特长隧道大直径通风竖井施工工法关键技术
特长隧道通风竖井设计与施工技术
收 稿 日期 ：０ １０ －５ 修 回 日期 ：０ １ １—０ ２ １－７ １ ； ２ １ ．０３ 基金项 目： 安徽 省 教育 厅 自然 基 金 项 目（ Ｊ０ １０ ０ ； 徽 建 筑 工 业 学 Ｋ２ １Ｂ ４ ） 安 院 博 士 启 动 基 金项 目（０ ５ ０ ） ｋ ２３ １ 。 作 者 简 介 ： 士 良（９ ２ ） 男 ， 徽 寿 县 人 ， 师 ， 士 。 徐 １７ 一 ， 安 讲 博
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Ｒａ ｌ ｙ Ｅｎ ｉ ｅｉ ｇ ｉｗａ ｇｎｅ ｒｎ
文章 编 号 ：０ ３ １ ９ （ ０ ２ ０ —０ ０ ０ １ ０ －９ ５ ２ １ ） １０ ８ —３
特 长 隧 道 通 风 竖 井 设 计 与 施 工 技 术
徐 士 良
（ 安徽 建 筑 工业 学 院 岩 土工 程 系 ， 徽 合 肥 安 ２ ０２ ） ３ ０ ２
２１ ０ ２年 第 １ 期
特 长 隧 道 通 风 竖 井 设 计 与施 工 技 术
要根 据 地层 的变 化情 况不 断 调整 ， 以保 证支 护 的稳定 。 典 型断 面 的支护 设计 如 图 ２ 。
意识 。
３ 提 高初 期 支 护 质 量 ， ） 出渣 过 程 中或 完 毕 后 ， 根 据情 况进 行锚 喷支 护 ， 要 时对 上 一 循 环 的喷 射 混 凝 必
具 有岩爆倾 向性 。
设 计 中 ， 于岩爆 等 特殊 地 质 条 件还 没 有 系 统 的设 计 对
方法 。在 竖井 的施工 中 ， 据 实 际工 程 的具 体条 件 采 根 用 了不 同方法 。秦岭公 路 隧道 １号和 ３号竖 井采用 先 反井 后爆 破扩孔 法施 工 ， 活 岩 特 长公 路 隧 道 竖井 采 夹
超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法(2)
超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法一、前言随着城市化进程的不断推进，地下空间的开发利用成为解决城市人口过剩、土地有限等问题的重要手段。
而在地下空间的开发中，通风竖井的施工工法显得尤为重要。
本文将介绍一种名为“超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法”。
二、工法特点该工法具有以下几个特点：1. 高效环保：通过采用中心导孔冷开挖技术，减少了对周边环境的干扰和污染，实现了环保施工。
2. 安全可控：通过采用导孔冷开挖技术，有效地降低了施工风险，保障了施工人员的安全。
3. 施工周期短：通过采用中心导孔冷开挖技术，工期较传统施工方法可以大大缩短。
4. 施工质量好：通过采用中心导孔冷开挖技术，可以保证施工质量达到设计要求。
三、适应范围该工法适用于超深大孔径通风竖井的施工，尤其适用于需要高效施工且要求施工质量高的工程项目。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要是通过中心导孔冷开挖来控制施工过程中的变形和沉降，从而保证施工的稳定性和安全性。
其中，中心导孔冷开挖是指在竖井的中心位置预先钻取导孔，然后通过导孔引入冷却剂进行冷冻，使竖井周围土层冻结，减小土层的变形和沉降。
五、施工工艺1. 钻孔：根据设计要求，在竖井的中心位置进行导孔的钻取。
2. 导管安装：在导孔中安装导管，引入冷却剂进行冷冻。
3. 冷冻：通过引入冷却剂对土层进行冷冻，使土层达到冻结状态。
4. 开挖：在土层冻结后，进行竖井的开挖工作。
5. 支护：对竖井进行支护，保证施工的安全性和稳定性。
六、劳动组织施工需要合理组织施工人员，明确各个岗位的职责，并保证施工过程中的协调与配合。
七、机具设备施工过程中需要使用钻孔机、导管、冷却剂、开挖机械、支护设备等机具设备。
八、质量控制施工过程中需要对导孔的位置和尺寸、冷冻剂的冷冻效果、开挖过程中的变形进行严格控制，以保证施工质量。
九、安全措施在施工过程中，需要严格遵守相关的安全操作规程，确保施工人员的安全，并对施工工法的特殊要求进行阐述，如高空作业的安全防护等。
包家山特长隧道1号竖井施工技术
包家山特长隧道1号竖井施工技术许海峰 胡 平 康志荣 赵超志(陕西省交通建设集团公司小康项目管理处 安康 725000)摘 要 包家山特长隧道1号通风竖井深243m ,内净空Φ750c m ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,施工采用正井法。
本文着重介绍该竖井的施工技术。
关键词 包家山隧道 竖井 施工1 概述小河至安康高速公路为包茂高速公路在西安以南路段的组成部分,同时也是陕西省规划的“米”字型公路主骨架中南北向的重要经济干线,属陕西省生产力布局和经济建设的主轴线之一。
包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位,是最艰巨的工程地段之一,也是全线最大的控制性工程。
其中的1号通风竖井深243m ,内净空Φ750cm ,其永久用途是为右线6410m 正洞提供运营通风,在建设阶段兼作正洞投料及通风作用,故施工采用正井法。
2 井口地表到25m 深施工方法2.1 井口防排水由于竖井施工井口总体布置图的特殊性,故施工前做好地表水防排工作非常关键,在井口地表外砌筑截水沟以拦截地表水。
井口四周比井沿处略低30～50cm ,防止地表水流入井内。
为防止井口在地表水的浸袭下变形,在井口开挖后立即按设计进行井口圈施工,防止井口发生变形。
