隧道工程-辅助坑道课件

隧道工程隧道工程-辅助坑道辅助坑道 隧道工程-辅助坑道 1一、横洞 二、平行导坑三、斜井 四、竖井五、投料孔辅助坑道选择一、横洞 二、平行导坑三、斜井 四、竖井五、投料孔辅助坑道选2一、横洞 当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。一般情况下，横洞不长，较经济，因此在地形条件允许时，宜优先考虑采用横洞来增辟工作面。在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。运输方式可采用无轨运输或有轨运输。横洞纵坡因考虑到便于排水及重车下坡运输方便，有轨运输时应向外设不小于3%的下坡，无轨运输时可视车辆情况而定。一、横洞 当隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设置横3连接形式双联式单联式为便于车辆运输，相交处可用半径不小于7倍轴距的圆曲线相连。横洞与隧道的交角一般不小于60,地形限制时不宜小于40，交角太小则锐角段围岩较易坍塌，斜交时最好朝向隧道主攻方向。相交处用半径不小于12 m的曲线连接。连接形式双联式单联式为便于车辆运输，相交处可用半径不小于7倍4在考虑把横洞作为运营时的通风口的情况下，横洞断面大小应按通风要求及施工需要一并考虑，并宜修筑（至少在两端适当长度范围内）永久衬砌。有时在隧道洞口处桥隧相连，影响施工，或地质条件差，地形条件不利，路堑因开挖量大尚未完工而需进洞等情况下，并且又有条件在洞口附近设置横洞时，则可利用横洞进入正洞以避免施工干扰和提前进洞加快速度。在考虑把横洞作为运营时的通风口的情况下，横洞断面大小应按通风5二、平行导坑（三）平行导坑施工要点（二）平行导坑设计要点（一）平行导坑在隧道施工中的作用对于长大越岭隧道，由于地形限制，或因机具设备条件、运输道路等条件的限制，无法选用横洞、竖井、斜井等辅助坑道时，为加快施工速度，及超前地质勘察，可采用平行导坑方案。与隧道平行修筑的坑道。二、平行导坑（三）平行导坑施工要点（二）平行导坑设计要点（一6（一）平行导坑在隧道施工中的作用平行导坑超前掘进，可进行地质勘察，充分掌握前方地质状况；若采用单线双洞、互为平导方案，则平导处在正洞位置，可直接进行正洞地质勘察；若预留第二线隧道，则平行导坑扩大即为第二线隧道；平行导坑可以通过多个横通道与正洞联络，大幅度增加正洞工作面，加快施工速度；平行导坑可以与正洞构成通风系统、排水降水系统、进料出渣运输系统；平行导坑可以将洞内作业分区段进行，减少相互干扰；平行导坑还可以与正洞构成洞内控制测量导线网，更有利于保证控制测量精度。（一）平行导坑在隧道施工中的作用平行导坑超前掘进，可进行地7（二）平行导坑设计要点（1）平行导坑的平面布置如图所示。一般设于地下水流向隧道的一侧，以利用平行导坑排水，使正洞干燥，但同时也应结合地质情况及弃碴场地等条件综合确定。平行导坑与正洞之间的最小净距离，应视地质条件、施工方法、导坑跨度等因素确定，并考虑由于导洞开挖而形成的两个“自然拱”不相接触为好，否则容易造成塌方。一般平行导坑距正洞约为1530m，如20 m。平行导坑底面标高应低于隧道底面标高0.2-0.6m，以有利于正洞的排水和运输。平行导坑纵坡原则上与隧道纵坡一致，或向出洞方向设3%的下坡。（二）平行导坑设计要点（1）平行导坑的平面布置如图所示。一般8（2）初进洞时可在适当长度(500 m左右）不设横通道，以后，每隔120180m设一个横通道，以便于运输，为方便运输调车作业，每隔34个横通道设置一个反向横通道（如图6-7-7）。从维持围岩稳定和运输顺畅考虑，横洞与正洞中线的平面交角一般以4045为宜，夹角过小则夹角中围岩易坍，并且增加了横通道的长度；夹角过大则运输线路的运行条件差。横通道坡度则由正洞与平行导坑的高差而定。（3）平行导坑衬砌与否，视地质情况而定，一般可不修筑。当考虑作为永久通风道或泄水洞时应作衬砌。（2）初进洞时可在适当长度(500 m左右）不设横通道，以后9（三）平行导坑施工要点平行导坑断面较小，不便使用轮胎走行的施工机械，故一般多采用有轨运输，并配备相应轨道走行的施工机械。为更好地发挥平行导坑的增辟工作面的作用，以及利用平行导坑超前预测正洞经过地带的地质情况，平行导坑开挖应超前正洞2个横通道间距以上，但也不宜过大，以减少平行导坑施工通风困难和施工难度。应将正洞划分为多个施工区段，分区段协调安排和进行各项作业，以充分利用平行导坑作为施工通道的作用并尽量减少各工区之间的相互干扰。分区分段长度应结合横通道间距、作业循环和运输组织等因素计算确定。由于平行导坑与正洞构成的通风系统、排水降水系统、进料出碴运输系统及洞内控制测量导线网都很复杂，故应认真设计、使用并管理好，才能充分体现平行导坑的优点，减少相互干扰，加快施工速度。