隧道斜井施工

隧道斜井施工2.12.2.1 工藝概述斜井隧道附助坑道的一種為增長隧道工作面以縮短工期和改善施工通風施工排水和施工運送等施工條件所設立的臨時性隧道附屬工程也可為永久性的隧道附屬建筑作為運營通風、排水和防災害使用。一般需要提前開工，為隧道施工發(fā)明有利條件。2.12.2.2 作業(yè)內容1. 洞口及車場布置；2. 軌道鋪設及拆除；3. 施工通風、排水設施安裝及拆除，施工通風排水；4. 斜井開挖、支護及襯砌；2.12.2.3 質量標準及驗收方法參考開挖、支護、襯砌、防排水等作業(yè)工藝標準。2.12.2.4 工藝流程基本作業(yè)流程為測量→鉆架就為→鉆孔→裝藥爆破→通風→找頂清幫→支護→出碴→下一循環(huán)。21..5 工序環(huán)節(jié)及質量控制說明一、施工準備1. 做好施工現(xiàn)場的“三通一平”——路通水通電通與場地平整工作合理規(guī)劃施工總平面布置，擬定大臨、小臨及棄碴場的位置和范圍，運送道路的引入和其他運送設施的布置。2. 做好原材料料源調查提前完畢原材料實驗和配合比實驗準備充足施工使用的各項材料，使其滿足施工規(guī)定。3. 熟悉施工圖紙，做好各項技術交底。4. 做好現(xiàn)場勞動力組織（詳見作業(yè)組織，準備好各種施工機械，并保證機械的完好率，使其滿足施工規(guī)定。鐵路隧道堅井提高運送機械通過計算擬定，其它機械設備可參考正洞配備。二、設備選型與配備1. 一次提高時間（t）一次提高時間的計算見表21.-。表2.12.2-1近似的t值計算公式提高類型車場布置計算公式（t以秒計）斗車單鉤提高1．上下部車場均為甩道2．上部甩道，下部平車場3．上部平場，下部甩車道4．上下部車場均為平車場t＝2L＋4甩＋4n車ttυ υ υ 甩 換均 甩 甩t＝2L＋4甩＋2下＋4n車＋t＋ttυ υ υ υ 甩 平 換均 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 平斗車雙鉤提高1．上部平場，下部甩車道2．上下部車場均為平車場t＝L＋甩＋2上＋tυ υ υ 甩均 甩 平t＝L＋上＋tυ υ 平均 平箕斗單鉤提高t＝2提＋tυ 斗均箕斗雙鉤提高t＝L提＋tυ 斗均注：L —斜井井長度（mL甩——車道長度（L車 ——車長度（mL上 ——部平車場長度（m，據(jù)一次拉車數(shù)擬定，一般取6～5；L上 ——部平車場長度（m，般取6～5；L提 ——長度（mn ——次提高斗車數(shù)（輛；υ均 ——平均提高速度（ms一般07509，當提高長度小于20m時取下，大于60m取上限；υmax——大提高速ms斜井長不大于3m時斗車為.ms箕為50/，斜長大于3m時，斗車為50/s，斗為70/；υ甩 ——車組通過甩車道及道岔的速度（m/s，取最大提高速度的一半且不大于15/s；υ平 ——車組在平車場的運營速度（ms一般取15s；t甩t平 —在甩車、平車場的停止時間（，單鉤取，雙鉤取2；-135-t換 ——機反轉換向時間（s取-135-t斗 ——斗提高休止時間（s取8～0；2. 提高容器容積（V）雙＝

k2t1

；單＝

k2t1

（m）3600T

1800T式中：V1—隧道每出碴量（mT——隧每班出碴時間（hk1——載系數(shù)，取.9；k2——不均勻系數(shù)，取11～125；t——一提高時間（一般斗車需要加固其連接裝置，安全系數(shù)不小于6?，F(xiàn)箕斗多采用無卸載輪前卸式，幾種箕斗技術性能見表2222。表2.12.2-2 前卸式箕斗技術特性表裝載容積 軌距（mm） 軸距（mm） 合用井身傾（°）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. 提高鋼絲繩的單位長度重量（Pk）n（＋Q）（sinα＋f1cosα）k＝

