槛的 I20b 型钢上 喷 射 C25 砼作为临时仰拱 见图 二 斜井进入正洞立面图 图 二 斜井进入正洞立面图 见图 三 斜井与正洞交叉口门架正面图 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司10 图 三 斜井与正洞交叉口门架正面图 5 2 交叉口处斜井模筑衬砌交叉口处斜井模筑衬砌 因斜井交叉口处模筑影响正洞施工 为确保安全 采用吊模喷 射 C25 钢筋砼加强环 厚度 30cm 交叉口段平行与线路中线 紧贴 加强环关堵头模板 二衬达到设计强度后拆模 形成对交叉口处围 岩三维受力的有效支护 桩号自 XD0 003 5 008 5 6 正洞二衬施工 正洞二衬施工 6 1 台车拼装台车拼装 在 DK1233 650 DK1233 620 段开挖支护完成后 在此位置及 时拼装二衬台车 防水板台车 衬砌台车模板安装采用吊起模板 移动台车骨架的方法 在拼装台车段 隧道中心及两侧拱腰以上施 作锚杆 锚杆采用 25mm 钢筋 长度 5 米 纵向间距 1 5 米 用 锚固剂锚固密实 锚杆尾部制作成弯钩 以便吊装钢模板二衬台车 拼好后 跳过预留最后衬砌的 DK1233 635 DK1233 665 段 分日 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司11 照方向和汤阴方向衬砌 6 2 二次衬砌二次衬砌 二衬台车拼好后 跳过预留最后衬砌的 DK1233 635 DK1233 665 段 分日照方向和汤阴方向衬砌 7 人员 机械配置 人员 机械配置 1 管理人员配置 队长 1 名 技术负责人 1 名 副队长 1 名 施工员 4 名 技术员 2 名 测工 3 名 安全员 1 名 质量员 1 名 实行轮流值班制 2 作业人员配置 斜井施工 开挖班 40 人 钢架 钢筋网及锚杆施工 12 人 喷 射混凝土施工 12 人 综合班 11 人 共计 57 人 正洞施工 开挖班 48 人 钢架 钢筋网及锚杆施工 16 人 喷 射混凝土施工 18 人 综合班 18 人 共计 100 人 3 主要施工机械配置 斜井施工 卡特 320 挖掘机 1 台 装载机 2 台 湿喷机 2 台 压浆机 1 台 钢架弯制机 1 台 YT28 风钻 15 台 空压机 2 台等 正洞施工 大型挖掘机 1 台 装载机 2 台 湿喷机 6 台 压浆 机 2 台 钢架弯制机 1 台 YT28 风钻 55 台 空压机 5 台等 开挖 台车 2 台 防水板台车 2 台 二衬台车 2 台 8 工期安排 工期安排 以斜井里程 XD0 003 55 开挖支护开始 至斜井进入正洞后达 到正洞正常施工为止 计划工期为 23 天 施工进度安排 门架位置修整 0 5 天 门架安装 支护 1 天 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司12 DK1233 645 1233 655 段开挖 初喷支护 上台阶 11 1 米 4m 天 共计 3 天 DK1233 645 1233 655 段修整 11 1 米 1 天 DK1233 645 1233 655 段异型拱架安装 焊接 打锚杆 挂 网 喷砼 2 天 DK1233 655 1233 675 段开挖 支护 20m 上台阶 日照方向 4m 天 5 0 天 DK1233 645 1233 625 段汤阴方向开挖 支护 20m 上台阶 4m 天 5 0 天 DK1233 645 1233 655 段下台阶开挖 支护 11 1 米 6m 天 共计 2 天 DK1233 645 1233 655 段临时仰拱施作 10 米 2 天 DK1233 645 1233 615 段开挖 支护 30 米 4m 天 共计 7 5 天 日照方向防水板台车拼装焊接 4 天 日照方向衬砌台车拼装 10 天 汤阴方向防水板台车拼装焊接 4 天 汤阴方向衬砌台车拼装 10 天 计划工期为 21 天后 日照方向可进入正常施工 计划工期为 57 天后 汤阴方向可进入正常施工 日照方向 6 5m 进尺 计划工 期为 40 天后 两端掌子面相距 180m 在安全距离以内 因爆破警 戒影响解除 9 注意事项 注意事项 1 本方案施工前提是斜井进入正洞围岩地质为 级围岩 2 斜井交叉口段设置异型钢架 由垂直于斜井中线逐步过渡到 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司13 平行于正洞中线 利用 10 榀拱架间距逐步调整 3 施工中必须加强围岩量测 隧道开挖时 加强对洞顶位置的 地表进行沉降观测 在斜井挑顶进入正洞前 预埋沉降观测点 