隧道斜井进正洞交叉口过渡段施工

隧道斜井进正洞交叉口过渡段施工1、工程概况某隧道位于某省某市东北部，为单洞双线隧道，全长6269m。为解决工期压力，设斜井一座，斜井以12.8%的斜向下的坡度开挖，全长为400m斜井中线与正洞左线线路中线大里程方向夹 角56 47，采用双车道无轨运输，断面尺寸为8.0m （宽）x 6.5m （高），斜井坡度12.8 %。斜井与正洞交接处坑底标高为868.536，正洞内轨顶面高程为868.845o2、施工总体方案隧道斜井与正洞平面夹角为570o由于斜井与正洞相交夹角，相 交点受力差，为了改善受力，拟定采用门架进行加固。根据现场实际围岩情况，斜井施工至与正洞交接后，以小导洞 的形式转入正洞，先开挖主洞上台阶断面，同时上坡开挖至正洞拱 顶高程，并继续斜井方向开挖至主洞边墙位置，形成作业空间后， 扩挖临时支护达到正洞标准断面。在斜井与正洞交接段，正洞设计为Mb型复合型衬砌，无型 钢拱架，不利于扩洞施工，对安全影响很大。因而正洞段按Wb级围 岩加强支护，以保证扩洞的安全顺利。斜井与正洞交叉口段 架立双 排满焊合拼I18钢架工字钢门框，保证相交地段三维受力状态围岩 的稳定。图1：斜井进正洞平面图图2:斜井挑正洞施工示意图3、具体施工方法斜井进入正洞挑顶以新奥法的基本原理为依据，“短开挖，快封闭，强支护，勤测量”为指导，分步开挖及时支护。实施信息化管理，根据测量信 息反 馈指导施工，保证安全稳定。3.1斜井全断面法进入过渡段后，拱部斜向上按 21%的坡度 进行斜井拱部上抬，抬高2.0m到达与正洞相切位置，轮廓宽度扩大 采用风枪外插角控制。由于三岔口段应力分布复杂，斜井进 主洞施 工的导洞，根据围岩的情况，采取小导洞断面的尺寸开挖 施工，导洞 顺承斜井方向开挖至正洞左侧边墙后，先挂网喷锚，封闭岩面，避免 围岩长时间暴露而降低围岩自身的自稳性，施做一定的作业空间后， 即满足开挖台车占地空间后，再立架挂网喷锚支护。3.2对拐入正洞的小导洞施工按照实际围岩情况，采取临时挂网 喷锚支护封闭开挖岩面，采用L=3.0m的22砂浆锚杆1.2mx 1.2m梅花型布设，砂浆标号不小于M1Q 6钢筋网网格 间距 20cmX 20cm,锚喷支护形式进行支护，喷射混凝土厚度不 低于4 cm。等掘进一定开挖空间后，在进行立架主洞118工字钢，挂网喷锚 支护。图3：挑正洞小导洞开挖3.3斜井与正洞交叉口制作2棉I18型钢撑门架，如图4所示。 门框共由四节双排工字钢组成，2片支柱，1片顶梁，1片 底梁。 顶梁、底梁按主洞拱架间距0.8m预埋钢板为拱部拱架提供落脚点和 仰拱拱架提供支撑点。门框与双片I18钢架利用短钢架及斜撑焊在一 起，利用巾42小导管长3.5m按1.2m的间距锁住门框支撑，后复喷 混凝土。图4:斜井挑正洞门架设计示意图图5：斜井挑正洞门架现场支立图3.4正洞钢架架立及初期支护正洞加强段钢支撑采用118型钢拱架，棉间距0.8m, 6钢筋 网网格间距20cmX20cm锚喷支护形式进行支护。正洞上半 断面开挖 完毕后根据设计半径进行钢架架立，门架上共设计钢架13棉，钢架 左侧支撑在围岩上，钢架右侧支撑在门框上的预留钢板上，保证螺栓 宁静并满焊，此段钢架均采用巾42小导管并注浆代替锚杆以加强支护，砂浆标号不小于M1Q喷射C30混凝土 至设计厚度，严禁出现钢架背后脱空，钢架连接板螺栓未拧紧，焊 接不合格等现象。3.5正洞在斜井处的施工正洞采用上下台阶开挖，上台阶先往大小里程交错开挖10m提供 双向作业空间，然后两个掌子面同时施工，大里程侧先施工30米提 供拼装大开挖台车的空间，再往大里程开挖，待开挖台车拼装好后继 续往小里程开挖20米作为二衬台车和防水板台车拼装空间。根据我 部施工任务，主要向大里程施工，待大里程上 台阶长度为30米时， 开挖下台阶。期间喇叭口处下导施工尤为 重要，一定遵守“短进尺，弱爆破”原则，并且左右边墙错开进行，与斜井交接处右边墙拱架接 腿进尺控制在2m以内，测量进行布点监控，以保证安全。3.6、斜井排水为保证斜井水流不流入主洞，在XJ2K0+014处设积水仓一座， 用以汇集洞内的排水，一同抽出洞外，积水仓尺寸4m （长）x 4m （宽），深3.55m。，铺地面设置一条截水沟将右侧水沟引流至 集水坑中，并设置126米扬程的污水泵，将斜井边沟汇入的水及主 洞汇入的水一次性排到洞外排水沟中。4、劳力、机具设备配置4.1、斜井转正洞方案实施阶段主要劳动力一览表4.2、斜井转正洞方案实施阶段主要机械设备一览表5、施工注意事项5.1、施工中必须及时观察掌子面围岩情况，特别是出水量、出 水形式、位置等，出现不良地质情况时及时采取措施，防止安全事故 的发生；5.2、加强开挖轮廓及围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信 息，确保支护措施安全合理；5.3、喷锚支护时一定保证钢架的焊接及安装质量，确保喷混密 实无空洞，锚管长度满足要求，注浆饱满密实；5.4、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩 及支护状态的的稳定性；5.5、制定挑顶施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。6. 施工效果该隧道斜井于9月1日进入斜井与正洞过渡段小导洞施工，9 月6日完成门架支立及喷射混凝土施工，9月7日进行正洞挑 顶 I18钢拱架支立及支护，然后进行左右侧交替施工，为形成双向作 业面施做空间，9月17日正洞两个掌子面同时掘进。7、结束语工程实践证明，采用该方法挑顶施工优点在于挑顶高 度减小，施工难度降低，能够充分利用各种大型设备，加快了挑顶施 工速度。同时，利用门框支护改变主洞曲墙形式，既保证施工过程的 安全，又可作为永久支护与正洞初期支护共同受力，确保隧道结构 安全。通过此方案在隧道斜井进正洞的施工应用，确保了隧道斜井 的 施工安全，同时也保证了隧道正洞的施工质量，加快了施工进 度。