11σm

（kg/m）－L（sinα＋f2cosα）-136-式中：Q1——提高器及連接裝置的自重（-136-Q2——容器的有效載重（kL——鋼繩提高長度（mσ——鋼繩的公稱抗拉強度，有5510kmm；f1——提高容器運營阻力系數(shù)，取.1～.1；f2——鋼繩移動阻力系數(shù)，取05～.4；α——斜傾角（°m——鋼繩安全系數(shù)，提高人時取9，提高時取65；n——一提高車輛的數(shù)量；據(jù)此選擇相應的鋼絲繩直徑。4. 天輪直徑（）提高天輪： D＝6～80d繩或：D＝（0～20）d絲 mm）式中：d繩——鋼絲直徑（md絲——絲繩鋼絲直徑（m5. 提高絞車提高絞車的選擇，重要根據(jù)所懸吊設備的重量和方法來擬定。一般單繩懸吊用單卷筒絞車，雙繩懸吊用一臺雙卷筒或兩臺單卷筒絞車。（1）卷筒①卷筒直徑D＝（0～）d繩；D（6080d絲 （m）式中：d繩——鋼絲直徑（md絲——絲繩鋼絲的直徑（m②卷筒寬（B）單層纏繞時：1＝（H＋l＋n）（d1

繩＋ε）繩

mm）多層纏繞時：

卷H＋l＋（＋n）卷

mm）＝η均

（d＋）式中： H3——斜井長度（md絲——絲繩鋼絲的直徑（ml ——絲繩實驗的備用長度，備用304；n1 ——擦圈數(shù)，?。籲2 ——兩個月移動/4周的備圈數(shù)，取4；D卷——筒直徑（mη ——絲繩纏繞層數(shù)；d繩——絲繩直徑（mε ——絲繩圈間隙，用2～m；D均——均纏繞直徑（mD均D卷＋（η－）d繩。（2）最大張力（Fmax和靜張力差（F差）絞車的能力是根據(jù)鋼絲繩的最大靜張力來標定的因此選用的絞車最大張力應大于鋼絲繩懸吊的終端荷重與鋼絲繩自重之和，絞車筒的容繩量要大于絞車的懸吊深度。Fmax＝nQ1＋Q2sα＋f1os）＋PkLsnα＋f2cα） k）F差＝Fax－nQ1sn－f1osα） kg）式中符號意義同前。（3）電動功率（N）計算單鉤提高：雙鉤提高：

N＝KmaxVmax10ηN＝K差Vmax10η

（W）（W）式中：K —電動機率備用系數(shù)，取12；η ——動效率，一級傳動為0，二級傳動為O85；Vmax——大提高速度（msFmaxF差—最大靜張力和靜張力差（k根據(jù)計算結果選用絞車。三、斜井井口車場的設施及布置有軌運送斜井布置井口車場時要因地制宜充足運用地形條件來滿足提高設備的安裝規(guī)定。并以便于棄碴供料為原則一般斗車斜井井口設井架箕斗斜井井口設卸碴架提高是由鋼絲繩繞過井架或卸碴架上的提高天輪通過絞車牽拉。1．斜口至井架距離（L1）井架高度（Hg（1）斗車井單鉤提高井口設立甩車場，L1＝（l1＋l2＋l3＋l4）sα m）Hg＝l1＋l2＋l3＋l4）nα一Du/2 m）式中 ll—緩沖距（m，一取7～9；-137-l2——岔連接長度（m4號岔用-137-l3——l15倍車組度（ml4——提高距離（，取56；α——道傾角，一般6～7°；Du——天輪直徑（m（2）斗車井雙鉤提高井口設立平車場L1=l1l2+l3+l4 ）式中 l1—井口豎曲線終點至道岔起點的長度（m，般取一個斗車長度約2；l2——道長度（ml3—1～.5倍車組度（ml4——根進口線路的平面布置擬定，以井架腳不妨礙斗車通過為原則（m井架高度以滿足鋼絲繩牽引角β≤～10°的，并便利斗車在鋼絲繩下通過為準。（3）箕斗斜井卸碴架高度及其到井口的距離根據(jù)卸碴架的型式和轉運斗車高度而定，滿足箕斗卸碴及漏斗下面出入車方便為準，并需要考慮斗車進料線的位置。2．絞與井架水平距離（L2）（1）單鉤L≈－Y2 tgα

