单线特长隧道快速施工技术研究.docx

单线特长隧道快速施工技术研究1横洞位置调整隧道原设计4座辅助坑道洞口位置均不太理想尤其是2#、4#横洞设计位置位于雅江峡谷高边坡处坡度在60°以上与对岸公路高差达70m左右大多数地方为岩石需爆破施工便道施工难度极大且无临建场地。进场后项目部组织人员多次进行现场踏勘经多次论证对洞口位置进行优化调整至雅江左岸平台上。根据与设计沟通2#、4#横洞作为永久通风坑道横洞位置的调整亦能满足运营通风需要设计同意进行变更。通过洞口位置的优化解决了临建场地问题合理划分了施工段落;减少了一座便桥的修建节约了投资。仅便道一项比原设计洞口位置需修建的便道节约工期2个月且减少了费用及对环境的破坏。在2#、3#横洞间平台修建碎石场破碎隧道弃碴经检验合格供拌和站使用既解决了弃碴占地问题又降低了地材成本为企业创造了经济效益。2进尺及工序循环改进特长隧道的快速施工是确保工期及效益的关键因素。隧道掘进进度关键在于开挖进尺及循环工序衔接。在对盆因拉隧道各工点围岩情况进行仔细分析研究后确定合理的爆破方案并在施工中不断改进使每循环进尺由原来的2m左右提高到2．8m以上。在抓好爆破方案提高每循环进尺的同时重点是施工工序的衔接问题。一方面保证配备足够的施工人员及机械设备做好后勤保障工作;另一方面抓好开挖与其他工序间的协调工作。单线隧道工序循环这道特殊“工序”非常关键。车辆调度、台车行走、管线铺设、通风排烟各道工序间相互制约必须准确合理安排作业时间如出碴过程中其余工序基本停滞只有在开挖钻孔的4．5h内可以进行仰拱开挖浇筑、铺挂防水板、行走台车、封堵头模板等工序。每月考虑有2d影响因素(超前地质预报、围岩量测等)按每月实际工作28d计算每4个开挖循环进行一次初支(12h)即平均每循环为12×5/4=15h;在初支施工期间安排二衬浇筑作业。开挖每循环进尺按2．8m计算月进尺为:2．8×24×28/15=125．4m。施工中采用水压爆破等工艺控制好光爆确保围岩安全、不掉块否则在施工中必须及时调整方案对破碎围岩及时进行支护。3单线隧道运输方案3.1机械及洞室尺寸受隧道断面净空限制出碴时恰好仅能同时容纳1台装载机和1台自卸车并排作业衬砌完地段仅能容纳1台车辆通行无法错车且无法掉头若单趟运输时间太长必需在适当的位置设置会车带确保自卸车能相互错车。考虑本隧道综合洞室较多单侧60m有一小避车洞每单侧420m、双侧210m有一大避车洞全隧道有锚段8处风机段3处。其中风机段和未衬砌的锚段可以直接利用作为会车带风机段可作为机械会车、调头地带。另外为减少倒车长度间隔110m将小避车洞改为扩大的大避车洞此法虽然增加了一些开挖及衬砌成本但有效地降低了车辆倒车困难及燃油浪费出碴时间减少有效提高了工作效率经济比选是可行的。根据以上尺寸计算大避车洞宽度能满足要求但高度及深度不够利用大避车洞室会车调头需采取一些措施:(1)将大避车洞加深至6．0m二衬后净宽调整为5m开挖高度增加0．5m;(2)大避车洞室开挖底应与仰拱填充面(内轨顶下51．5cm)高度一致;(3)大避车洞洞室铺底及衬砌最后施作一般在距掌子面500m左右后可以利用第二部台车施工二衬时同时施作;(4)靠近洞室侧的风管、水管埋在仰拱填充砼中在施工时应在风水管接头处采用土工布包裹避免砼浆液流入风水管中堵塞风水管;(5)通风带必须悬挂在隧道拱顶。3.2出碴行车调度方案出碴作业时按4台自卸车考虑。1#自卸车在掌子面装碴2#自卸车停放在二衬与掌子面之间的扩大洞室处或停靠在会车洞室内3#车在洞口待命4#车去往弃渣场的路上。3.3衬砌施工调度方案二衬砼罐车则选用就近的会车洞室进行会车掉头具体方案类似出碴调度。将泵车放置于大避车洞另一侧紧靠边墙砼罐车可以在此大避车洞内掉头并在此浇筑混凝土。泵车位置可以200m不移动待二衬施工至下一个避车洞位置时再将泵车移至该处。盆因拉隧道各口施工段落较长(一般大于1000m)受施工干扰影响二衬滞后较多但受安全步距要求影响二衬必须及时跟进这就需要跳衬隧道内一般为2部台车第1部台车施工时将大避车洞处二衬空出1～2板长度由第2部台车进行施工。施工段落较短时一般不影响总工期跳衬段落在紧跟掌子面开挖施工完成后返回施工空缺段落。4隧道施工通风方案盆因拉隧道属高原特长隧道各施工洞口掘进距离均较长施工通风较复杂通过与兰州交通大学合作将高原特长隧道通风作为专项课题进行研究改进了通风方案确保了隧道内的通风效果。在隧道施工过程中由于钻眼、爆破、装碴、喷射混凝土、运输车尾气以及开挖时地层释放出的有害气体等因素使得隧道内空气十分污浊严重影响人体的健康［1］。由于海拔高度影响及隧道断面对导风筒的限制依据隧道长度对新鲜空气的要求考虑高原气压影