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尤溪隧道綜合施工技術(shù)交流第一頁,共71頁。目錄工程概況及原設(shè)計(jì)工區(qū)布置1工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)2總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整
3尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)
4快速施工綜合管理技術(shù)
5第二頁,共71頁。1.1隧道工程概況
尤溪隧道位于福建省境內(nèi),起于三明市沙縣南陽鄉(xiāng)大基村,止于三明市尤溪縣西城鎮(zhèn)新坑村。進(jìn)口里程DK369+670;出口里程DK382+644,隧道全長(zhǎng)12974m。隧道設(shè)輔助坑道2座,分別為:秀村口斜井,溪口尾斜井。本標(biāo)段承擔(dān):尤溪隧道溪口尾斜井至隧道出口段施工任務(wù),里程DK375+856~DK382+644,長(zhǎng)度6788m;溪口尾斜井位于尤溪縣秀村原小學(xué)附近,與隧道相交里程為DK377+115,斜井長(zhǎng)1204米、平均坡度11.21%、采用單車道+錯(cuò)車道斷面,原設(shè)計(jì)凈寬5.5m、凈高6.0m,每隔250米設(shè)30米長(zhǎng)錯(cuò)車帶,斜井與隧道接口成正交。1.2原設(shè)計(jì)平面布置原設(shè)計(jì)工區(qū)布置示意圖見“圖1-原設(shè)計(jì)工區(qū)劃分示意圖”1隧道概況及平面布置第三頁,共71頁。1隧道概況及平面布置圖圖1原設(shè)計(jì)工區(qū)劃分示意圖第四頁,共71頁。1隧道概況及平面布置圖溪口尾斜井場(chǎng)地布置圖第五頁,共71頁。
2工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高⑴設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值高,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求高,設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)(100年)。⑵隧道采用耐久性砼,保證結(jié)構(gòu)物的耐久性。⑶設(shè)計(jì)行車速度為200km/h客貨共線,并預(yù)留250Km提速條件。2.2地質(zhì)復(fù)雜地質(zhì)復(fù)雜、斷層多、水量大。本隧道在本標(biāo)段內(nèi)穿越F5、F6、F7、F8、F9、F10等6個(gè)斷層影響帶,其中F5斷層屬區(qū)域性扭性斷層,斷層規(guī)模大,可見寬度約45米,依據(jù)地勘資料顯示,為強(qiáng)富水?dāng)鄬?,預(yù)測(cè)涌水量為7386m3/d。第六頁,共71頁。2工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)2.3隧道獨(dú)頭掘進(jìn)長(zhǎng),通風(fēng)難度大尤溪隧道為10Km以上特長(zhǎng)隧道,為加快施工進(jìn)度,實(shí)施長(zhǎng)隧短打,設(shè)置了斜井輔助坑道。但每一個(gè)作業(yè)面的承擔(dān)任務(wù)較大,獨(dú)頭掘進(jìn)距離長(zhǎng),給施工組織帶來很大壓力。施工通風(fēng)難度加大,如何有效的解決施工中的通風(fēng)問題也是我們的重難點(diǎn)。2.4尤溪隧道工程施工任務(wù)重、工期緊尤溪隧道既是本標(biāo)段的重點(diǎn)工程同時(shí)又是向莆鐵路的重點(diǎn)工程和控制性工程。合同工期41.0月,包括隧道開挖、支護(hù)、襯砌、仰拱、溝槽及附屬、無砟道床等。2.5工法轉(zhuǎn)換頻繁地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,圍巖類型多樣,施工方法交錯(cuò)進(jìn)行,工法頻繁轉(zhuǎn)換。施工組織是本項(xiàng)目工程的施工難點(diǎn)。第七頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.1原設(shè)計(jì)情況尤溪隧道全長(zhǎng)12974m,是全線控制工期工程之一。同時(shí)由于地質(zhì)條件復(fù)雜,是向莆鐵路重難點(diǎn)和控制工期工程。本標(biāo)段由溪口尾斜井、出口工區(qū)組織施工。隧道掘進(jìn)采用傳統(tǒng)的鉆爆法施工。各施工工作面貫通前采用長(zhǎng)管路壓入式通風(fēng)為主,局部貫通后采用自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合。隧道仰拱、拱墻、溝槽及無砟道床墊層采用縱向分段,整體澆注,一次成型?;炷敛捎眉邪韬停捃囘\(yùn)輸,泵送入模。依據(jù)目前國(guó)內(nèi)隧道施工技術(shù)水平和資源配置情況,確定施工進(jìn)度指標(biāo)見表1:第八頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整表1雙線隧道施工進(jìn)度指標(biāo)表指標(biāo)(m/月)項(xiàng)目Ⅱ級(jí)圍巖Ⅲ級(jí)圍巖Ⅳ級(jí)圍巖Ⅴ級(jí)圍巖超前帷幕注漿Ⅳ級(jí)圍巖Ⅴ級(jí)圍巖進(jìn)出口施工開挖及初期支護(hù)16014070404030無碴軌道施工2000無軌斜井施工一個(gè)工作面開挖及初期支護(hù)14512560354030無軌斜井施工二個(gè)工作面開挖及初期支護(hù)11510050304030無軌斜井井身施工200150//第九頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.2原設(shè)計(jì)施工總體方案3.2.1工區(qū)劃分及工期情況表2各工作面施工范圍一覽表和工期情況類別起始里程終點(diǎn)里程長(zhǎng)度工期(月)溪口尾斜井DK377+115DK379+710259519.0尤溪隧道出口DK375+856DK377+115125911.5DK379+710DK382+644293425.0尤溪隧道按出口、斜井共2個(gè)工作面組織施工,尤溪隧道計(jì)劃開工時(shí)間2008-10-1,貫通工期為38.5個(gè)月(含施工準(zhǔn)備),無碴軌道施工2.5個(gè)月,總工期41個(gè)月。第十頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.2.2主要施工方法表3開挖方法主洞開挖方法輔助導(dǎo)坑圍巖情況Ⅴ淺埋(或Ⅳ偏壓段)Ⅳ(Ⅴ深埋段)ⅢⅡⅤ和ⅣⅢ和Ⅱ施工方法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法三臺(tái)階七步開挖法臺(tái)階法全斷面法臺(tái)階法全斷面法第十一頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.2.3原設(shè)計(jì)方案存在問題①地質(zhì)條件差尤溪隧道在本標(biāo)段內(nèi)穿越F5、F6、F7、F8、F9、F10等6個(gè)斷層影響帶,其中F5、F8斷層更為突出。F5斷層為擠壓碎裂巖、糜棱巖帶,擠壓痕跡明顯,糜棱巖和綠色構(gòu)造蝕變強(qiáng)烈,局部有斷層泥,斷面舒緩波狀,可見寬度約45m。屬區(qū)域性壓性斷層。上下盤裂隙帶影響寬度各約20m。圍巖穩(wěn)定性較差,易產(chǎn)生掉塊,應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。斷層導(dǎo)水性較好,有泉水滲出,易產(chǎn)生涌水,預(yù)測(cè)Q為7386m3/d。
