隧道斜井施工

隧道斜井施工2.12.2.1 工艺概述斜井隧道附助坑道的一种为增长隧道工作面以缩短工期和改善施工通风施工排水和施工运送等施工条件所设立的临时性隧道附属工程也可为永久性的隧道附属建筑作为运营通风、排水和防灾害使用。一般需要提前开工，为隧道施工发明有利条件。2.12.2.2 作业内容1. 洞口及车场布置；2. 轨道铺设及拆除；3. 施工通风、排水设施安装及拆除，施工通风排水；4. 斜井开挖、支护及衬砌；2.12.2.3 质量标准及验收方法参考开挖、支护、衬砌、防排水等作业工艺标准。2.12.2.4 工艺流程基本作业流程为测量→钻架就为→钻孔→装药爆破→通风→找顶清帮→支护→出碴→下一循环。21..5 工序环节及质量控制说明一、施工准备1. 做好施工现场的“三通一平”——路通水通电通与场地平整工作合理规划施工总平面布置，拟定大临、小临及弃碴场的位置和范围，运送道路的引入和其他运送设施的布置。2. 做好原材料料源调查提前完毕原材料实验和配合比实验准备充足施工使用的各项材料，使其满足施工规定。3. 熟悉施工图纸，做好各项技术交底。4. 做好现场劳动力组织（详见作业组织，准备好各种施工机械，并保证机械的完好率，使其满足施工规定。铁路隧道坚井提高运送机械通过计算拟定，其它机械设备可参考正洞配备。二、设备选型与配备1. 一次提高时间（t）一次提高时间的计算见表21.-。表2.12.2-1近似的t值计算公式提高类型车场布置计算公式（t以秒计）斗车单钩提高1．上下部车场均为甩道2．上部甩道，下部平车场3．上部平场，下部甩车道4．上下部车场均为平车场t＝2L＋4甩＋4n车ttυ υ υ 甩 换均 甩 甩t＝2L＋4甩＋2下＋4n车＋t＋ttυ υ υ υ 甩 平 换均 甩 平 甩2L 4L 2Lt＝ ＋甩＋上＋t＋tυ υ υ 甩 平均 甩 平t＝2L＋2L上＋2L下2tυ υ υ 平均 平 平斗车双钩提高1．上部平场，下部甩车道2．上下部车场均为平车场t＝L＋甩＋2上＋tυ υ υ 甩均 甩 平t＝L＋上＋tυ υ 平均 平箕斗单钩提高t＝2提＋tυ 斗均箕斗双钩提高t＝L提＋tυ 斗均注：L —斜井井长度（mL甩——车道长度（L车 ——车长度（mL上 ——部平车场长度（m，据一次拉车数拟定，一般取6～5；L上 ——部平车场长度（m，般取6～5；L提 ——长度（mn ——次提高斗车数（辆；υ均 ——平均提高速度（ms一般07509，当提高长度小于20m时取下，大于60m取上限；υmax——大提高速ms斜井长不大于3m时斗车为.ms箕为50/，斜长大于3m时，斗车为50/s，斗为70/；υ甩 ——车组通过甩车道及道岔的速度（m/s，取最大提高速度的一半且不大于15/s；υ平 ——车组在平车场的运营速度（ms一般取15s；t甩t平 —在甩车、平车场的停止时间（，单钩取，双钩取2；-135-t换 ——机反转换向时间（s取-135-t斗 ——斗提高休止时间（s取8～0；2. 提高容器容积（V）双＝

k2t1

；单＝

k2t1

（m）3600T

1800T式中：V1—隧道每出碴量（mT——隧每班出碴时间（hk1——载系数，取.9；k2——不均匀系数，取11～125；t——一提高时间（一般斗车需要加固其连接装置，安全系数不小于6。现箕斗多采用无卸载轮前卸式，几种箕斗技术性能见表2222。表2.12.2-2 前卸式箕斗技术特性表装载容积 轨距（mm） 轴距（mm） 合用井身倾（°）箕斗自重（g）2³ 90 100 ＜25 12.23³ 90 100 ＜25 27.64³ 90 100 ＜25 21.66³ 90 2023 ≤20 35.03. 提高钢丝绳的单位长度重量（Pk）n（＋Q）（sinα＋f1cosα）k＝