井身防排水用吊泵和深井泵接力排水,并且随时保持一套排水机械作为突然涌水时的防备措施,确保竖井施工安全。
2.2 开挖开挖采用手持风动凿岩机打眼,非电毫秒雷管引爆,预裂爆破,人工修整开挖轮廓线,严格控制欠挖,确保开挖轮廓尺寸。
开挖循环进尺1.5m ,开挖后立即进行锚杆、挂网、喷混凝土支护,然后清底、立模灌注混凝土。
竖井开挖前由测量组准确测出竖井的开挖轮廓线,测量采用测距仪及垂准仪定出竖井中心及开挖轮廓线,开挖后对开挖轮廓进行检查,确保竖井开挖净空尺寸符合设计要求。
2.3 出碴竖井井下0～25m 采用反铲(山猫331型)井底装碴至1.5m 3吊桶,2台绞车提升吊桶出碴,井上采用汽车倒运至弃碴场。
公路隧道通风竖井施工技术探讨
公路隧道通风竖井施工技术探讨摘要：根据对我国高速公路值特长隧道通风竖井的建设情况进行分析，本文主要阐述了通风竖井了相关规定、结构的设计方法和施工中的一些技术。
关键字：公路隧道；通风；竖井；设计1前言随着我国高速公路建设的不断发展，较长，较大的隧道是越来越多，对于一些较长的隧道通风的竖井建设也是被越来越多的人所关注。
公路的隧道对于竖井的位置选择、地质条件存在的差异和功能上的差异，结构上存在的差异，都进行的深入的研究和分析。
然而对隧道建设受到制约的条件就是通风。
因此建设好竖井工程是对隧道建设最重要的任务。
砂质泥岩主要就是分布在二选系、三选系，并且以砂、泥岩层等等存在与地层中。
所以，早施工的过程中对其进行维护和研究是非常必要的。
竖井：洞壁直立的井状管道，称为竖井，实际是一种坍陷漏斗。
在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形。
长条状是沿一组节理发育的，方形或圆形则是沿着两组节理发育的。
井壁陡峭，近乎直立，有时从竖井往下可以看到地下河的水面。
2砂质泥岩工程施工中的地质特点2.1砂质泥岩的矿物质的组成砂质泥岩的矿物质的组成，对工程的性质也有一定的影响，并且最大的影响就是粘土的矿物质。
砂质泥岩的化学成分和含量就是二氧化硅、氧化铁、三氧化二铁、三氧化二铝等等一些成分。
在氧化的条件下所形成的粘土的矿物质通常不是粘土的矿物质的化学成份，并且是以游离的形势来进行独立的存在的。
在泥岩中的赤铁矿都是以高分散薄膜的形势所存在的，并且会依附在粘土矿物的表面，并且会大大的降低矿物的物理和化学性质。
砂质泥岩的结构特征。
泥岩主要就是基底式的胶结，结物主要就是泥质和铁质，碎屑的颗粒主要就是悬浮在基质中。
并且有少量的碎屑的表面会由于长期的长距离的搬运和磨蚀而损坏，并且发生变形的现象。
2．2砂质泥岩在施工中的风化特征由于砂质泥岩中含有一定量的含蒙脱石，就是导致岩石的强度会降低，并且水理的性质不是很良好，并且抗风化的能力很差。
根据调查表明，新鲜的砂质泥岩在暴漏之后，在一定的物理条件下，在2—3天之中就是有风化的现象产生，这种现象产生的原因就是岩石的强度在降低，并且会发生变色反映，在表层的物质就会有脱落的现象产生，就是失水收缩，就会出现裂缝，就会导致岩石产生松动的现象，然后脱落，使其新的岩石继续受到风化的作用。
隧道大直径深竖井快速施工工法
隧道大直径深竖井快速施工工法隧道大直径深竖井快速施工工法一、前言隧道大直径深竖井是在城市建设或工程中常见的重要结构，其施工难度高、工期紧、安全风险大。
为了解决施工效率低、质量难以保证的问题，开发出了隧道大直径深竖井快速施工工法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，并给出一个工程实例。
二、工法特点隧道大直径深竖井快速施工工法具有以下几个特点：1. 施工快速：采用钻孔爆破与顶管法相结合的施工方式，大大提高了施工效率。
可以在短时间内完成深竖井的钻孔、爆破、顶管和土建工程等工序。
2. 施工质量高：通过采用先进的施工工艺和技术措施，保证了施工质量。
采用高强度的钢筋混凝土顶管，确保了竖井的结构稳定和承载能力。
三、适应范围隧道大直径深竖井快速施工工法适用于以下场合：1. 城市地铁、轨道交通等公共交通建设中的竖井施工；2. 下水道、排水沟、蓄水池等基础设施建设中的竖井施工；3. 矿井工程、油气井等地下工程中的竖井施工。
四、工艺原理隧道大直径深竖井快速施工工法的核心是将钻孔爆破与顶管法相结合。
首先进行钻孔，然后通过钻孔进行爆破，将土石松动后进行清理。
接下来，使用机械顶梁将钢筋混凝土顶管放入钻孔中，并进行调整和固定。
最后，进行土建工程，包括竖井墙和底板的施工。
五、施工工艺1. 钻孔阶段：根据设计要求，选择合适的钻孔机进行钻孔，完成竖井的钻孔工作。
2. 爆破阶段：根据设计要求，进行爆破作业，将土石松动后进行清理，准备下一步工作。
3. 顶管阶段：使用机械顶梁将钢筋混凝土顶管放入钻孔中，并进行调整和固定，完成竖井的结构工程。
4. 土建阶段：进行竖井墙和底板的施工，确保竖井的结构稳定和承载能力。
六、劳动组织在隧道大直径深竖井快速施工工法中，涉及多个工种和团队之间的配合和协作，需要合理组织施工人员的工作，确保施工进度和施工质量。
七、机具设备隧道大直径深竖井快速施工工法需要使用的机具设备包括钻孔机、爆破设备、机械顶梁和土建设备等。
云中山特长隧道通风竖井抽排水施工技术
得通流截面上的平均流速 ｕ ＝ １ ． １ ４ ６ ｍ ／ ｓ ＜ ２ ． ４ ｍ ／ ｓ ， 符合要求 。 最 大涌水量 时 ， 每个水仓排水流量为 ６ ０ ｎ ｌ ／ ｈ ＝ １ ６ ． ７ Ｌ／ｓ ， 查 阅直管摩擦损失简表一定管道最大直径之最大流量限制表 ， 选 择 管道直径 １ ０ ０ｍ ｍ。 根 据公式 ： ｑ ＝ ｕ ｘ Ａ， 得通 流截面上 的平均 流速 ｕ ＝ ２ ． １ ２ ｍ／ｓ ＜
近几年 ，随着 国家高速公路 网的不断完善和施工技术 的逐 步 提高 ，在 山岭重丘 区设计特 长隧道时采用竖井通风 的形式作 为该类 隧道运营通风 已较 为普遍 。 由于云 中山特长隧道通 风竖