第十二頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整
F8斷層為擠壓糜棱巖、硅化碎裂巖、構(gòu)造蝕變帶,擠壓透鏡體和擦痕發(fā)育,糜棱巖和綠色構(gòu)造蝕變強(qiáng)烈,有輝綠巖脈侵入。屬區(qū)域性壓扭性斷層,斷層規(guī)模大,可見寬度約125m,上下盤裂隙影響寬度各約30m。斷層走向穿過溪口尾水庫,水庫壩高12m,壩長(zhǎng)約80m,為微型水庫。位于隧道左側(cè)約700m,隧道施工對(duì)水庫總體影響不大。施工時(shí)可能產(chǎn)生滲水或涌水,預(yù)測(cè)Q為2407m3/d。第十三頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整②溪口尾斜井設(shè)計(jì)單車道斷面制約工期指標(biāo)按設(shè)計(jì)文件斜井承擔(dān)正洞DK377+115~DK379+710段2595m的正洞施工任務(wù)。斜井原設(shè)計(jì)單車道+錯(cuò)車道斷面存在:運(yùn)輸效率低、影響施工通風(fēng)效果、不利于反坡排水和不利于行車安全諸多問題,制約了施工進(jìn)度指標(biāo)從而影響整體施工工期。同時(shí)尤溪隧道原設(shè)計(jì)只有兩個(gè)施工掌子面,一個(gè)掌子面施工受阻,導(dǎo)致全盤皆輸。通過調(diào)整斜井的斷面尺寸使斜井具備兩個(gè)工作面同時(shí)施工能力,為整體工期提供了保證。第十四頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.3施工方案優(yōu)化
尤溪隧道為向莆線重難點(diǎn)和控制性工程,依據(jù)本座隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及現(xiàn)有的設(shè)備條件和國(guó)內(nèi)施工水平,要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)工期,必須采取一定的工程措施。為此集團(tuán)公司2009年3月25日、26日,邀請(qǐng)了專家和建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位的人員對(duì)“向莆鐵路FJ-3A標(biāo)特長(zhǎng)隧道重難點(diǎn)施工方案”進(jìn)行論證,根據(jù)專家意見和本座隧道施工的具體條件,尤溪隧道優(yōu)化和調(diào)整方案如下。第十五頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.3.1溪口尾斜井?dāng)嗝娼ㄗh由單車道變?yōu)殡p車道斷面溪口尾斜井坡度為11.2%左右,單車道+錯(cuò)車道的斷面尺寸難以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的進(jìn)度指標(biāo),為了更好的解決通風(fēng)問題存在的運(yùn)輸效率問題,將溪口尾斜井調(diào)整為雙車道斷面進(jìn)行施工3.3.2溪口尾斜井增設(shè)開叉支洞溪口尾斜井工區(qū)建議增設(shè)小里程方向的施工工作面,來滿足工期要求;溪口尾斜井與正洞連接部位增設(shè)開岔支洞,增大連接線的曲率半徑,以利于通風(fēng)和運(yùn)輸。為斜井同時(shí)開辟了兩個(gè)工作面提供前提條件。增設(shè)開叉支洞示意圖見圖2。第十六頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整圖2溪口尾斜井及增設(shè)開叉支洞平面示意圖第十七頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整增設(shè)的開岔支洞照片第十八頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整3.2.3優(yōu)化后工期分析尤溪隧道只要兩個(gè)掌子面施工,分析工期,兩個(gè)掌子面應(yīng)該是相互制約的,通過上述優(yōu)化和調(diào)整,溪口尾斜井具備雙向施工的能力,通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào),在地質(zhì)條件許可的情況下,實(shí)現(xiàn)向小里程方向施工,則直接減少了關(guān)鍵線路上的工期。為完成合同工期,提供了有力的保證。方案優(yōu)化好處:增強(qiáng)了運(yùn)輸能力,有利于通風(fēng)排煙,增加了工作面,縮短了工期。優(yōu)化后的工期對(duì)比表見表4。第十九頁,共71頁。3總體施工組織方案與優(yōu)化調(diào)整表4優(yōu)化后的工期對(duì)比表工區(qū)原設(shè)計(jì)情況優(yōu)化后情況提前時(shí)間(月)溪口尾斜井施工范圍工期(月)施工范圍工期(月)斜井自身8.0斜井自身10.0DK377+115-DK379+71019.0DK377+115-DK379+58521DK375+856-DK377+11512合計(jì)27.030-4.0出口工區(qū)DK382+644-DK379+71027.0DK382+644-DK379+58531.0DK375+856-DK377+11511.5合計(jì)38.531.07.5無碴道床DK375+856-DK382+6442.5無碴道床DK375+856-DK382+6445.0-2.5總工期41.036.05.0第二十頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1通風(fēng)方案本標(biāo)段承建尤溪隧道全長(zhǎng)6788m,由溪口尾斜井和出口兩個(gè)工區(qū)組織施工,獨(dú)頭掘進(jìn)距離最長(zhǎng)為溪口尾斜井3674m(其中斜井長(zhǎng)度為1204m)。