11σm

（kg/m）－L（sinα＋f2cosα）-136-式中：Q1——提高器及连接装置的自重（-136-Q2——容器的有效载重（kL——钢绳提高长度（mσ——钢绳的公称抗拉强度，有5510kmm；f1——提高容器运营阻力系数，取.1～.1；f2——钢绳移动阻力系数，取05～.4；α——斜倾角（°m——钢绳安全系数，提高人时取9，提高时取65；n——一提高车辆的数量；据此选择相应的钢丝绳直径。4. 天轮直径（）提高天轮： D＝6～80d绳或：D＝（0～20）d丝 mm）式中：d绳——钢丝直径（md丝——丝绳钢丝直径（m5. 提高绞车提高绞车的选择，重要根据所悬吊设备的重量和方法来拟定。一般单绳悬吊用单卷筒绞车，双绳悬吊用一台双卷筒或两台单卷筒绞车。（1）卷筒①卷筒直径D＝（0～）d绳；D（6080d丝 （m）式中：d绳——钢丝直径（md丝——丝绳钢丝的直径（m②卷筒宽（B）单层缠绕时：1＝（H＋l＋n）（d1

绳＋ε）绳

mm）多层缠绕时：

卷H＋l＋（＋n）卷

mm）＝η均

（d＋）式中： H3——斜井长度（md丝——丝绳钢丝的直径（ml ——丝绳实验的备用长度，备用304；n1 ——擦圈数，取；n2 ——两个月移动/4周的备圈数，取4；D卷——筒直径（mη ——丝绳缠绕层数；d绳——丝绳直径（mε ——丝绳圈间隙，用2～m；D均——均缠绕直径（mD均D卷＋（η－）d绳。（2）最大张力（Fmax和静张力差（F差）绞车的能力是根据钢丝绳的最大静张力来标定的因此选用的绞车最大张力应大于钢丝绳悬吊的终端荷重与钢丝绳自重之和，绞车筒的容绳量要大于绞车的悬吊深度。Fmax＝nQ1＋Q2sα＋f1os）＋PkLsnα＋f2cα） k）F差＝Fax－nQ1sn－f1osα） kg）式中符号意义同前。（3）电动功率（N）计算单钩提高：双钩提高：

N＝KmaxVmax10ηN＝K差Vmax10η

（W）（W）式中：K —电动机率备用系数，取12；η ——动效率，一级传动为0，二级传动为O85；Vmax——大提高速度（msFmaxF差—最大静张力和静张力差（k根据计算结果选用绞车。三、斜井井口车场的设施及布置有轨运送斜井布置井口车场时要因地制宜充足运用地形条件来满足提高设备的安装规定。并以便于弃碴供料为原则一般斗车斜井井口设井架箕斗斜井井口设卸碴架提高是由钢丝绳绕过井架或卸碴架上的提高天轮通过绞车牵拉。1．斜口至井架距离（L1）井架高度（Hg（1）斗车井单钩提高井口设立甩车场，L1＝（l1＋l2＋l3＋l4）sα m）Hg＝l1＋l2＋l3＋l4）nα一Du/2 m）式中 ll—缓冲距（m，一取7～9；-137-l2——岔连接长度（m4号岔用-137-l3——l15倍车组度（ml4——提高距离（，取56；α——道倾角，一般6～7°；Du——天轮直径（m（2）斗车井双钩提高井口设立平车场L1=l1l2+l3+l4 ）式中 l1—井口竖曲线终点至道岔起点的长度（m，般取一个斗车长度约2；l2——道长度（ml3—1～.5倍车组度（ml4——根进口线路的平面布置拟定，以井架脚不妨碍斗车通过为原则（m井架高度以满足钢丝绳牵引角β≤～10°的，并便利斗车在钢丝绳下通过为准。（3）箕斗斜井卸碴架高度及其到井口的距离根据卸碴架的型式和转运斗车高度而定，满足箕斗卸碴及漏斗下面出入车方便为准，并需要考虑斗车进料线的位置。2．绞与井架水平距离（L2）（1）单钩L≈－Y2 tgα

