模块9隧道辅助坑道42页

1、隧道施工技术 模块模块9 9 辅辅 助助 坑坑 道道9.3 平行导坑9.1 辅助坑道概述9.2 横 洞9.4 斜 井9.5 竖 井9.6竣工后辅助坑道的处理9.1 9.1 辅助坑道概述辅助坑道概述 一般来说，横洞、平行导坑、斜井、竖井都不是隧道结构的主体建筑物，斜井、竖井虽然在施工后被废弃，但仍可以作为通道或通风井，其施工方法、支护方法与正洞隧道的施工方法基本相同。9.1 9.1 辅助坑道概述辅助坑道概述 隧道施工，特别是较长隧道的施工，因受工期或其他因素的控制，常常要利用辅助坑道增加工作面，将隧道分割成几段同时施工，形成“长隧短做”，确保隧道的修建任务得以如期完成或尽可能快地完成。隧道施工辅

2、助坑道有横洞、平行导坑（简称平导）、斜井及竖井等几种。辅助坑道的作用除增加作业面外，还为改善施工环境，减少施工干扰，合理布置施工中的各种管线提供了有利条件。隧道施工时是否需要采用辅助坑道及采用何种辅助坑道，主要应根据隧道所在位置的具体条件、隧道长度及工期要求等因素全面考虑决定。9.2 9.2 横洞横洞 当隧道长度大于500 m时，如受工期控制，经过研究比较后，可以优先选用横洞。横洞一般用于傍山沿河，侧向覆盖层较薄的隧道。此外，当洞口处严重塌方或有大量土石方，或洞口位于悬崖陡壁下难以施工时，也可开辟横洞以进正洞施工。9.2 9.2 横洞横洞 横洞位置宜选在地质和地形条件较好的地方。横洞的长度不超

3、过隧道长度的11017。横洞在与隧道连接处的底面标高应与隧道开挖底部标高相同。为便于排水及出碴运输，横洞洞身应有向洞外不小于03%的下坡，如图9-1（a）所示。横洞中心线与隧道中心线平面交角一般为90，困难时不小于40，如图9-1（b）所示。横洞与正洞的连接形式有单联和双联（两种形式见表9-1），且用圆曲线过渡。9.2 9.2 横洞横洞图图9-19-1横洞示意图横洞示意图9.2 9.2 横洞横洞表表9-19-1横洞与正洞的连接形式横洞与正洞的连接形式9.2 9.2 横洞横洞 一般较短的横洞，且负担隧道施工长度不大时用单车道断面；较长的且要负担相当长的隧道施工的横洞，可以用双车道断面或部分双车道

4、断面，其横断面的设计方法与梯形或弧形导坑相同。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑图图9-29-2平行导坑的平面布置图（单位：平行导坑的平面布置图（单位：m m） 当隧道长度在4000m以上，又不便采用其他辅助坑道或有大量的地下水、瓦斯时，宜选用平行导坑。平行导坑应设在正线隧道的一侧，平行于隧道中线，并按一定间距设斜向横通道，作为与正线隧道相连的通道，如图9-2所示。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑平行导坑的作用平行导坑的作用1. （1）为正线隧道施工起超前地质勘探的作用。 （2）有利于施工通风排水。 （3）作为施工安全通道。 （4）作为施工管路的敷设坑道。 （5）可作为第二线隧道的导

5、坑，以提高第二线隧道的施工效率。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑平行导坑及横通道的布置平行导坑及横通道的布置2.1 1）平行导坑的布置）平行导坑的布置 （1）平行导坑设在隧道的一侧。 （2）平行导坑的中线一般均与隧道中线平行，但在两端可根据隧道中线是否为曲线、洞口土石方数量及弃渣场地等因素综合考虑，以折线或切线方向布置。 （3）平行导坑与隧道间的净距应根据地质条件、施工方法或第二线设计而定，一般为1520 m。 （4）平行导坑是否全部贯通应根据具体情况而定。 （5）平行导坑的纵向坡度应与隧道纵坡一致，其底部标高应低于相应里程的正洞隧底标高0.20.6 m，以利排水和重车运输。 （6）平行

6、导坑的横断面一般均做成单车道断面，以节省造价，并尽量采用喷锚支护。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑2 2）横通道的布置）横通道的布置 （1）横通道的方向一般与正洞斜交，角度约为40，不宜过小或过大；横通道的间距可结合隧道避车洞位置一并考虑，一般为120180 m，在接近洞口500700 m地段，横通道的间距可适当加大。 （2）可每隔600800 m或更长距离设置反向横通道。 （3）横通道一般为单车道断面。 （4）横通道宜避免通过断层、围岩破碎等地质不良地段。 （5）横通道的纵坡均应由正洞向平行导坑方向为下坡，纵坡坡度以1%15%为宜，但不得小于0.3