隧道掘進(jìn)指標(biāo)每月最高要到達(dá)160m以上滿足工期要求,因此施工通風(fēng)制約生產(chǎn)的重要因素,解決好施工通風(fēng)將會(huì)大大改善施工作業(yè)環(huán)境,加快施工進(jìn)度。4.1.1施工通風(fēng)重難點(diǎn)①目前國(guó)內(nèi)缺少對(duì)長(zhǎng)距離輔助坑道施工通風(fēng)的相關(guān)規(guī)范。②溪口尾斜井距離長(zhǎng)、坡陡,綜合坡度為11.21%,導(dǎo)致大型柴油車爬坡時(shí)的煙霧排放量增加,當(dāng)坡度>6%時(shí),相關(guān)計(jì)算資料不多,特別對(duì)坡度修正系數(shù)的取值較難。第二十一頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)③長(zhǎng)管路獨(dú)頭掘進(jìn)隧道多工作面同時(shí)施工,通風(fēng)設(shè)置很難滿足通風(fēng)要求。④通風(fēng)長(zhǎng)度增加導(dǎo)致不確定因數(shù)的增多,計(jì)算結(jié)果不能準(zhǔn)確的反映實(shí)際通風(fēng)效果。⑤檢、鋪底和襯砌同時(shí)進(jìn)行,對(duì)施工通風(fēng)影響很大,對(duì)通風(fēng)設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)要求更加嚴(yán)格。4.1.2施工通風(fēng)方案的選擇施工通風(fēng)的目的:①為洞內(nèi)人員和內(nèi)燃機(jī)械作業(yè)提供新鮮空氣,保持正常的洞內(nèi)施工和安全生產(chǎn);②稀釋和排出洞內(nèi)各種有害氣體和粉塵,降低洞內(nèi)溫度;③創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,確保施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。第二十二頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.2.1施工通風(fēng)方案選擇本次通風(fēng)方案設(shè)計(jì)宗旨滿足通風(fēng)目的需要,節(jié)能省電。本隧道施工方案主要考慮以長(zhǎng)管路壓入式通風(fēng)為主。由于本隧道工期較為緊張,輔助坑道通風(fēng)方案設(shè)計(jì)考慮污風(fēng)對(duì)正洞后續(xù)工作面的影響,原則上污風(fēng)由輔助坑道排出。4.1.2.2各施工掌子面獨(dú)頭掘進(jìn)距離第二十三頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)表5各掌子面獨(dú)頭掘進(jìn)距離和需要通風(fēng)的距離序號(hào)項(xiàng)目名稱施工里程長(zhǎng)度(m)通風(fēng)距離1尤溪隧道出口掘進(jìn)DK382+644~DK379+585305930592溪口尾掘進(jìn)斜井井身X2DK1+204~X2DK0+00012041204施工正洞DK377+115~DK379+58524703674施工正洞DK377+115~DK375+85612592463第二十四頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.2.3通風(fēng)示意圖圖3尤溪隧道通風(fēng)示意圖見第二十五頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.3通風(fēng)計(jì)算4.1.3.1風(fēng)量計(jì)算(1)按洞內(nèi)工作人員進(jìn)行計(jì)算(高峰洞內(nèi)一次最多工作人員為110人,每人按照3m3/min)Q=110×3=330m3/min(2)按允許平均風(fēng)速(一般正洞取0.15m/s,輔助坑道取0.25m/s)雙線正洞130m2Q=0.15×60×130=1170m3/min斜井55m2Q=0.25×60×55=825m3/min(3)按排除炮煙(有害物質(zhì)按100PPm控制)取一次爆破炸藥用量(取正洞最大量計(jì)算單耗為1.0Kg/立方,一個(gè)循環(huán)長(zhǎng)度為3m)1×130×3=390Kg,炮煙拋擲長(zhǎng)度L0=15+G/5=15+390/5=93m;第二十六頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)通風(fēng)時(shí)間為20min(通風(fēng)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況選取,可以取15分鐘、20分鐘、30分鐘等);Q=7.8/t×3√[G(AL)2]=7.8/20×3√[390×(130×93)2]=1500m3/min;(4)按稀釋內(nèi)燃設(shè)備廢氣計(jì)算(額定功率系數(shù)法計(jì)算,CO按50PPm控制)取一個(gè)工作面出碴時(shí)最大運(yùn)距為4000m,出碴運(yùn)輸用170KW的自卸車8臺(tái);按3m3/min·KW計(jì)算。運(yùn)輸車Q=170*8*3=4080m3/min簡(jiǎn)算方法:對(duì)于170KW發(fā)動(dòng)機(jī)的自卸車,相當(dāng)于每公里洞內(nèi)運(yùn)距配兩臺(tái)自卸車,每輛車的供風(fēng)量為500m3/min,即運(yùn)距1公里需要風(fēng)量1000m3/min。第二十七頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按隧道允許最低平均風(fēng)速風(fēng)量1170m3/min和排除炮煙所需工作面風(fēng)量1500m3/min,取工作面風(fēng)量1500m3/min。取風(fēng)管平均百米漏風(fēng)率為1.5%,漏風(fēng)系數(shù):PL=(1-P100×L/100)-1根據(jù)上述計(jì)算各掌子面最長(zhǎng)距離需要通風(fēng)量見表5:表6各施工掌子面最大需風(fēng)量施工工區(qū)溪口尾斜井小里程出口工區(qū)斜井大里程方向通風(fēng)距離(m)246330593674漏風(fēng)系數(shù)PL1.591.852.23掌子面需求通風(fēng)量238527753345稀釋尾氣風(fēng)量246330593674最大需風(fēng)量246330593674第二十八頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.3.2風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算管道風(fēng)阻系數(shù):Rf=6.5αL/D5α為摩阻系數(shù),一般取0.0019~0.0024,上式中取0.0022;L為風(fēng)管長(zhǎng)度;d為風(fēng)管的直徑(下同)。