（m）式中 B—卷筒寬（mY——提高天輪的橫向游動距離（α——繩角，卷筒為一層纏繞時取1°0’卷筒為多層纏繞時取1l0’。（2）雙鉤L當B＞Sa時：L2

≈2B＋a－S－Ytgα

（）當B＜Sa時：L2

≈S－a－Ytgα

（）-138-式中 a—兩卷筒緣距離（m，可由設備圖查得；S——兩天輪中心距離（m-138-四、洞口段施工井口土石方開挖根據(jù)井設計并結合實際地形情況選定洞口后人工除洞口范圍植被及覆蓋層方采用挖掘機配合自卸車挖裝運石方用手持風鉆鉆孔淺爆破裝機裝運所有土石方均就地作為場地填料洞口土石方施工完畢后根據(jù)洞門邊仰坡地質情況擬定是否施作錨網噴混凝土根據(jù)邊仰坡穩(wěn)定情況和巖體破碎限度擬定錨桿間距和噴混凝土厚度洞口坡面防護施工完畢后，及時施作截排水溝，防止地表水進入斜井，影響施工。斜井開挖進洞后，及時襯砌洞口58m段，混土采用全斷面一次澆筑成型，拱架采用型鋼彎制加工邊墻采用方木加固支撐模板采用隧道專用組合鋼模在建井初期混凝土由臨時拌和站拌制。作為輔助施工的斜井可用前傾式翻斗車運送，人工翻鏟人模，插入式搗固器振搗。用作隧道附屬建筑而永久使用的斜井襯砌采泵送混凝土為了增長洞口段襯砌在受載時的穩(wěn)定，襯砌邊墻腳人工挖成不少于l～20m長臺階。五、斜井開挖1．鉆爆：斜井井身開挖是斜井施工的關鍵工序。由于井身斷面小，爆破難度大，在進行鉆爆方案設計前認真調查和研究地質情況對鉆爆設計十分重要在施工過程中根據(jù)不同的地質情況須不斷修正各項參數(shù)鉆爆設計一般以楔形掏槽光面爆破為主根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況每循環(huán)進尺在15～.m左右手風鉆鉆孔作業(yè)時規(guī)定做到穩(wěn)準直必要時用炮棍設立參考方向眼精度規(guī)定與正洞施工相同當工作面積水不能完全排除影響鉆爆進度時可將井身分部開挖。在建井初期由于設備到位安裝調試均需要較長的時間不能形成生產能力井口段以人工裝碴為主，運送方式選擇0.7m3礦車或手扶膠輪車用小型卷揚機提高，或采用小型四輪車運送均能保證施工進度規(guī)定隨著掘進深度的增長設備生產能力逐步形成出碴轉為正常施工。2．裝碴：根據(jù)井身圍巖情況，中硬圍巖段爆破塊體均勻可采用平斜兩用耙斗裝碴機，軟巖或堅硬圍巖段爆破塊體小、粉末多，可采用鏟斗式Ⅲ型斜井裝碴或16型正裝側裝巖機。3運送可采用V.0m3側卸車運送9t絞車提高最快提高速度3ms率20kW，運距40m以上。軌道采用24gm輕型鋼軌軌距72m。4．卸碴：采用萬能桿件或貝雷梁拼裝天輪架、卸碴架、上架棧橋。絞車將礦車拖上卸碴架后，用5t運葫蘆單側提高礦車傾倒礦碴。卸碴架下用斗車或45t自卸車接碴，運到指定碴場。六、斜井支護為了保證施工安全在斜井圍巖較差段一般采用錨噴支護必要時采用襯砌混凝土加強支護。噴錨支護緊跟開挖作業(yè)面，在放炮、找頂后拱部初噴混凝土3～5m厚，待開挖面前進后，用φ40鋼管搭設臨時作業(yè)臺架，安裝拱部錨桿。錨桿間距根據(jù)圍巖類別及穩(wěn)定情況擬定，最后復噴5～8m混凝土。錨噴支護施工完畢后，隨時觀測支護變形情況，發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)，查明因素，加設錨桿或局部撬掉重噴。采用混凝土襯砌時沿井身自下而上澆筑邊墻基礎挖成臺階其他工序與洞口混凝土襯砌相同。七、排水斜井井口邊仰坡上方設立截水口下方設立排水溝采用漿砌石砌筑斷