井 地下水丰 富 、 地 质条件复 杂 ， 增 大 了通 风竖井 的施工难度 ， 且 在 下挖 至 ６ ０ ｉ ｎ时 ，遇软 弱围岩 与硬岩 的分 界处有一 层含水 夹 层 。建设 单位在确保安全的前提 下 ， 对竖井在施工过程中可能遇 到 的困难作 了充分 的考虑 ，并 在此 基础上对竖井抽排水系统 的 设计进 行了完善 ，该设计对 富水类 竖井工程整体施工进度及成
云 中山特 长隧道通风 竖 井抽排水施工技术
高 志 强
（ 山西 省交通建设工程监理总公司 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ １ ２ ）
摘
要 ： 云 中山特 长隧道 竖井深度深 ，涌水量 大，地 质复 杂 ，井 身的正常 涌水量 达到
６ ５ ０ ｍ３ ／ｄ 。从设备选型 、 水仓建设及 井底排水 三个方面， 详细介 绍 了富水竖井抽排水施工 技 术。富水 竖井抽排水 问题的解决 ， 不仅加快 了竖 井施工进度 ， 并大大减 少了工程投 资。 关键词 ：公路 隧道 ； 富水竖井 ； 水泵 ； 水仓 中图分类号 ：Ｕ４ ５ ３ ． ６ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ － ８ １ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ ０ ３ １ － ０ ２
中铁鉴定证书——大直径富水通风竖井工法关键技术
晋建科鉴字[2013]第 号
成果名称：大直径富水通风竖井工法关键技术
完成单位：中铁十七局集团第五工程有限公司
鉴 定 形 式：会议鉴定
组织鉴定单位：山西省住房和城乡建设厅
鉴 定 日 期：〇一三年十月二十五日
鉴定批准日期：二〇一三年十月二十五日
简要技术说明及主要技术性能指标
1、简要技术说明
2、井下快速排、堵水施工技术在渗水段采取半导坑上下导开挖，下导坑作积水区，井壁座设置滤水箱进行环保节能排水；涌水段采用快速封堵器封堵后进行双液浆注浆封堵，注浆过程中充分利用快速封堵器的特点及时通过排、堵水措施调整围岩富水区水压，提高注浆质量。
3、正井法多临空面水压爆破技术，提供多临空面爆破，在减小开挖面水平环向应力影响的同时，有效降低爆破安全风险、炸药用量、粉尘浓度，提高循环进尺、爆破效果，避免欠挖、渣粒径过大等现象。
云山隧道1#竖井施工中通过采用大直径富水通风竖井施工技术，有效的提高了施工进度，降低了施工成本，确保了施工质量安全，取得了良好的社会、经济效益，在今后类似施工有很好的借鉴作用，具有广阔的推广应用前景。
2、主要技术性能指标
1、竖井施工井架采用重复率高的煤矿IVG改进型井架，其天轮平台、绞车钢丝绳布设灵活便捷，井架便于装卸和运输；
4、采取井壁座于二次衬砌混凝土施工时进行开挖施工的安全施工技术。有效避免常规施工先开挖后施工过程中发生掉块、坍塌等质量安全隐患，减少临时支撑资金成本投入；
5、采用小型挖掘机装岩，充分利用小型挖掘机在大直径竖井中工作的优势，提高工作效率、降低安全风险，应用挖掘机防护笼装置对挖掘机在爆破作业进行防护，有效避免爆破产生的飞石、尘烟对挖掘机的损坏及不利影响。
本技术的研究开发为大直径富水通风竖井快速安全施工提供了可靠的依据和借鉴，具有深远的现实意义和广阔的推广应用前景。
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术作者：李晓俊来源：《科学之友》2010年第08期摘要:结合目前中国高速公路特长隧道通风竖井的建设情况,文章主要阐述了通风竖井的一般规定、结构设计方法、施工技术。
关键词:特长隧道;施工;通风竖井中图分类号:U455.8文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0034-02随着中国高速公路建设的发展,长大隧道越来越多,对于长大隧道的通风竖井建设也将会受到更多的关注。
公路隧道因井位的选择、地质条件的差异、功能上的差异、结构安全的差异等,还需要进行深入的研究。
通风条件是制约长大公路隧道建设的主要因素之一,因此,建设好竖井工程对长大公路的建设至关重要。
1 一般规定(1)竖井结构主要包括锁口圈、井身、马头门。
(2)锁口圈设置于隧道口部,主要承受地表土层的土压力、井口建筑物及设备的荷载,其基础应尽量置于基岩中。
锁口圈通常采用敞口开挖,采用钢筋混凝土结构。
(3)马头门为井身与联络通道交叉处结构,形状特殊,受力复杂,并承受井身二次衬砌传来荷载,应考虑加强处理。
马头门断面应能满足施工所用的材料、设备的运输及运营期间导流叶片的安装。
(4)井身是竖井的主要组成部分,它上接锁口圈,下接马头门。
当竖井较深时,或井身需要承受上方较大荷载时,应设置壁座;壁座通常设置于井口段、地质条件较差的井身段及马头门的上方。
(5)井身支护一般采用喷锚防护的复合衬砌结构形式,初期支护为主要的承载结构,二次衬砌通常作为安全储备及减少运营期间通风阻力的作用。
(6)从结构受力、施工难易程度以及通风效率等多方面考虑,竖井断面以圆形断面较为合适,其内径的大小应根据《公路隧道通风照明设计规范》规定的“风道内设计风速宜在13m/s～18m/s范围内取值”而确定,高低的取值与通风井的长度有关系(即考虑井内摩阻力变化对送排风机功率的影响)。
当通风井偏长时,应取较低的风速,当通风井偏短时可以取较高的风速,如果通风井长度小于100 m,井内风速即使取20 m/s对风机功率影响也是可以接受的。
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术摘要：随着工业化、农业化进程的推进，我国交通运输业得到快速的发展，借此，本文就以高速公路为研究对象，就高速公路中的特长隧道通风竖井的一般规定、结构设计方法和施工技术等进行探究和分析。