管道沿程風(fēng)壓損失:hf=RfQj2/PL局部風(fēng)壓損失:局部風(fēng)壓損失可按增加10%~15%估算:風(fēng)機(jī)全壓:ht=1.1×hf上式計(jì)算風(fēng)壓見表6:第二十九頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)表7各施工掌子面風(fēng)壓計(jì)算工區(qū)通風(fēng)距離風(fēng)管直徑漏風(fēng)系數(shù)掌子面需用風(fēng)量選用風(fēng)機(jī)風(fēng)量管道風(fēng)阻系數(shù)管道風(fēng)壓損失風(fēng)機(jī)全壓?jiǎn)挝籱mm3/minm3/minN2S/m8PaPa斜井小里程方向24631.81.59246324001.8618722059斜井大里程方向36741.62.23367436005.080718878出口工區(qū)305921.85305936001.3726662932(備注向小里程方向風(fēng)機(jī),可根據(jù)實(shí)際工區(qū)劃分進(jìn)行選擇,下同)第三十頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.4風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)所需最大通風(fēng)量和風(fēng)壓計(jì)算選擇的風(fēng)機(jī)型號(hào)見表8。表8各工區(qū)風(fēng)機(jī)型號(hào)表工區(qū)掌子面需用風(fēng)量風(fēng)機(jī)全壓風(fēng)機(jī)型號(hào)備注m3/minPa風(fēng)量風(fēng)壓功率型號(hào)斜井小里程方向24632059240020002*110125BD-2F1101臺(tái)斜井大里程方向36748878360092004*75HDF(d4-NO.11.5)1臺(tái)出口工區(qū)30592932360032002*132160BD-2SE1321臺(tái)(備注:以上型號(hào)根據(jù)天津同創(chuàng)風(fēng)機(jī)廠提高的相應(yīng)參數(shù),施工可以在滿足風(fēng)量和風(fēng)壓的條件下進(jìn)行選則)第三十一頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.5通風(fēng)節(jié)能管理①實(shí)施變風(fēng)量送風(fēng)管理內(nèi)燃作業(yè)的隧道施工全過程中,不同階段所需供風(fēng)量是不一樣的,隨隧道掘進(jìn)距離的增長(zhǎng),運(yùn)渣車的數(shù)量增加,排放廢氣的時(shí)間也增多就是同一作業(yè)循環(huán)中,各工序的所需風(fēng)量也是不一樣的,因此通風(fēng)量是隨工序和階段變化;隧道施工工序中,裝藥、爆破、運(yùn)碴、錨噴的污染種類不一樣,稀釋風(fēng)量不一樣,通風(fēng)時(shí)間和風(fēng)量也要隨之變化。
第三十二頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)②實(shí)施變風(fēng)量雙風(fēng)管通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)量指隧道施工最后階段所需的風(fēng)量,如一開始就用一臺(tái)大風(fēng)機(jī)一根大風(fēng)管通風(fēng),投入太早,使風(fēng)量過剩,對(duì)于溪口尾斜井采用雙管壓入通風(fēng)的方式,將設(shè)計(jì)風(fēng)量在后期用兩根風(fēng)管完成.初期采用一根風(fēng)管通風(fēng),中期增加一根風(fēng)管通風(fēng),后期用兩根風(fēng)管同時(shí)送風(fēng),則可達(dá)到階段變風(fēng)量通風(fēng)的目的,節(jié)能省電。依據(jù)施工組織設(shè)計(jì)安排,當(dāng)向小里程方向施工完畢后,撤出小風(fēng)機(jī)F1,利用F2風(fēng)機(jī)直接向大里程方向供風(fēng)。若揭示地勘資料與設(shè)計(jì)不符,為了加快工期需要更換原設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)F2。第三十三頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.1.6通風(fēng)技術(shù)管理方案實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)管路獨(dú)頭壓入式施工通風(fēng),不僅取決于設(shè)備工作質(zhì)量(如合理布置通風(fēng)方式、合理選擇風(fēng)管和風(fēng)機(jī))而且還取決于通風(fēng)設(shè)備的配套程度,設(shè)備安裝質(zhì)量和通風(fēng)系統(tǒng)的管理水平。組織專門的通風(fēng)工班,建立健全管理制度,加強(qiáng)通風(fēng)的日常管理,勤檢查、常維護(hù),保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。保證風(fēng)管接頭嚴(yán)密,避免車刮炮崩,以防止漏風(fēng)或盡量減少漏風(fēng)。防止漏風(fēng)是充分發(fā)揮機(jī)械通風(fēng)效果的關(guān)鍵。管道漏風(fēng)主要是由于風(fēng)管破損所引起的。防止漏風(fēng)的具體做法是減少接頭數(shù)量、重視風(fēng)管連接質(zhì)量、保證接頭的嚴(yán)密性、及時(shí)修補(bǔ)和更換風(fēng)管、盡量減少風(fēng)管沿程阻力、風(fēng)管安裝做到平順直。第三十四頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.2尤溪反坡排水施工方案4.2.1反坡排水總體方案尤溪隧道根據(jù)工區(qū)劃分,存在反坡排水,特別是溪口尾斜井施工及FJ-2標(biāo)貫通前承擔(dān)的正洞DK375+856~DK379+585施工排水。排水總體方案采用機(jī)械排水,固定泵站和移動(dòng)式泵站相結(jié)合的排水的方案。水泵及管路按照需要進(jìn)行2倍配置,1套抽排,1套備用。將水經(jīng)洞口沉淀池排至洞外,以保持施工掌子面和隧道內(nèi)無積水,確保施工生產(chǎn)順利進(jìn)行。溪口尾斜井工區(qū)排水示意圖見圖4。設(shè)計(jì)在DK377+095位置設(shè)置泵站水倉(cāng),容量一般按實(shí)際15min設(shè)計(jì)涌水量設(shè)計(jì),并考慮施工和清淤方便綜合確定;臨時(shí)集水坑根據(jù)匯水段水量大小而定。工作水泵按使用1臺(tái)、備用1臺(tái)。為防止斷層突水和其他不可預(yù)見的因素影響,應(yīng)急管路采用高壓風(fēng)管和高壓水管。