7、%。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑平行导坑的施工平行导坑的施工3. （1）平行导坑的开挖、装碴及运输方法与正线下导坑相同，应配备较强的设备及专业工班快速掘进。 （2）平行导坑应采用喷射混凝土或锚杆喷射混凝土作为临时或永久支护。 （3）平行导坑应根据设计要求、使用期限及地质情况等因素，决定其是否做永久衬砌。9.3 9.3 平平 行行 导导 坑坑横洞和平行导坑开挖的规定横洞和平行导坑开挖的规定4. （1）横洞和平行导坑应根据围岩级别、断面大小合理选用开挖方法。当其与正洞的距离小于10 m时，应采用控制爆破技术。 （2）平行导坑的掘进应超前于正洞。 （3）平行导坑横通道的交叉口开挖应一次完成

8、。 （4）横洞和平行导坑都应设置完整通畅的排水系统。 斜井是在隧道侧面上方开挖的与之相连接的倾斜坑道。当隧道较长而埋深不大，地质条件较好，或隧道穿过地段的地表有低洼地形可利用时，可优先选用斜井。斜井由井口、井身、井底车场组成。9.4 9.4 斜井斜井斜井的立面布置斜井的立面布置1. 斜井的立面布置如图9-3所示。斜井倾角一般不宜大于25，在井身内不应设变坡段。在井底与隧道相连接的地段，采用平坡，平坡长为1525 m，平坡与斜井斜坡以竖曲线相连，其长度根据连接形式、调车作业、车组尺寸等条件选定。井底标高与隧道的底部开挖标高相同。井口外的场地应能满足调车作业、材料堆放及设置有关机械设备的要求，并应

9、有向井口外不小于3的泄水坡度。9.4 9.4 斜井斜井图图9-39-3斜井的立面布置斜井的立面布置9.4 9.4 斜井斜井斜井的横断面尺寸斜井的横断面尺寸2. 斜井的横断面尺寸应根据设备尺寸、车辆尺寸、管线路安装、人行道及安全间隙而定，一般采用弧形或直边墙上加弧形的形状。9.4 9.4 斜井斜井斜井与正洞的平面连接斜井与正洞的平面连接3.（1） 单联式连接。（2） 双联式连接。9.4 9.4 斜井斜井斜井的施工斜井的施工4. （1）斜井井身的开挖。 （2）斜井井身的支护。9.4 9.4 斜井斜井斜井提升运输斜井提升运输5. 斜井提升设备包括设在井口外适当处所的提升绞车、天轮架及天轮、提升用的钢

10、丝绳、地滚、连接设备及装碴或装料的车辆、全套轨道及道岔。用箕斗提升时则还有箕斗卸碴架。9.4 9.4 斜井斜井1 1）轨道布置）轨道布置 采用单联式斜井时多用单道，并在斜井与正洞相交地段用曲轨及道岔与正洞相连接。当采用双联式斜井时，则多用三轨双道，而在斜井与正洞相交的分岔地段分别以曲轨和道岔连接，分岔线则各为单线，重载空车分别占用一个分岔来进行调车作业。在井身的适当位置处应设置有足够长度的错车道。9.4 9.4 斜井斜井2 2）斜井运输的线路设备及主要安全设施）斜井运输的线路设备及主要安全设施9.4 9.4 斜井斜井（1）斜井的提升速度不得超过表9-2的规定。表表9-29-2斜井的提升速度斜井

11、的提升速度 （2）提升绞车应有深度指示器及防过卷装置，并应在钢丝绳上设明显的深度标志。 （3）以井口为中心，在井口与井底之间及井口与绞车之间，用音响和色灯信号联系，并安装直通电话，以便随时掌握井上、井下的运输情况。9.4 9.4 斜井斜井9.4 9.4 斜井斜井 （4）井口挡车器。如图9-6所示，井口挡车器设在井口摘挂钩地段与井口之间，采用815 kg/m的钢轨弯制。因其一端配重作用而使另一端经常高出轨面以阻挡车辆下滑。当车辆由井内拉出时，挡车器上端受轮轴的碰撞而沿固定轴旋转倒下，使斗车通过。当需要车辆下入井内时，可用脚踩下设在一侧的脚踏板，使挡车器的上端低于轨面，让车辆通过。9.4 9.4