关键词：公路；特长隧道；通风竖井；设计方法；施工技术引言我国高速公路的快速发展使特长隧道的工程越来越多，进而带动着对于通风竖井建设的关注度不断增高。
公路隧道通风竖井位置的选择、地质条件、功能上及结构安全方面的差异，都有可能影响通风竖井的作用，需要对其进行深入性研究。
因此，做好公路特长隧道通风竖井设计和施工至关重要。
一、一般规定1.1竖井的概念竖井指的就是洞壁直立的井状管道，实际上就是一种塌陷的漏斗。
从平面的角度来看，主要轮廓呈现出方形、长条状，或者是不规则的圆形等形状。
即方形或者是圆形是沿着两组节理而发育，而长条状是沿着一组节理而发育得出。
1.2竖井结构组成部分公路特长隧道通风竖井结构主要是由锁口圈、井身、马头门等构成。
第一，锁口圈主要在隧道口部设置，主要是为了承受井口建筑物、地表土层的土压力和相关设备的荷载，尽可能的将其基础置立于基岩之中。
另外，在进行锁口圈开挖的过程中，主要是以敞口开挖和钢筋混凝土结构为主。
第二，井身作为竖井中的重要组成部分，上面连接锁口圈，下面连接马头门。
如果竖井处在一个较深的位置时，或者是竖井井身需要承载较大的荷载力时，应该要设置相应的壁座，而壁座主要设置于井口的位置处、马头门的上方，或者是地质条件较差的井身段处。
另外，井身支护通常都采用的是喷锚防护复合衬砌结构的形式，在通常情况下，初期支护作为主要的承载结构，而二次衬砌主要是发挥安全储备，或者是减少运营期间通风阻力的作用。
第三，马头门主要是为井身和联络通道交叉处的结构组织，不仅形状较为特殊，而且受力作用也比较复杂，同时承受着井身二次衬砌传递过来的荷载力，通常要对这种情况加强相关的处理。
所以，在进行马头门断面处理时，应当还要兼顾施工所需要的材料、设备运输，并且就对运用期间的导流叶片进行相关的安装作业。
浅谈特长隧道通风竖井的施工技术
第 ５期
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ ＯＲ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
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科技信息
浅谈特长隧道通风竖井的施工技术
宋 超 （ 广 西壮 族 自治 区公 路桥 梁 工程 总公 司 ， 广 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ０）
到清水池 内． 循环使用 ， 多余部分放入循环池 中循环使用 。 ４ ） 反导井扩孔 随着我 国交通基础设施建设规模的逐步扩大 ． 高等级公路建设 的 在井底风道 内卸下 ２ ７ ０的钻头 ． 换装 １ ４ ０ ０的扩孔钻 头 ． 自 下 向上 迅速发展 和交通 运输量的逐渐提 高 ． 特大 、 长大公路 隧道工程将 日益 将导孔扩大为 １ ４ ０ ０的导井 。 导井 扩孔结束后 ， 拆除钻机。 在井 口设龙 增加 ． 公路隧道配套及相关设施的建设规模也将不断扩大 竖井 是长 门架 ． 通过地 面上 的卷扬机牵引设 在井 内的吊笼 ， 供 人员 、 钻机进行 上 大公路隧道 的重要配套工程之一 ． 对隧道 的通风排污 、 防灾减灾 、 正常 下运输 ： 同时在井壁设置悬挂 吊笼 的锚 杆、 爬梯， 井 口安装护栏进行 围 运营等起着重要作用 。目前我 国隧道竖井的设计 中． 对于岩爆 等特殊 挡， 防止碎石 、 杂物掉人井 内 ， 确保 安全 。 地质条件还没有系统的设计方法 在竖井 的施工 中． 根据 实际工程的 ５ ） 扩挖 具体条件采用 了不 同方法 如秦岭公路隧道 ｌ 号和 ３ 号竖井采用先反 为防止全 断面扩挖堵孔 ． 首先从下 向上扩挖至 ３ ． ５ ｍ卸碴孔 ． 采用 井后爆破扩孔法施工 ： 而夹活岩特长公路 隧道竖井采用 全断面爆破法 人 工钻爆 法施 工。 施工 。 ６ ） 初 期支护 本文选择 了国内某一特长公路 隧道 ． 其通风竖井井筒 设计深度达 用 高压风 自上而 下吹净岩面 ． 施作结构 锚杆并挂设 钢筋 网、 钢架 ７ ０ ０ 余Ｉ ｎ 。 掘进直径为 １ ２ ． ０ — １ ８ ． ０ ｍ之间。该通风竖井井 口 段３ ５ ｍ为第 等。 四系全新 统坡洪积层 ． 其 中表层为崩积 块石土 ． 坡 洪积层岩性 为粉质 ７ ） 二次衬砌 粘土 。 ３ ５ ｍ以下为混合片麻岩 ． 部分地段夹黑云母闪长岩残 留体 ， 岩体 竖井二次衬砌 采用滑模 自下而上施 工 ．溜灰管输 送到工作 面入 受构造影 响轻微 ． 岩体完整 ， 以大块状砌体结构 为主。 地下水大多为基 模． 中间设 缓冲器 ， 防止混凝土离析 。 中隔板 两侧采 用压制成弧的钢板 岩裂 隙水 ． 无 侵蚀性 。 焊接而成 的模板 ． ２ 组独立 的模板通 过“ 开” 型提升架相连 成为一个整 竖井 方案则 具有以下优点 ： 竖井口 地 形较平坦开阔 ． 高差大 ， 烟 囱 体刚性结构体 ， 井壁设提升架 ， 混凝土 内设爬杆 ， 爬 杆采用钢管 ． 提升 效 应显 巨． 更有利 于隧道 通风 ： 竖井 穿过地层地 质较好 ． 岩 性单一 ， 竖 采用多 台千斤顶 。 井 结构安全稳定 ： 竖井施 工采用 中心扩孔法施 工费用相对 较低 ， 需要 ３ ． ２ 防水治水措施 上 山的设 备少 ． 山上施工场地也较小 ； 且不必在山上弃渣 ， 更有利 于环 当井筒涌水 量小于 ｌ Ｏ ｍ ３ ／ ｈ 时， 施工过程 中主要采取 以截 、 导、 排 境保 护 ： 竖井可以大大减小通风阻力 ， 从而降低通风运营费用。 综合 上 为主 的常规 治水措施 ． 