排水施工設(shè)置專職水隊(duì)伍進(jìn)行管理和操作。第三十五頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)反坡排水施工照片第三十六頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖4排水方案示意圖第三十七頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.2.2階段排水方案4.2.2.1溪口尾斜井自身反坡排水在斜井自身施工時(shí),斜井未達(dá)到正洞之前,隨掌子面設(shè)移動(dòng)式泵站,泵站設(shè)在距掌子面20~30m位置,掌子面匯水采用流量20m3/h,揚(yáng)程7m的潛水排污泵抽入移動(dòng)泵站集水箱中,然后采用流量155m3/h,揚(yáng)程150m的大功率排污泵(前期高差不大時(shí),可采用現(xiàn)場(chǎng)可利用的小功率抽水泵),抽至洞外,經(jīng)沉淀池排出。溪口尾斜井地質(zhì)設(shè)計(jì)情況:整體地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,為強(qiáng)~弱風(fēng)化,巖石堅(jiān)硬、完整,裂隙不發(fā)育,洞身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,無不良地質(zhì)。根據(jù)設(shè)計(jì)文件地下水的類型有基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水,流量較小大體為0.001~0.01L/s。本次計(jì)算按照20m3/h,進(jìn)行預(yù)計(jì)斜井最大涌水量,移動(dòng)式泵站按照15min匯水量考慮,泵站集水箱設(shè)計(jì)尺寸為2m長(zhǎng)×2m寬×1.5m高,容量6m3。4.2.2.2DK377+115~DK379+622正洞施工當(dāng)斜井施工到正洞位置后,在斜井底設(shè)固定式泵站,設(shè)集水井詳見圖5。第三十八頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖5DK377+115~DK379+585正洞施工排水示意圖第三十九頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)
在溪口尾工區(qū)施工正洞DK377+115~DK378+600段時(shí),在正洞左側(cè)設(shè)置排水溝,掌子面集水經(jīng)排水溝自然匯集至DK377+115處固定泵站,經(jīng)斜井管道排出洞外。DK378+600~DK379+585反坡段時(shí),在隧道變坡點(diǎn)DK378+600處設(shè)置集水井,集水井與隧道左側(cè)側(cè)溝相連,反坡段掌子面施工采用移動(dòng)式潛水泵抽至臨時(shí)反坡集水井內(nèi),經(jīng)正洞DK377+115~DK378+600段左側(cè)排水側(cè)溝自然排至固定泵站集水井內(nèi),經(jīng)斜井排出洞外。在溪口尾斜井工區(qū)與出口工區(qū)貫通后,該階段正洞DK378+600至隧道出口的隧道滲(涌)水經(jīng)側(cè)溝自然匯排至隧道出口。4.2.2.3DK375+856~DK377+115段正洞施工DK375+856~DK377+115段正洞按施工組織安排出口工區(qū)貫通后施工本段,目前根據(jù)揭示的圍巖情況,調(diào)整施工組織,由溪口尾斜井進(jìn)行施工,在FJ-2標(biāo)未貫通之前,隧道內(nèi)水仍由溪口尾斜井排出。DK375+856~DK377+115段正洞,施工處于5‰的反坡排水,掌子面施工采用移動(dòng)式潛水泵抽至DK377+115處固定排水泵站內(nèi),臨時(shí)經(jīng)斜井排出洞外。隧道全線貫通,形成自然順坡排水,溪口尾斜井不在承擔(dān)排水任務(wù)。排水示意圖見圖6。第四十頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖6DK375+856~DK377+115段正洞施工排水示意圖第四十一頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)表9溪口尾斜井反坡排水設(shè)備表使用部位斜井向小里程掌子面移動(dòng)泵站斜井向大里程掌子面移動(dòng)泵站井底點(diǎn)固定泵站預(yù)測(cè)正常涌水量預(yù)測(cè)最大涌水量地段為7386m3/d預(yù)測(cè)最大涌水量地段為1793m3/dQ=7386m3/d水泵型號(hào)200QW350-20-37100QW100-8-4MD155-30×5流量(m3/h)/揚(yáng)程(m)350/20100/8155/150數(shù)量使用112備用111第四十二頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.3尤溪隧道出口下穿746縣道施工方案隧道進(jìn)出口采用帽檐式斜切式洞門,洞口里程為DK382+644,隧線分界里程DK382+644,明暗分界處里程DK382+622。設(shè)計(jì)襯砌采用C30鋼筋混凝土。洞口位于坡面上且坡面較為陡峭,出口上方緊鄰746縣道,明暗交接處線路中心距縣道11.4m,此處隧道埋深7.5m,隧道出口屬典型偏壓淺埋、頂部有動(dòng)載隧道洞口。洞口施工場(chǎng)地十分狹窄。洞口段采用55m設(shè)計(jì)為圍巖為V級(jí),采用40m長(zhǎng)管棚配合17m明洞進(jìn)洞,暗洞采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑進(jìn)行開挖。具體情況參見圖7。第四十三頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖7尤溪隧道出口縱斷面圖第四十四頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.3.140m長(zhǎng)管棚超前支護(hù)施工(1)邊仰坡防護(hù)防護(hù)方式采用打4.5m長(zhǎng),Φ22的砂漿錨桿,間距1.5×1.5m,梅花形布置。設(shè)單層鋼筋網(wǎng)片(Φ8鋼筋,網(wǎng)格尺寸20×20cm);噴射20cm厚混凝土。(2)導(dǎo)向墻施工由于尤溪隧道出口受地形條件的限制,無法實(shí)現(xiàn)“零”開挖進(jìn)洞。根據(jù)實(shí)測(cè)斷面情況,在明暗交接里程明暗分界處里程DK382+622位置施作混凝土導(dǎo)向墻,作為長(zhǎng)管棚施工的起點(diǎn)。第四十五頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖8導(dǎo)向墻構(gòu)造示意圖第四十六頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)由于地形條件限制,縱坡較陡,受洞頂公路的影響,仰坡達(dá)不到放坡條件。