12、斜井斜井图图9-69-6井口挡车器井口挡车器9.4 9.4 斜井斜井 （5）井身挡车器。井身挡车器设在井底变坡点附近，图9-7（a）所示为一种常用的井身挡车器。它是用2530的钢丝绳在轨道下面穿过，围成直径为1618 m的圆环状，此钢丝绳环的顶部沿滑轮下垂至高出轨面600700 mm处，以阻挡溜车。当需要让车辆通过时，可牵引提绳使钢丝绳环垂直于轨道，车辆由环内通过。图9-7（b）所示为用钢轨制成的井身挡车器。9.4 9.4 斜井斜井图图9-79-7井身挡车器井身挡车器9.4 9.4 斜井斜井 （6）斜井中运行的车辆本身应设断绳保险装置，以防止溜车，如图9-8所示。 （7）避人洞。在井身的一侧每

13、隔2050 m设一个避人洞（宽为10 m，高为18 m，深为1012 m），供工作人员躲避之用。图图9-89-8断绳保险装置断绳保险装置9.5 9.5 竖井竖井 当隧道施工遇有较浅的埋深时，可采用简易竖井（井深小于40 m），但随着隧道施工技术的发展，一些长大隧道在修建中往往采用较长、较深的斜井及竖井。如秦岭终南山公路隧道，采用三竖井纵向分段式通风技术，其中2号竖井是大口径通风竖井，采用直径为124 m深竖井全断面开挖，井深为661 m。竖井是大断面硬岩隧道施工，采用了双层施工吊盘保护技术、井底挖掘机装岩技术、伞钻和风钻最佳匹配凿岩技术、分瓣式机械一体化滑模衬砌技术等新技术。9.5 9.5 竖

14、井竖井竖井的位置竖井的位置1. 竖井应选在埋深较浅处或沟谷的两侧，并要避免受洪水的影响，同时竖井宜选在隧道一侧1520 m处，如图9-9（a）所示。当竖井设在隧道一侧时，对正洞的施工没有影响，施工安全，但通风效果不好。如图9-9（b）所示，当竖井选在正洞顶上时，虽然运输方便，通风效果好，造价低，但施工时对正洞有影响，不安全，故较少采用。9.5 9.5 竖井竖井图图9-99-9竖井竖井9.5 9.5 竖井竖井竖井的横断面竖井的横断面2. 竖井的横断面可采用圆形或矩形。圆形井筒受力条件好，能承受较大的围岩侧压力，可留作隧道的永久通风道，但开挖、支承及衬砌比较困难，圆形竖井直径为4560 m。矩形井

15、筒施工较方便，但受力条件差。简易竖井一般多采用矩形断面，横断面参考尺寸为25 m35 m。9.5 9.5 竖井竖井竖井的提升运输设备竖井的提升运输设备3.（1）装碴装料设备。（2）提升用的钢丝绳。（3）罐道。（4） 井架。（5） 卷扬机。9.5 9.5 竖井竖井竖井施工竖井施工4. 竖井井身的施工特点是边向下垂直开挖边支护。 竖井的掘进采用钻眼爆破的方法，以人力装碴。一般开挖2 m深即进行支护，可采用构件支承或混凝土（喷射混凝土）护壁，竖井的井口地段均宜用混凝土锁口圈予以加固，以保安全。9.5 9.5 竖井竖井竖井施工中应注意的问题竖井施工中应注意的问题5. （1）竖井人员上下应利用楼梯间，不

16、宜乘坐斗车或吊桶。 （2）提升设备及连接设备的钢丝绳应有足够的安全系数，并应建立严格的规章制度，定期详细检查，防止发生事故。 （3）为了防止提升时主绳扭转及摇摆，应设置导向设备，并经常加以检查。9.5 9.5 竖井竖井 （4）提升主绳上应设置刹车标志，当此标志一出井口即行刹车，以防止发生过卷，绞车司机房与井口间必须保持良好的通视条件。 （5）在井口、井底及绞车房，应设置统一的色灯及响声信号和安装直通电话，以便统一指挥，避免发生事故。 （6）井口周围应有完善的排水沟，井架上及井口附近范围应有防雨设施，以防地表水流入井内。9.6 9.6 竣工后辅助坑道的处理竣工后辅助坑道的处理竖井施工中应注意的问题竖井施工中应注意的问题5. （1）横洞、平行导坑、斜井的洞口宜用M5浆砌片石封闭，无衬砌时封闭长度宜为35 m；有衬砌时封闭长度不宜小于2 m；竖井的井口宜用钢筋混凝土盖板封闭。