即安装 截水槽 ． 铺设导水 管和设置集 中排水站 述 理由 ， 最终选定采用竖井方案。 经过分析方案 ， 竖井选 择采用 先反井 等常规治水措施 ， 实现打 干井 ， 加快施工速度 ， 保证工 程质量 。当井筒 后爆 破扩孔法进行施工 涌水量大于 ｌ Ｏ ｍ ３ ／ ｈ 时， 可采用如下方法处理 ： １ ） 止浆垫注浆封水 如果井筒涌水量特别大或工作面岩层特别破 ２ 先导 井后 扩挖 法 介绍 碎． 则施工 止浆 垫注浆 封水。 先进行井筒强排水 ， 待水 排干后预埋 注浆 ２ ． １ 沿竖井 的设计 轴线用钻爆法 自 上 而下开挖直径较小 的导洞。此 管 ． 下石子 滤水层 ， 打混凝 土止浆 垫。待混凝土止浆垫养护期满后 ． 先 种方法出碴效率高 ． 占用井上的绿地较少 。 对预埋 注浆 管进行 注浆。 先注滤水层 预埋 注浆 管 ， 进行 固结封水 ． 后注 ２ ． ２ 爬罐法 国外有阿立马克内燃 液压爬 升机 ． 配合 内燃驱动运输车 工作 面预埋 注浆管。注完后在混凝土止浆垫上 ， 沿井简净径周 围均匀 自下而上 开挖 导洞的机械开 挖法 ：国内有能源部 指定 开发 的电动爬 布置 ６ — ８ 个 注浆孔 ， 进一步加强注浆 。 注浆 完成后 进行 掘止浆垫工作。 罐． 此产 品可开挖竖井深达 ３ ５ ０ ｍ。 可配凿岩机 具 ２ — ３台（ 气动 、 湿式 、 掘前必须在 井简 中间打 ７ ｍ深检查孔 ． 检查 注浆效 果 ． 如有 水则需 继 气腿 向上式 ） 。 续 注浆。 ２ ． ３ 在地表竖井设计轴线后用钻机钻 出超前导孔（ 直径为 ０ ． ２ － － ０ ． ３ ｍ） ． 再 ２ ） 壁后注浆。第 １ 次衬砌成井后 ， 井壁如果局部 出现淋 渗水或有 布置提升 机 ． 将 钢丝绳穿过 导孔至井底 通道 ．由下往上扩挖 一直径 集中出水点 时． 则 采取壁后注浆 方法进行 封堵 ． 使成井 井筒涌水 量符 ２ ． ０ — ２ ． ５ ｍ的导洞 。 此种方法对于深竖井 。 导孔方 向较难达到设计要求 ， 合规范要求 。 注浆前对成井井简局部滴水 、 渗水进行调查 ， 查清集 中出 且安全性较差 ． 需增加施工 临时支 护。 水点 。 注浆时将机具布置在 吊盘上 ， 利用 吊盘作为工作平 台， 进行造孔 ２ ． ４ 反井钻 机正向扩大法 该方 法是在地面上利用 反井钻机 自上 而 和注 浆作业 布 孔原则 是顶 点造 孔 ．孔 深穿 透井壁 进入 围岩 ６ ０ ０ 一 下钻一导孔ｆ 直径为 ２ ０ — ３ ０ ｃ ｍ ） ． 然后再 在井 下水平 巷道内安装钻头 ， 自 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｍ为宜 。注浆过程中 ， 根据井壁设计抗压强度 ， 调整注浆压力并 下而上开凿导洞 这种施工方法 的主要 特点是 ： 井筒 内爆破后 的岩碴 随时观察注浆孔周 围井壁 ． 避免 注浆压力过大破坏井壁 。 注浆结束后 ． 均利用小导井溜 至井底通道运 出至洞外 的隧道专用弃碴场 。 井 口外 不 及时清理预埋注浆管 ， 防止刮卡 坠落伤人 。 弃碴或者少弃碴 ． 占 用地上 面积较 少 ， 井上施 工机械及管理人员少 。 ３ ＿ ３ 施工 中存在 的问题
公路特长隧道通风竖井设计方法及施工技术
图 ２ 竖井锁 口圈计算模型
Ｌ Ｕ 崮 开 壁 钿 刀 芎 ． 米 用 ９－ ５Ｊ 锁 炮 ｌ 罕 。 生刀
厚壁筒公式计算 ， 计算模型及公式 ：
（） ２
度 小于 １０ ０ ｍ，井 内风速 即使 取 ２ ｓ ０ｒ 对风机功率影 响也是可 以 ｉ ｄ
接受 的。
（） ７ 采用送排式通风方案时 ，
Ｋ Ｎ≤ ∑Ｒ ｘ ｘ ａＡ ． （） １
（ ） 门为井身与联络通 道交叉 处结构 ， 特殊 ， ３马头 形状 受力 复杂 ， 并承受井身二次衬砌传来 荷载 ， 应考 虑加 强处 理。马头 门 断面应能满足施工所用 的材料 、设备 的运输及 运营期间导流叶 片的安装。
（） ４ 井身是竖井 的主要组成部 分 ， 它上接锁 口圈 ， 下接 马头 门。当竖井较深时 ， 或井身需要 承受 上方 较大荷载时 ， 应设 置壁 座； 壁座通 常设置 于井 口段 、 地质条件较差 的井身段及 马头门的
营期 间通风阻力的作用 。 （ ） 结构受 力 、 ６从 施工 难易 程度 以及通 风效 率等 多方 面考 虑 ， 井断面以 圆形 断面较为合适 ， 内径 的大小应根 据《 竖 其 公路 隧道通风照明设计规范》规定 的 ‘ ‘ 风道内没汁风 靖旌 ｌ ／ ８ｎｓ ３ ｓ ／ ｍ １ ｒ 范 围内取值” 而确定 ， 高低 的取值 与通风井的长度 有关 系 （ 即考虑 井内摩阻力变化 对送 排风机功率 的影响 ） 。当通风井偏长时 ， 应取 较低 的风速 ，当通风井偏 短时可 以取较 高的风速 ，如果通 风井长
的一般规 定 、结构设 ：特长隧道 ； 工； 施 通风竖井 中图分类号 ：Ｕ４ ５８ ５． 文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：ｏ Ｏ ８３ （ １）８ ０ ３ － ２ １ｏ 一 １６２ ００ — ０４ ０ ０
特长隧道施工通风技术
特长隧道施工通风技术湖南金路工程咨询监理有限公司：邓如彪、谭娟摘要如何选择特长隧道施工通风的最佳方案，既要将隧道施工中产生的烟雾、粉尘及有害气体排出洞外，确保隧道施工安全、卫生，又不影响后续工序的作业，是隧道施工组织不容忽视的重要问题。
本文结合龙潭隧道施工通风方案的确定，阐述根据隧道的长度、掘进隧道的断面大小、施工方法和设备条件等因素来确定隧道施工通风的方式、方法。
关键词特长隧道施工通风技术一、工程慨况龙潭隧道是一座上下行分离式隧道，两隧道中心线相距50m。