因此采用導(dǎo)向墻分段進(jìn)行施工,先完成A單元,完成長(zhǎng)管棚安裝和注漿后進(jìn)行右側(cè)B單元施工,再進(jìn)行左側(cè)B單元施工(左右側(cè)指沿線路方向左右方向下同)。在施工中僅開挖導(dǎo)向墻的位置,其他土體盡量少擾動(dòng)或不擾動(dòng)以策安全。導(dǎo)向墻范圍為140°,厚度為1m,導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)置5榀I18a型鋼拱架,間距40cm,導(dǎo)向墻外側(cè)140°范圍焊接φ140×5mm鋼管作為導(dǎo)向管,導(dǎo)向管中對(duì)中間距40cm,導(dǎo)向管傾角為1°~3°。(3)長(zhǎng)管棚施工鋼管規(guī)格:熱軋無縫鋼管Φ108mm,壁厚6mm,節(jié)長(zhǎng)4m、6m,采用絲扣連接。為了保證鋼管縱向接頭錯(cuò)開,單號(hào)孔從外向里布管節(jié)長(zhǎng)為:6m+6m+6m+6m+6m+6m+4m=40m,雙號(hào)孔從外向里布管節(jié)長(zhǎng)為:4m+6m+6m+6m+6m+6m+6m=40m。管距:環(huán)向間距40cm,總共49根。鋼管采用內(nèi)套絲連接,采用具有轉(zhuǎn)向功能的管棚鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔和裝填,長(zhǎng)管棚間隔進(jìn)行打孔并注漿。第四十七頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.3.2洞口偏壓處理根據(jù)實(shí)際斷面測(cè)量情況,隧道洞口在明暗交接里程DK382+622前后各5m斷面比較明顯。長(zhǎng)管棚右側(cè)B單元擴(kuò)大拱腳施工方式以平衡和支撐洞口偏壓;同時(shí)長(zhǎng)管棚施工完畢后,產(chǎn)生的棚架效應(yīng)也有效克服了洞口偏壓;在坡面和洞頂設(shè)置地面沉降及變形觀測(cè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題立即處理。為了防止仰坡的滑移或坍塌,在導(dǎo)向墻和長(zhǎng)管棚施工完畢時(shí)。整個(gè)過程中必須保留核心土。在開挖暗洞前向大里程方向試作5m拱套,并在套拱兩側(cè)設(shè)置臨時(shí)擋墻,以防止開挖暗洞造成邊仰坡破壞。套拱施工完畢后,洞頂及時(shí)回填并封閉,防止仰坡坍滑。拱套厚度0.8m,采用C30混凝土,拱套內(nèi)緣尺寸采用明洞襯砌的外緣尺寸。拱套內(nèi)立I22a鋼架,鋼架架設(shè)在拱套內(nèi)緣到外緣的中心位置,每?jī)砷摷荛g距0.5m。相鄰鋼架的縱向連接筋采用Φ22螺紋鋼,間距1m布置,與鋼架夾角成60°布置,并焊于鋼架內(nèi)翼緣處。第四十八頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖9套拱加固施工示意圖第四十九頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.3.3746縣道的防護(hù)洞頂距離縣道僅11m,下穿縣道如何保證公路的穩(wěn)定,也是隧道施工的關(guān)鍵,從設(shè)計(jì)的文件和鉆孔的碴樣分析該處山體比較穩(wěn)定。在工程施工前增加混凝土連續(xù)防撞墻,墻面尺寸為1m*1m結(jié)構(gòu)。防護(hù)范圍洞頂正上方左右各25m。在縣道路面上設(shè)置4條減速帶,間距為40m。邊仰坡與公路銜接部分處理:根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求,對(duì)邊仰坡進(jìn)行處理,同時(shí)在縣道路緣土路肩采用插打2排Φ42進(jìn)行小導(dǎo)管并作注漿處理。同時(shí)采用噴錨方式封閉土路肩。防止雨水的侵蝕。加強(qiáng)對(duì)洞口尤其是左側(cè)高邊坡進(jìn)行施工監(jiān)測(cè),出現(xiàn)變形、位移立即采取其他加固措施。第五十頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.4溪口尾斜井進(jìn)正洞施工方案4.4.1總體方案溪口尾斜井進(jìn)入正洞處,以小斷面交大斷面并形成三岔口,根據(jù)圍巖級(jí)別和性狀確定斜井進(jìn)入正洞位置,在保證圍巖穩(wěn)定、設(shè)計(jì)開挖輪廓尺寸,保證質(zhì)量和安全的前提下,快速進(jìn)入正洞,并及早形成初期支護(hù)是斜井進(jìn)入正洞處開挖施工的目的??傮w方案:在斜井一側(cè)爬坡漸進(jìn)到正洞頂拱,利用小臺(tái)架采用臺(tái)階法開挖大斷面,并及時(shí)作好初期支護(hù),順利的實(shí)施工序轉(zhuǎn)換。4.4.2斜井和主洞結(jié)構(gòu)尺寸及幾何關(guān)系斜井在正洞的左側(cè)進(jìn)入正洞,斜井中線與隧道左線相交角度為60°,一與正洞相交處寬為9.71/cos60=11.21m;斜井與正洞左側(cè)線路中線相交處高程分別為:斜井底板:253.332m;正洞內(nèi)軌頂面高程:253.526m。斜井高度為6.82,距離相交處正洞頂為2.94m。平面布置圖見圖2溪口尾斜井及增設(shè)開叉支洞平面示意圖。第五十一頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.4.3施工方案斜井與主洞交匯段為Ⅱ級(jí)圍巖,地質(zhì)條件良好。本施工方案以良好圍巖為前提。施工總體方案為在斜井進(jìn)入正洞5m后,利用爆破松碴形成施工作業(yè)平臺(tái),雙向向拱部擴(kuò)挖,直接將主洞拱部開挖成型,然后向兩個(gè)方向同時(shí)掘進(jìn)上導(dǎo),逐步出露主洞中、下導(dǎo),形成3個(gè)臺(tái)階開挖,同時(shí)進(jìn)行支護(hù)。在下導(dǎo)開挖相距60m后,副攻(向小里程)方向上導(dǎo)停止掘進(jìn),中、下導(dǎo)繼續(xù)跟進(jìn)形成全斷面,在掌子面附近組裝掘進(jìn)和支護(hù)臺(tái)架,利用臺(tái)架最終形成雙向全斷面施工生產(chǎn)能力。嚴(yán)格按照“先加固,后挑頂”的原則實(shí)施。①主洞上導(dǎo)挑頂以斜井方向開挖進(jìn)入正洞10m后,斜井臺(tái)架作為作業(yè)平臺(tái),雙向以45°斜角挑出正洞拱部(上導(dǎo)),斜井頂部與主洞拱頂高差2.94m,開挖3m后即可到主洞拱頂。當(dāng)臺(tái)架的高度不足時(shí)可以利用洞碴回填墊高臺(tái)架,回填最大高度約為2m。同時(shí)上導(dǎo)兩側(cè)也同時(shí)以斜角開挖至設(shè)計(jì)輪廓線位置。