有轨运输时，在平行导坑中一般都采用单道运输，为满足运输调车的需要，可每隔23个横通道铺设一个双道的会车站，其有效长度一般为5060 m，如图6-7-7所示。（三）平行导坑施工要点平行导坑断面较小，不便使用轮胎走行的10三、斜井 在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。(1)当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形时，可采用斜井为辅助坑道。(2)斜井长度一般不超过200 m，以降低工程造价及保证运输效能。(3)斜井井口位置不应设在洪水淹没处。洞口场地最小宽度一般不应小于20 m，以利井口场地布置及卸料出碴，井口场地通常设有向洞外的不小于3的下坡，以防车辆溜向洞内造成事故，且有利于排水。井身避免穿越含水量大及不良地质区段。(4）斜井仰角的大小，主要考虑斜井长度及施工方便，一般以不大于25为宜，且井身不宜设变坡。斜井与隧道中线的夹角不宜小于40，并在与隧道连接处宜用1525 m的水平道相连，以便于运输作业和保证运输安全。三、斜井 在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。(1)当隧11(5)斜井与隧道正洞的平面连接形式单联式斜双联式正交双联式(5)斜井与隧道正洞的平面连接形式单联式12(6)提升机械一般用卷扬机牵引斗车，坡度很小时亦可采用皮带输送或无轨运输，斜井内的轨道数视出碴量而定。坑道大小在单线行车道时，一般底宽为2.6 m；三轨双线行车道时，底宽为3.4 m；双线行车道时，底宽为4.1 m（以上均包括单侧设宽70 cm的人行道），高度通常不小于2.6 m。其中，以单线或三轨双线较为常用，并在斜井中部设有2030 m的四轨双线作错车道，这样可减少断面及节约运输器材。(7)斜井断面大小也应根据出渣运输的需要即轨道数来确定。在斜井需作为通风道时，其断面大小应满足通风要求。(8)施工期间应做好井口防排水工程，严防洪水淹没。井口段应修筑衬砌，以保证井口稳定，井底车场需加强支护，必要时应修筑内层衬砌。其他部分一般只施作初期支护，不修筑内层衬砌，这样既保证施工安全，又降低工程投资。但若作为永久性通道时则需修筑内层衬砌。(6)提升机械一般用卷扬机牵引斗车，坡度很小时亦可采用皮带输13(9)卷扬机牵引斗车需防止钢丝绳中断或脱钩等事故，为此应严格控制牵引速度，并应在适当位置加设安全装置。（10）为提高运输效率，可在井底调车场加设储碴仓，并尽量不在斜井口处进行摘挂作业。(9)卷扬机牵引斗车需防止钢丝绳中断或脱钩等事故，为此应严格14四、竖井在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道。覆盖层较薄的长隧道或在中间适当位置覆盖层不厚，具备提升设备，施工中又需增加工作面时，则可采用竖井增加工作面。竖井深度一般不超过150m。竖井的位置 设在一侧设在正上方距离一般1525 m竖井断面圆形矩形直径约为46m 四、竖井在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道。覆盖层较薄的长15竖井构造井口圈井筒壁座井筒与隧道间的连接段井下集水坑施工中，在井口、井底需有必要的安全措施，以防施工时发生事故。井口要注意防洪，加强排水防洪设施。井口与井底间应设置联系用的通讯信号设备。人工开挖下沉沉井竖井施工竖井构造井口圈井筒壁座井筒与隧道间的连接段井下集水坑施工中，16五、投料孔 在长大隧道工程中，如果隧道中间区段埋置较浅，且地表有场地、交通运输也较为方便，则可以考虑增设投料孔（即一种小断面简易竖井），用于向洞内投放砂、石材料甚至混凝土等。投料孔常采用大直径潜孔钻钻孔，用钻井的方法施作，其断面不需要太大，只要能够满足输料管的安装就可以了。常与斜井或竖井配合使用，以减少进料对斜井或竖井运输的要求，从而提高斜井的生产能力。需要时应作技术经济比较。五、投料孔 在长大隧道工程中，如果隧道中间区段埋置较浅17辅助坑道选择的基本原则应根据工期要求、施工组织、地形条件、地质及水文地质条件、弃渣场地、机械配置、工程投资的经济性，以及是否可以利用作为永久通风通道等各个方面综合考虑。其断面尺寸由地质及施工需要、机具情况而定，一般不宜过大。在无特殊要求时，辅助坑道的支护一般只要求能够保证施工期间的稳定和安全即可。辅助坑道的选择次序应为横洞、平导、斜井、竖井进行，特殊地区可设泄水洞。横洞和平导不需要特殊提升设备，风险不大，施工后还可为运营服务，应优先选择。辅助坑道选择的基本原则应根据工期要求、施工组织、地形条件、地18