隧道进口位于湖北长阳县贺家坪镇堡镇村头道河北侧一小山脊的端部，出口位于长阳县榔坪镇长丰村青岩沟与龙潭沟交汇口处。
左线起止桩号为ZK65+516~ZK74+209，全长8693m，右线起止桩号为YK65+515~YK74+114，全长8599m，属特长隧道。
中铁十四局集团有限公司承建的龙潭隧道出口段，左线长4349m，右线长4254m。
左线距洞口3079m处、右线距洞口2989m处分别设置Φ7.0m、深335m和Φ5.3m、深349m通风竖井各一座。
隧道出口位于直缓线上，纵向坡度为-1.50%～-2.10%。
隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。
开挖最大断面积98.5m2，衬砌后最大断面积83.6m2。
本隧道采用无轨运输出碴方式施工，独头掘进长度4300m。
独头通风3000m。
该隧道合同工期33个月，月进尺260m左右，工期较为紧张。
二、隧道施工烟尘现状：目前隧道施工环境中有害气体主要来源于：爆破、内燃机尾气、围岩被扰动释放的有害气体等；有害粉尘主要来源于：凿岩、爆破、装渣、车辆对已沉积粉尘的扰动等。
在无轨运输作业条件下，施工通风的技术难度远大于有轨运输作业，原因主要是内燃机设备废气排放量大，污染源分散在隧道沿程，稀释比较困难。
目前公路隧道独头通风超过3000m的甚少。
三、通风方案选择隧道施工通风方案，主要考虑隧道掘进1～3000m通风竖井未贯通前的方案选择；当隧道掘进大于3000m，通风竖井贯通后，将按左、右线施工互不干扰的原则，采用独立通风系统，选择正洞压风、竖井抽风的压、抽混合式通风方式。
大直径富水通风竖井开挖施工技术
地得到地表沉降非正态性的特征。通过 ＵＤＥＣ离散元模拟和现
［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００２．
场监测对比得出，节理岩体浅埋隧道开挖引起地表沉降曲线呈现 ［５］ 韩 煊，李 宁．道开挖不均匀收敛引起地层位移的预测
偏态性，节理岩体 隧 道 开 挖 变 形 由 岩 体 节 理 弱 面 产 生 滑 移，并 不
则这种变形传递过程中节理倾角、节理间距以及节理迹长对地表
２００６，２６（５）：１４．
沉降偏态性起主要作用。
［３］ 魏 纲．盾构法隧道施工引起的土体变形预测［Ｊ］．岩石力
３ 结语
学与工程学报，２００９，２８（２）：４１８４２４．
节理岩体隧道开挖引起地表沉降采用离散元进行模拟很好 ［４］ 阳 军 生，刘 宝 琛．城 市 隧 道 施 工 引 起 的 地 表 移 动 及 变 形
中图分类号：Ｕ４５５．８
文献标识码：Ａ
０ 引言
开挖施工技术，在 确 保 施 工 安 全 的 前 提 下，以 新 技 术、新 工 艺、新
随着我国高速公路、高速铁路的高速发展，我国特长隧道通 理念进行施工。
风竖井设置数量也随之 增 多。 目 前，国 内 外 绝 大 部 分 竖 井 采 取 正井法进行施工。和榆高速公路云山隧道全长 １１．４ｋｍ，为确保 云山隧道后期运营洞内通风质量，共设置四处地下风机房，其中 斜井通风三处，竖井通风一处。通风竖井内径 ８．２ｍ，最大开挖 直径 ９．７８ｍ，井深 ２２０．４ｍ。竖井送、排风道通过采用钢筋混凝 土中隔板进行分隔，根据地质勘探资料显示，该竖井段围岩主要 以石灰岩及白云岩 为 主，部 分 井 段 围 岩 为 夹 泥 岩 并 含 有 基 岩 裂 隙水。
·１７６· 第２０４４ １卷８年第１２０９期 月
浅谈特长隧道不良地质深大竖井施工技术
关键 词 长 隧道 大直径 竖井 正 井法
施 工 工艺 设 备 选用及 注 意事 项
１ 工 程 概 况
麻 崖子 隧 道 ，位于 甘 肃 省武罐 高 速 公路 Ｋ ５ ６ ０ ５ ＋ ８ 一 Ｋ６ ＋ ８ ，全 长 ９０ Ｍ ，通 风竖 井位 于 隧 道 Ｋ６ ＋ ３ 右 ４ ６０ ．Ｋ ３ ０１ 侧位 置 ，近 期作 为隧 道 出 口左右线 隧道 施工 的送 、排 风 道 ，远 期 兼 作 左 、右 线 隧 道 运 营 时 的送 、排 风 道 、烟 道 。竖井衬 砌 后净 直径 ９２ ． ｍ，井 深２ ６５ １ ．ｍ。竖 井井 口明 挖 段 长 ３０ ．ｍ，采 用现 浇 厚 ５ ｃ ０ｍ钢 筋 混 凝 土 衬 砌 结 构 。
的 支护 措施 。本 竖井 处在 Ⅳ级 围岩 地段 ，直径 大 于７ ｍ，如 此 的 Ⅳ级 围岩 地质 情 况 下 大 断 面深 竖井施 工 ， 目前 国 内暂 无 类似 工程供借 鉴 参考 。本 文主要 介 绍竖 井 实施 过 程 中为
何 选择 正井 法施 工 ．否定设计 建议 的 常用 的反 井法施 工 方案 ， 以及 正 井法掘砌 施 工 工 艺
济 、安全 ，特 别 当竖 井直 径 大 于 ７ ｍ。断面 大 。反 井 法 施 工 的安全 、经济 效 率工期 短优 点 更为突 出 。 当地 质 条
件 不 同和 使 用要 求 （ 利 用竖 井 增辟 工 作 面 ）不 同时 ， 如
成 巨大 侧压 力 ，极 易 造成 初期 支护 失稳 变形 。
工期 、适 用条件 方面 ，包 括竖 井设 计地 勘 资料 及设 计参
数进 行 分析说 明 。
目前常 用的施 工方 法 有两种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：一 种是 正 井法 ，从 井
特长隧道大直径通风竖井施工工法关键技术
中铁十七局集团第五工程有限公司 25
3 关键施工技术
3.4 正井法多临空面水压爆破技术
3.4.3 水压爆破 借鉴目前国内成熟的水压爆破技术进行装药。
水压爆破装药结构图
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竖井井下开挖爆破作业 26
