台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术

台缙高速公路苍岭隧道工程

通风竖井施工技术厦门隧道施工技术研讨会汇报人：李安平一、工程概况苍岭特长隧道全长7580m，设计为2座别离式隧道，两座隧道线间距为40m，我标段负责进口端左右线隧道各3940m〔K94+760～K98+700〕的施工任务。苍岭隧道1号通风竖井位于苍岭隧道左洞K97+611.5线路左侧91.7m处，深度270m，衬砌内轮廓8×7m〔长×宽〕，延米开挖数量55.58m3〔Ⅳ类围岩〕。设计衬砌轮廓见以下图所示：台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术二、竖井施工方案确实定(1)通风竖井位于扩苍山中部，自苍岭隧道洞口无法直接到达竖井,需新修便道,便道长度为6公里；竖井井口位于沟谷一侧的坡地上，场地狭窄，周边及附近植被茂盛、自然降水丰富，环境优美，竖井附近无直接电源。竖井施工由于受到周边自然条件的限制，施工极为困难。设计院在工程施工前期仅提供了竖井井口的平面坐标。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术二、竖井施工方案确实定(2)1号通风竖井开挖断面大、深度深，在国内没有类似的竖井施工经验可以借鉴，加之井下水文、地质情况的不确定性，假设直接采用全断面掘进，会给后续施工带来相当大的威胁。为降低竖井施工的风险并解决施工图纸滞后的问题，决定采用先从地表打设一个3m直径的小直径竖井与苍岭隧道贯穿。待小直径竖井与苍岭隧道左线主洞贯穿后，进行通风竖井与正洞间连接通道和设备洞室的施工，竖井扩大开挖时自上而下一次扩挖至设计断面尺寸，扩挖的洞碴及连接通道和设备洞室的洞碴均通过苍岭隧道运输至隧道弃碴场，防止投入竖井大型出碴设备的投入。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术三、竖井提升设备的选型和计算(1)台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术三、竖井提升设备的选型和计算(2)吊桶容积为0.8m3，根据计算选用功率为45kw的JT-1提升机，钢丝绳选用钢丝绳选用6×19的不旋转钢丝绳，提升钢丝绳直径选为21.5mm，钢丝破断拉力27.15T，平安系数满足提升人员时大于9.0，提升设备、物料大于6.5的要求。此外，对井架的整体稳定性和各主要连接部位也进行了检算，检算结果均满足标准要求。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术四、小直径竖井施工(1)采用3台YT—28型凿岩机，采取打套钎的方法〔先打设L=1.0m的炮眼,再换用L=2.0m的钻钎进行钻眼〕进行钻眼，确保钻眼角度垂直向下并相互平行，钻眼深度1.8m，炮眼利用率80％以上〔小直径竖井开挖面积为7.07平方米，考虑爆破受到的夹制作用较大的影响，炮眼利用率取小值，循环进尺1.5m。炸药采用乳化炸药，以便防水;雷管采用非电毫秒雷管、电阻丝引至洞口起爆。全断面钻眼53个，平均7.5个眼/平方米，以满足人工装碴时的人力短距离搬运时对石碴的块度和重量要求。1、小直径竖井开挖台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术四、小直径竖井施工(2)围岩比较稳定的地段，每10m进行一次喷混凝土支护，喷混凝土厚度5cm，以确保竖井围岩稳定。围岩软弱段，每循环喷一次混凝土，必要时进行网喷混凝土，并打设锚杆，锚杆采用φ22的砂浆锚杆，长度1.0～1.5m。2、小直径竖井支护及出碴台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术四、小直径竖井施工(3)竖井采用人工装碴，每班工作人员为5人，实行换班制，每2小时换班，以降低劳动强度，提高出碴速度。将洞碴装至吊桶内后，井口提升绞车通过井架将吊桶提升至井口，关闭活动井盖，将洞碴运至弃碴场。吊桶采用单桶提升，吊桶无盖，装碴高度距吊桶边沿不小于20cm。吊桶容积0.8m3，尺寸φ1000×1200mm，兼作装碴及提升人员〔但不混装〕。吊桶提升高度超过井口后，井口的活动平安盖自动关闭，保护井下的施工人员。吊桶提出竖井后，活动井盖自动关闭，吊桶上升到井架索槽位置，通过溜槽卸碴至自卸汽车，装碴时，井盖应处于关闭状态。3、装碴台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术小直径竖井于2004年9月底完成6公里施工便道的修建和扩建,至2004年10月10日完成井口边坡刷方和防护及井口场地布置。小直径竖井方案每月完成开挖〔包括临时支护〕55m，方案工期4.9个月。2004年10月14日小直径竖井正式开工，至2005年3月16日完成了全部270米井身段掘进施工〔其中10月23日～27日因安装井架停止掘进5天，因其它因素停止掘进累计10天〕，掘进实际耗时4.5个月,平均月进尺60米。4、施工进度安排四、小直径竖井施工(4)台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术竖井的施工用电采用自发电，250KW的柴油发电机作为主发电机，另外备用60KW的发电机。