每 天观测 1 2 次 并及时将观测数据整理汇总 作为下一步工作的依 据 4 交叉口范围正洞需要加强支护 门架 加强环 异型钢架架 立不得侵入正洞型钢钢架界限 5 斜井与正洞掌子面施工时 应设专人值班 随时观察围岩及 支护状态的的稳定性 6 在隧道内设置交通信号标志 在交叉口处设置凸透镜 车辆 在进入弯道时必须鸣笛 并指定专人进行行车指挥 7 转换段起点位于最低处 考虑该地段的排水 正洞开挖到位 后 于交叉口往大里程方向 5 米 线路中心水设置一积水井 往斜 井口抽排水 制定防排水应急预案 排水供电系统必须设置双路供 电系统 8 正洞时先施工上台阶往大里程方向不少于 20m 再进行下台 阶开挖 9 交叉口正洞反向开挖应按短进尺 弱爆破 强支护 勤量测 的原则组织施工 10 制定挑顶施工的安全应急预案 做好应急材料 物资的储 备 11 斜井与正洞交叉处 浇筑斜井底板时 必须预留沟槽 以 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司14 拦截 引排斜井流水并作为高压风水管过路通道 10 安全 质量 环保措施 安全 质量 环保措施 1 安全措施 1 斜井进入正洞施工期间实行作业队领导轮流值班制 对作 业过程及安全操作进行全面监控与指挥 2 加强对围岩的变形量测 随时掌控围岩收敛情况 及时做 好应对措施和围岩的加强支护 3 严格执行火工品管理措施 进行爆破作业时必须遵守爆破 安全操作规程 4 临时及辅助工程按相应的国家有关标准 规范要求施工 5 临时供电及照明线路满足 电力施工技术安全规则 要求 电线接头牢固 电力安全工具定期检查 6 出渣车辆需要专人指挥 2 质量措施 1 严格按照方案技术交进行异型型钢加工 钢架间纵向采用 22 钢筋连接 连接钢筋环向设置间距 1 0m 喷砼至设计厚度 确 保支护质量 2 交叉口段 10 米范围内正洞采用 I16 型钢钢架支护 并与 交叉口横梁与仰拱型钢牢固焊接 加强交叉口段径向锚杆施工 确 保交叉口段围岩三维受力的稳定 3 加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆 每榀钢架单侧 不少于 4 根锁脚锚管 锚管长 4 0m 直径为 42mm 注水泥砂浆 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司15 锁脚锚管与钢架牢固焊接 防止拱架下沉 3 环保措施 1 土地资源保护措施 弃碴场应及时修筑挡护设施 保持其稳定 避免水土冲刷 防 止造成新的水土流失源 洞内以及其它工程弃渣 严禁倾泻于河床 挤占河道或其他排洪 排水设施 2 水环境保护措施 不得将施工用水 施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体 生活废水经沉淀处理后就近排至附近水体 不得在生活区形成新的 积水池塘 施工产生废水 经过滤沉淀池处理后可用作冲洗厕所用 水或排入适当地点 11 排水方案 排水方案 斜井洞内按多级排水 进入正洞时 由于工序多 先在日照端 左侧边墙处挖一临时集水坑 解决交叉口处正洞的排水 在开挖下 部及施工仰拱和填充时 采取在大进程方向设集水坑 布置胶管 从斜井正洞交叉处预留沟槽布置管路 排至斜井集水坑 排出洞外 12 应急预案 应急预案 12 1 应急预案的方针与原则应急预案的方针与原则 坚持 安全第一 预防为主 保护人员安全优先 保护环境优 先 的方针 贯彻 常备不懈 统一指挥 高效协调 持续改进 的原 则 更好地适应法律和经济活动的要求 给员工的工作和施工场区 山西中南部铁路通道山西中南部铁路通道 ZNTJ 21 标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案标铺子山隧道斜井进入正洞施工方案 中铁十四局集团有限公司中铁十四局集团有限公司16 周围居民提供更好更安全的环境 保证各种应急资源处于良好的备 战状态 指导应急行动按计划有序地进行 防止因应急行动组织不 力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援 有效地避 免或降低人员伤亡和财产损失 帮助实现应急行动的快速 有序 高效 充分体现应急救援的 应急精神 12 2 危险源分析危险源分析 坍塌 高处坠落 机械伤害 突泥 涌水 12 3 应急方案应急方案 1 坍塌 进入隧道处的围岩 级 结构稳定较差 三叉口处开挖面大 应力复杂 存在坍塌危险 如出现坍塌的情况 首先判明坍塌或倾 覆的程度 判断是否存在再次垮塌的可能 及时在坍塌位置进行支 护 了解人员伤亡情况 确定无再次垮塌的