然后利用斜井臺(tái)架分臺(tái)階開挖兩側(cè)主洞。挑頂時(shí)初期支護(hù)原設(shè)計(jì)采用Ⅲa支護(hù)方式,挑頂擴(kuò)挖時(shí)時(shí)采用“一擴(kuò)挖一支護(hù)”的原則進(jìn)行,開挖后必須在網(wǎng)噴支護(hù)封閉后才能進(jìn)行下一步施工。如圖10。第五十二頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)圖10斜井進(jìn)正洞示意圖第五十三頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)②壓頂斜井與主洞交匯處,拱頂在兩側(cè)擴(kuò)拱時(shí)殘留部分在上弧導(dǎo)開挖到輪廓線位置后回頭壓頂,使交匯處11.21+3*2=16.21m范圍內(nèi)主洞拱部先成型,同時(shí)按照設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行支護(hù)予以支護(hù)。③三臺(tái)階施工作業(yè)上導(dǎo)開挖成型后,雙向同時(shí)推進(jìn),中導(dǎo)和下導(dǎo)分別滯后5~6m相應(yīng)跟進(jìn),初步形成雙向開挖作業(yè)能力。④組裝臺(tái)架三臺(tái)階雙向開挖相距60m后,小里程方向上導(dǎo)停止開挖,中、下導(dǎo)向前開挖形成全斷面,在掌子面附近組裝向大里程方向掘進(jìn)和支護(hù)臺(tái)架。同時(shí),大里程方向以三臺(tái)階法繼續(xù)開挖,臺(tái)車組裝成型后,大里程方向上導(dǎo)停止,中、下導(dǎo)跟進(jìn),形成全斷面,利用組裝好的臺(tái)架全斷面作業(yè)。此時(shí),小里程方向掌子面繼續(xù)加工副攻方向掘進(jìn)和支護(hù)臺(tái)架,加工好后進(jìn)行全斷面作業(yè),從而形成雙向全斷面正常作業(yè)。
第五十四頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)⑤監(jiān)控量測(cè)由于斜井與正洞連接地段結(jié)構(gòu)受力情況比較復(fù)雜,除了對(duì)該段進(jìn)行支護(hù)加強(qiáng)外,還要對(duì)該段加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。在斜井與正洞相交斷面處以及斜井與正洞連接范圍內(nèi)按lOm間距布置拱頂下沉和邊墻收斂位移觀測(cè)點(diǎn),監(jiān)控量測(cè)頻率前期≮2次/d,并及時(shí)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,發(fā)現(xiàn)異常立即停止施工,對(duì)支護(hù)進(jìn)行加強(qiáng),待變形穩(wěn)定后再進(jìn)行下一步施工。4.4.4分叉支洞施工方案為了盡快緩解通風(fēng)、排水和運(yùn)輸壓力,挑頂施工時(shí)利用人員的優(yōu)勢(shì)對(duì)開叉支洞進(jìn)行施工。施工直接由設(shè)計(jì)位置斜井側(cè)壁開始進(jìn)行施工,施工距離正洞10~15m后停止施工,并加強(qiáng)該處的支護(hù)措施,保證由正洞掘進(jìn)時(shí)安全。剩余部分由主洞施工里程至DK377+205后,在影響正洞施工的前提下,由正洞施工開叉支洞剩余部分,以減少開叉支洞進(jìn)入正洞挑頂和擴(kuò)挖工序轉(zhuǎn)換。第五十五頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.4.5“三岔口”段加固措施斜井與正洞、開叉支洞與斜井和正洞交接位置,受力機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,同時(shí)在三岔口端部巖體呈“三角”形狀,尤其在銳角處,巖體較薄,施工應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。該段設(shè)計(jì)30m范圍內(nèi)采用Ⅱ級(jí)圍巖“雙整體”支護(hù)形式。即初期支護(hù)采用厚為5cmC20噴射素混凝土初期支護(hù),拱部錨桿為2.5m,間距為1.5m*1.2m。二次稱其混凝土厚度為30cmC30混凝土。實(shí)際施工中難以滿足及時(shí)襯砌的條件,為了盡快形成正洞施工能力。本方案對(duì)三岔口段初期支護(hù)進(jìn)行調(diào)整。三岔口段按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為30m,分別位于三角形三邊端部。此處建議開挖輪廓增加7cm,初期支護(hù)厚度調(diào)整為12cm。采用掛網(wǎng)20cm*20cm噴射混凝土。錨桿調(diào)整為全環(huán)。二次襯砌參數(shù)不變。二次襯砌施作時(shí)間主要根據(jù)圍巖的監(jiān)控量測(cè)情況。其次分階段施作,即斜井開叉支洞施工完畢后,形成通風(fēng)、出碴能力后斜井加強(qiáng)段進(jìn)行襯砌;斜井襯砌完畢后,開叉正洞加強(qiáng)段進(jìn)行襯砌。第五十六頁,共71頁。4尤溪隧道施工關(guān)鍵技術(shù)4.5特殊地段不良地質(zhì)的處理措施
尤溪隧道受地質(zhì)構(gòu)造影響,隧道洞身(FJ-3A標(biāo)部分)先后穿越7條斷層及其影響帶,其中F5斷層依據(jù)地勘資料顯示,為強(qiáng)富水?dāng)鄬樱A(yù)測(cè)涌水量為7386m3/d。設(shè)計(jì)采取預(yù)支護(hù)措施為超前雙層小導(dǎo)管和加固圈3m超前帷幕注漿,在其兩側(cè)影響帶為超前小導(dǎo)管和3m徑向注漿處理方式。實(shí)際施工從工區(qū)劃分的角度上充分考慮F5斷層水產(chǎn)生的施工影響,調(diào)整方案僅考慮溪口尾斜井反向施工130m,在F5斷層前停止掘進(jìn)?,F(xiàn)施工已經(jīng)進(jìn)入F5斷層,按目前揭示圍巖情況,比原設(shè)計(jì)較好,向小里程方向邊探孔邊掘進(jìn),結(jié)合綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情況實(shí)施具體處理方案。及時(shí)調(diào)整施工方案,小里程方向由斜井工區(qū)進(jìn)行施工。第五十七頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)