3 关键施工技术
3.5 出渣设备设备选型
目前竖井施工中大多采用HJ-6型中心回转式抓岩机装岩。 本竖井前30m的施工过程中，采用中心回转式抓岩机装岩， 发现此种方式无法实现快速、安全施工。后采用CT45-7A型 小型挖掘机进行装岩。
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第三部分 关键施工技术
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10
3
关键施工技术
在目前国内特长隧道通风竖井数量不断增长形势下，竖
井施工机械和施工技术水平有了很大提高，但依旧存在凿井
设备陈旧、生产能力低、安பைடு நூலகம்生产风险高等诸多问题。
云山隧道1#竖井根据工期及现场实际条件，借鉴煤矿竖
3 关键施工技术
3.3 井下快速排、堵水施工技术
3.3.2 涌水段水处理技术
竖井开挖至K0+112处时，井壁出现出水，最大达10.2m3/h， 为确保施工安全及工程质量，采用对竖井K0+112以下地段采用 压力出水口快速封堵器焊接Φ42导管注双液浆止水。
图中：1.岩壁 2.水平地质探孔岩壁 3.金属变形 膨胀片 4.螺母 5. 橡胶止水片 6.钢管 7.喇叭口 8.速凝封堵料 9.控制阀门 10. 引流管 注：该技术已获得国家知识产权局发明专利授权 （专利号：ZL2010 1 0594146.5）
比选项目 装岩效率
设备故障率 驾驶成本 设备悬吊 清 底 装 岩 设 备 HZ-6型中心回转式抓岩机 CT45-7A型小型挖掘机 低 为抓岩机的2倍 高 配备4名司机 保护盘荷载增大，使用稳车3台 人工清底，抓岩机配合 低 配备2名司机 地面增加稳车2台 挖机清底
超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法
超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法超深大孔径通风竖井中心导孔冷开挖施工工法一、前言超深大孔径通风竖井是钻掘深度超过200米，直径超过10米的地下工程，为了保证施工中的通风、控制地下水位以及确保施工安全，采用中心导孔冷开挖施工工法是一种较为成熟且有效的方法。
二、工法特点该工法在施工过程中，通过预先钻压开挖随施工深度增加的导孔，通过导管冷却剂进入导孔进行冷却，实现控制导孔周边冰融化的速度，实现对地下环境温度的控制，同时通过对周边粘土壁进行支护，减缓土壁软化速度，保证施工安全。
三、适应范围该工法适用于超深大孔径通风竖井的施工中，能够有效地控制地下环境温度，保证施工过程中的通风和人员的安全。
同时，由于冷却剂的使用，也能够对地下水位进行控制，保证施工的顺利进行。
四、工艺原理中心导孔冷开挖施工工法通过导管引入冷却剂进行降温，通过控制导管与周围土体接触面积来控制土体的融化速度，保证施工过程的安全。
此外，还需对周边土壁进行支护，以减缓土体软化速度，确保施工过程的稳定性。
五、施工工艺1. 钻压开挖导孔：根据设计要求，使用钻具在井筒中间位置预先钻压开挖导孔。
2. 引入冷却剂：通过导管将冷却剂引入导孔中，冷却土壁，控制土体的温度。
3.支护土壁：在导孔周围设置支护结构，如使用喷射混凝土支护，以减缓土体软化速度。
4. 进行开挖：在冷却和支护的条件下，依次进行开挖施工。
六、劳动组织施工过程中需要有工地管理人员、施工人员、机械操作人员等，确保施工顺利进行。
七、机具设备施工过程中需要使用钻具、导管、冷却剂泵、喷射混凝土设备等。
八、质量控制在施工过程中，需要对导管的引入冷却剂的位置和数量进行控制，确保土壁温度的均匀降低；同时要对喷射混凝土的厚度和质量进行监控，以确保支护效果良好。
九、安全措施1. 施工人员要配备必要的安全防护装备，如头盔、安全带等；2. 施工过程中要设置警示标志，确保施工场地的安全；3. 确保冷却剂的存储和使用安全，防止引起火灾或其他事故。
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深220.4m。竖井初期支护采用锚、网（钢）、喷联合支护形式；
竖井二衬采用模筑混凝土浇筑；同时采用钢筋混凝土中隔板将
送、排风道分隔。
竖井通过的地层主要为石灰岩、白云岩，部分地段夹泥岩、
含有基岩裂隙水。为尽早解决正洞施工通风所需，采取正井法
进行施工。全断面正向爆破掘进，施工难度大，对施工质量控
制要求较高。
1
汇 报 内 容
1 2 4 工程概况 ........................ 3 总体技术方案 .................... 6 主要技术创新点 ..................31
3 关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ施工技术 .................... 8
5
6
社会经济效益 ....................33
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3 关键施工技术
3.1 竖井机械化配套设备选型
3.1.2 井下安全防护设施
竖井提升绞设封口盘是井内施工作业时的重 要安全防护设施，设于井口处
安全盘用来保护井底作业人员的安全，拉紧 吊桶提升稳绳、悬吊设备
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3 关键施工技术
3.2 井壁座安全施工技术
行开挖支护施工。避免先开挖后施工过程中发生掉块、坍塌等
质量安全隐患，减少临时支撑资金成本投入。井筒掘砌施工过
程中渗水段采取半导坑上下导开挖，下导坑作积水区，井壁座