竖井口附近安设两台10.0m3的电动空压机满足洞内施工用风的要求；在竖井口靠近河沟一侧砌筑一容积为10.0m3的高压水池，在竖井内施工用水处安设一减压阀，控制高压水压力不超过0.3Mpa，以满足竖井施工用水的需求。施工排水采用吊泵抽水，2级接力抽出竖井〔竖井中间壁上开挖洞室，设水箱〕，在开挖时，有意识的在局部打深眼，使该部位相对较深，形成临时集水坑，以便在打眼过程中排水。遇地下水比较大的地段，采用大功率水泵抽水，开挖爆破排烟后先开始抽水，水位降低后再进行出碴工作。5、施工风、水、电的供给四、小直径竖井施工(5)台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术受到施工场地的限制，竖井施工测量放样采用吊线法：在竖井口测设四个坐标点，依靠四个坐标点A1、A2、B1、B2连成两条线段的交点O确定竖井中心线，自竖井中心线O用钢丝绳悬吊重球确定竖井井底中心点。如以下图所示6、施工测量放样四、小直径竖井施工(6)台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术四、小直径竖井施工(7)为了做到临永结合，解决长隧道施工通风问题，竖井施工先采用开挖直径3m的圆形断面，竖井与左线间的联络通道采用2.5×2.2m小导洞,保证在正洞开挖到达交会点前联络通道先期到达。根据竖井的施工方案我们选用了一井定向的方法进行控制测量。经过与苍岭隧道左线连测，X、Y坐标分别相差4mm、22mm，高程误差只有44m，均符合精度要求。7、小直径竖井井下控制测量台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术五、小直径竖井施工技术平安措施(1)1、完善和建立各项制度，制定各项设备的操作规程，对施工人员进行平安教育，提高职工的平安意识。⑴对初期支护围岩变形状况进行有效的监测。针对破碎软弱围岩地段，喷锚支护要紧跟掌子面，采取“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测〞的施工原那么，以确保井下施工平安。⑵加强竖井提升运输组织管理，竖井提升设备的各部位要勤检查，要严格按钢丝绳绳检制度对提升钢丝绳进行检查，对提升机运转情况应进行重点观察并加强对提升机的日常维修与保养。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术五、小直径竖井施工技术平安措施(2)⑶爆破后立即进行通风排烟，至少通风15分钟，检查人员方可进入工作面，进行以下各项检查并妥善处理后，其他工作人员才准进入工作面。检查主要内容如下：有无瞎炮及可疑现象。有无剩余炸药或雷管。喷锚支护有无损坏与变形。⑷竖井井口〔锁口〕标高高出洪水水位0.5m以上，井口段5m范围采用混凝土护壁，同时加强对井口排水沟的清理，防止洪水进入竖井发生淹井事故。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术五、小直径竖井施工技术平安措施(3)⑸井口设活动井盖，设专人开启。活动井盖在吊桶出井口时自动开启，然后自动关闭，当吊桶入井时，需工作人员开启，吊桶下井后，再关闭井盖。⑹提升钢丝绳必须每天检查一次，每隔2个月试验一次。检查采用游标卡尺检查绳径，用肉眼检查断丝状况，当钢丝出现断丝超过2根时，更换钢丝绳或经过有关部门平安确认后可继续使用。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术五、小直径竖井施工技术平安措施(4)2、坚持平安设计制和平安检查验收制对于重大临时设施：竖井提升电机功率、提升钢丝绳、井架、吊具等进行平安设计和检算，并上报上级部门及安质部备案。各种重大临时设施安装好后，按照规定程序和验收范围找相关部门进行检查验收，验收合格前方可使用，否那么不能投入使用。台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术六、小直径竖井施工方案产生的经济效益〔1〕1、供电方案优化产生的经济效益由于井口附近无直接电源，施工用电无法直接解决，假设将电力从苍岭隧道洞口引向竖井口，仅敷设供电线路一项就需投入60～70万元。经过分析、论证后，竖井施工采用自发电，购入一台250KW发电机仅需投入20万元就可满足小直径竖井施工用电，可减少直接投入约40万元；2、小直径竖井与苍岭隧道提前贯穿三个月，每月可节约苍岭隧道通风费用1.28万元，1.28×3=3.84万元。1.技术经济效益

台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术六、小直径竖井施工方案产生的经济效益〔2〕1、采用小直径竖井施工方案防止了由于设计图纸严重滞后给施工进度带来的不利影响，为台缙高速公路土建工程全线完工奠定了坚实的根底，同时得到了设计单位及业主的一致好评。2、竖井井口地处深山密林中，植被覆盖茂盛、环境优美，竖井扩大施工和竖井底部连接通道施工时的洞碴均通过苍岭隧道直接运向隧道弃碴场，可少占用林地12亩，大大减小了竖井施工对周围自然环境的破坏,最大限度的保持了当地自然环境的原貌，得到了当地政府和村民的一致好评。2.小直径竖井施工产生的社会效益

台缙高速公路苍岭隧道工程通风竖井施工技术七、竖井的扩大开挖及二次衬砌施工竖井的扩大至设计断面时