尤溪隧道是控制全線工期的重點(diǎn)和控制性工程,工期極為緊張,如何保證快速施工仍是現(xiàn)場(chǎng)管理和組織的最重要的核心之一,也是決定長(zhǎng)大隧道成敗的關(guān)鍵。按照工期要求,正洞Ⅲ級(jí)圍巖的平均月成洞指標(biāo)在140m以上,Ⅳ圍巖(含帷幕注漿)平均70m、Ⅴ級(jí)圍巖(含帷幕注漿)地段平均每月成洞需保證在40m以上,綜合進(jìn)度指標(biāo)較高。而在此之前,國(guó)內(nèi)在如此復(fù)雜地質(zhì)條件下的超大斷面隧道快速施工技術(shù)尚無成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒,施工組織難度極大。隧道快速施工在工期及水文地質(zhì)情況一定的條件下,主要取決于現(xiàn)場(chǎng)組織管理、開挖支護(hù)工藝、機(jī)械設(shè)備配套及裝運(yùn)模式、洞內(nèi)砼施工等關(guān)鍵工序的施工能否實(shí)現(xiàn)“以開挖支護(hù)為核心,其它工序圍繞合理展開”。第五十八頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)5.1快速施工技術(shù)措施5.1.1溪口尾斜井快速施工技術(shù)措施溪口尾斜井與隧道相交里程為DK377+115,斜井長(zhǎng)1204米、平均坡度11.21%,無軌運(yùn)輸?shù)哪J?。輔助坑道的快速掘進(jìn),盡快實(shí)現(xiàn)正洞施工,作為長(zhǎng)大隧道實(shí)現(xiàn)工期的重要保證措施。(1)施工方法及平、縱斷面優(yōu)化尤溪隧道溪口尾斜井圍巖弱風(fēng)化似斑狀中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖為主,塊狀構(gòu)造、完整、裂隙不發(fā)育,其中Ⅱ、Ⅲ圍巖1075m,占全長(zhǎng)約90%。因此斜井開挖方法:Ⅱ、Ⅲ全斷面開挖,Ⅳ、Ⅴ采用短臺(tái)階開挖。挖掘機(jī)扒砟、內(nèi)燃裝載機(jī)裝砟,斯特爾19t自卸車運(yùn)至棄砟場(chǎng)。結(jié)合正洞施工和斜井的布置和要求的進(jìn)度的情況,將原設(shè)計(jì)單車道加錯(cuò)車道斷面調(diào)整為雙車道斷面,同時(shí)在井底增設(shè)開叉支洞,已滿足施工需要。第五十九頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)(2)施工機(jī)械的選型與配套機(jī)械設(shè)備的配套是實(shí)現(xiàn)隧道快速施工的根本出路。根據(jù)溪口尾斜井施工實(shí)踐,機(jī)械施工要針對(duì)施工的環(huán)境條件及工程地質(zhì)情況.實(shí)行合理配套,發(fā)揮綜合效能。本座斜井按全斷面施工最大運(yùn)輸能力大于裝砟能力.而裝碴能力叉要大于鉆爆能力考慮。鉆爆及裝砟運(yùn)輸是斜井施工的主生產(chǎn)線,為了保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn),需要有許多輔助作業(yè)和工序保障,包括初期支護(hù)、供水、供電、排水通風(fēng)、供高壓風(fēng)等,這些輔助設(shè)備的配置必須與主生產(chǎn)線的能力相適直.取得最佳綜合工效。表10溪口尾斜井主要施工機(jī)械一欄表工序設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注鉆爆多功能平臺(tái)
2自制鉆爆風(fēng)鉆YT2830備用10臺(tái)裝碴裝載機(jī)ZLC502備用1臺(tái)裝碴挖掘機(jī)EX200/PC220-72備用1臺(tái)運(yùn)輸自卸汽車19t8備用2臺(tái)通風(fēng)和排水詳見相應(yīng)的施工方案第六十頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)(3)鉆爆設(shè)計(jì)本斜井鉆爆設(shè)計(jì)通過不斷的優(yōu)化,最終確定采用大斜眼掏槽,不僅提高施工進(jìn)度,而且節(jié)約了炸藥、節(jié)約了鉆爆時(shí)間同時(shí)節(jié)約了電能及高壓風(fēng)。炮眼和掏槽的形式見圖11。圖11溪口尾斜井鉆爆設(shè)計(jì)第六十一頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)表11爆破參數(shù)表炮眼類型炮眼個(gè)數(shù)各孔裝藥量(條)炮眼深度炮眼裝藥量每炮裝藥量合計(jì)周邊眼37330011122.2輔助眼47930539679.2底板眼9133.211723.4掏槽眼12122.7714428.8121540118036121335315631.2合計(jì)1291104220.8Kg循環(huán)進(jìn)尺為2.8~3.0m,每延米開挖55.52m2,單位炸藥單耗為1.3Kg/m3。第六十二頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)5.1.2正洞快速施工技術(shù)措施尤溪隧道通過的地層巖性,主要為花崗巖,其中Ⅱ級(jí)圍巖為3630m,Ⅲ圍巖為2403m,Ⅳ圍巖為600m,Ⅴ圍巖為155m。Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖占89%,所以實(shí)現(xiàn)Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖快速施工,決定隧道能否完成工期的關(guān)鍵。(1)全斷面快速掘進(jìn)技術(shù)鉆爆開挖隧道按新奧法原理組織施工。投入先進(jìn)的裝碴、運(yùn)輸、測(cè)量、量測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備。形成挖、裝、運(yùn)、錨、襯等多條機(jī)械化作業(yè)線。隧道開挖方案的選擇要與圍巖的特性相適應(yīng),是隧道施工成敗的最關(guān)鍵工序之一。①尤溪隧道出口采用較為成功的傳統(tǒng)鉆爆法施工,人工依托自制鉆孔臺(tái)架風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)實(shí)施鉆孔。風(fēng)槍的臺(tái)數(shù)基本按照1臺(tái)/4m2。大約需要130/4=30臺(tái)左右。第六十三頁,共71頁。5快速施工綜合管理技術(shù)②鉆爆設(shè)計(jì)采用大斷面斜眼掏槽。鉆爆實(shí)施前進(jìn)行了多個(gè)爆破設(shè)計(jì)比選,爆破循環(huán)進(jìn)尺的關(guān)鍵是掏槽眼能否達(dá)到預(yù)期的效果,一般認(rèn)為中空孔直眼掏槽可獲得較大的掏槽深度,可直眼掏槽需要更多的擴(kuò)槽眼和輔助眼,同時(shí)由于掏槽眼集中不能多臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)施鉆,延長(zhǎng)了鉆孔時(shí)間,針對(duì)隧道開挖斷面較大,結(jié)合鉆孔臺(tái)架的結(jié)構(gòu),選擇了斜眼掏槽,掏槽眼采用5m~6m的超長(zhǎng)鉆桿成孔,這樣既減少了掌子面中下部的鉆孔數(shù)
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