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2
总体技术方案
设置滤水箱进行环保节能排水，涌水段利用快速封堵器封堵后
进行双液浆注浆封堵，注浆过程中充分利用快速封堵器的特点
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3 关键施工技术
3.2 井壁座安全施工技术
云山隧道1#竖井井壁座每10米一道，作为支承上部井筒的基础。
竖井井筒一般构造图
相邻井壁座间相对突出围岩
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3 关键施工技术
3.2 井壁座安全施工技术
由于云山隧道1#竖井二次衬砌待竖井井筒开挖支护完毕后， 由下至上进行浇筑。期间如若进行井壁座开挖，在没有支撑体 系或者支持体系不牢固的情况下，其相邻井壁座相对突出部位 围岩受自身围岩破碎、松散、开挖爆破扰动、施工周期长、风 化、渗水等因素影响，极易发生掉块甚至局部坍塌，造成严重 质量安全隐患。为确保竖井施工安全，井壁座采用于二次衬砌 混凝土浇筑时提前一模进行井壁座开挖施工。充分利用井内安 全防护盘作为井壁座施工操作平台及临时放渣场地进行施工。
2
总体技术方案
出渣设备采用小型挖掘机装岩，利用小型挖掘机在大直径竖井
中工作的优势，提高工作效率、降低安全风险。竖井复合式衬
砌随挖随护，采用锚、网（钢）、喷联合支护形式；井壁二次
衬砌与中隔板采用爬模工艺由下而上浇筑成井。通风根据开挖
深度所需供风量（压），及时调整多档型通风机工作档位，减
小不必要的能源浪费，提高经济效益。
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第三部分 关键施工技术
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关键施工技术
在目前国内特长隧道通风竖井数量不断增长形势下，竖
井施工机械和施工技术水平有了很大提高，但依旧存在凿井
设备陈旧、生产能力低、安全生产风险高等诸多问题。
云山隧道1#竖井根据工期及现场实际条件，借鉴煤矿竖
竖井IVG改进型井架
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3.1.1
3 关键施工技术
3.1 竖井机械化配套设备选型
3.1.2 井下安全防护设施
井口处设封口盘，是井内施工作业重要的安全防护设施。 封口盘用型钢作骨架，上铺防滑钢板，其型钢骨架嵌在井口锁 口圈的混凝土中。封口盘上设有封口盘门和其他悬吊设备通过 口，与提升安全盘、工作盘一一对应。封口盘门采用卷扬机在 吊桶通过前开启，通过后关闭开合。 安全盘用来进一步保护井底作业人员的安全，拉紧吊桶提升 稳绳、悬吊设备和安全绳。设置于井内距作业掌子面20米位置。
井通过对竖井机械化配套设备选型、安全施工措施保障、竖 井掘砌施工工艺等多方面进行分析论证，采用合理、科学的 隧道大直径通风竖井施工技术进行施工，有效提高了施工进 度，降低了施工成本，保证了施工质量安全。
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3
关键施工技术
3.1 竖井机械化配套设备选型
井架选型
根据1#竖井净直径8.2米，并参考 井架设计标准图，选用煤矿IVG改进型 井架。其特点：由钢管杆件组成，单件 质量轻，便于装、卸和运输，井架复用 率高，天轮平台允许四面出绳，天轮和 地面提升设备布置灵活。井架由天轮平 台、翻碴平台、扶梯、基础等部分组成， 改进后钢管井架天轮平台高20.68m，地 脚跨度13.96m×13.96 m。
及时通过排、堵水措施调整围岩富水区水压，提高注浆质量。
竖井开挖爆破采用正井法多临空面水压爆破技术，通过采取多
临空面水压爆破网络爆破，在减小开挖面水平环向应力影响的
同时，有效降低爆破安全风险、炸药用量、粉尘浓度，提高循
环进尺、爆破效果，避免欠挖、渣粒径过大等现象。出渣设备
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山脉西翼的阳曲山东南延，设计为分离式隧道，隧道全长
11408m，最大埋深743米。为解决云山隧道运营通风问题,共设4
处地下风机房，三处为斜井通风，一处为竖井通风，其中竖井
地下风机房主要用于后期右洞运营的进、排风。
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工程概况
设计通风1#竖井，竖井内径8.2m，最大开挖直径9.78m,井
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第二部分 总体技术方案
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2
总体技术方案
云山1#竖井施工中采用隧道大直径通风竖井施工技术，其
在机械设备选型上优先采用重复率高的煤矿IVG改进型井架，配
合封口盘、安全防护盘作为安全、便捷施工的首要条件，井壁
座安全施工技术较常规施工方法于二次衬砌施工时提前一模进
应用推广前景 ....................35
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第一部分 工 程 概 况
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工程概况
中铁十七局集团有限公司于2011年承建了山西省高速公路
网“三纵十二横十二环”规划中第七横和榆高速公路云山隧道
的施工任务，该隧道位于山西省左权县城东北5km处，横穿太行