（m）式中 B—卷筒宽（mY——提高天轮的横向游动距离（α——绳角，卷筒为一层缠绕时取1°0’卷筒为多层缠绕时取1l0’。（2）双钩L当B＞Sa时：L2

≈2B＋a－S－Ytgα

（）当B＜Sa时：L2

≈S－a－Ytgα

（）-138-式中 a—两卷筒缘距离（m，可由设备图查得；S——两天轮中心距离（m-138-四、洞口段施工井口土石方开挖根据井设计并结合实际地形情况选定洞口后人工除洞口范围植被及覆盖层方采用挖掘机配合自卸车挖装运石方用手持风钻钻孔浅爆破装机装运所有土石方均就地作为场地填料洞口土石方施工完毕后根据洞门边仰坡地质情况拟定是否施作锚网喷混凝土根据边仰坡稳定情况和岩体破碎限度拟定锚杆间距和喷混凝土厚度洞口坡面防护施工完毕后，及时施作截排水沟，防止地表水进入斜井，影响施工。斜井开挖进洞后，及时衬砌洞口58m段，混土采用全断面一次浇筑成型，拱架采用型钢弯制加工边墙采用方木加固支撑模板采用隧道专用组合钢模在建井初期混凝土由临时拌和站拌制。作为辅助施工的斜井可用前倾式翻斗车运送，人工翻铲人模，插入式捣固器振捣。用作隧道附属建筑而永久使用的斜井衬砌采泵送混凝土为了增长洞口段衬砌在受载时的稳定，衬砌边墙脚人工挖成不少于l～20m长台阶。五、斜井开挖1．钻爆：斜井井身开挖是斜井施工的关键工序。由于井身断面小，爆破难度大，在进行钻爆方案设计前认真调查和研究地质情况对钻爆设计十分重要在施工过程中根据不同的地质情况须不断修正各项参数钻爆设计一般以楔形掏槽光面爆破为主根据围岩稳定情况每循环进尺在15～.m左右手风钻钻孔作业时规定做到稳准直必要时用炮棍设立参考方向眼精度规定与正洞施工相同当工作面积水不能完全排除影响钻爆进度时可将井身分部开挖。在建井初期由于设备到位安装调试均需要较长的时间不能形成生产能力井口段以人工装碴为主，运送方式选择0.7m³矿车或手扶胶轮车用小型卷扬机提高，或采用小型四轮车运送均能保证施工进度规定随着掘进深度的增长设备生产能力逐步形成出碴转为正常施工。2．装碴：根据井身围岩情况，中硬围岩段爆破块体均匀可采用平斜两用耙斗装碴机，软岩或坚硬围岩段爆破块体小、粉末多，可采用铲斗式Ⅲ型斜井装碴或16型正装侧装岩机。3运送可采用V.0m³侧卸车运送9t绞车提高最快提高速度3ms率20kW，运距40m以上。轨道采用24gm轻型钢轨轨距72m。4．卸碴：采用万能杆件或贝雷梁拼装天轮架、卸碴架、上架栈桥。绞车将矿车拖上卸碴架后，用5t运葫芦单侧提高矿车倾倒矿碴。卸碴架下用斗车或45t自卸车接碴，运到指定碴场。六、斜井支护为了保证施工安全在斜井围岩较差段一般采用锚喷支护必要时采用衬砌混凝土加强支护。喷锚支护紧跟开挖作业面，在放炮、找顶后拱部初喷混凝土3～5m厚，待开挖面前进后，用φ40钢管搭设临时作业台架，安装拱部锚杆。锚杆间距根据围岩类别及稳定情况拟定，最后复喷5～8m混凝土。锚喷支护施工完毕后，随时观测支护变形情况，发现裂缝出现，查明因素，加设锚杆或局部撬掉重喷。采用混凝土衬砌时沿井身自下而上浇筑边墙基础挖成台阶其他工序与洞口混凝土衬砌相同。七、排水斜井井口边仰坡上方设立截水口下方设立排水沟采用浆砌石砌筑断