煤窑采空区专项施工方案施工方案

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煤窑采空区专项施工方案

1 编制依据

国家、铁路现行《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》、《铁路隧道设计基本规范》、《铁路隧道施工规范》。

设计变更文件：四方会议纪要。

新中梁山隧道现场调查资料。

2 编制目的

为更好的进行新中梁山隧道进口煤窑采空区的施工，保证施工安全、指导施工生产，特编制此方案。

3 适用范围

本方案适用于新建铁路成渝客运专线CYSG-6标新中梁山隧道进口##########30段煤窑采空区的施工。

4 工程简介

（1）#####隧道采用双洞分修，长度分别为4124 m、4119m ，隧道位于中梁山中部，自西向东横穿观音峡背斜，背斜轴部为测区地下水的分水岭，其两侧形成两个独立的地下水体系。本区地下水补给来源主要为大气降水，含水层多为易溶蚀的碳酸盐岩，地表多成槽谷凹地，岩溶发育，有利于地表水汇集。

（2）******隧道DK290+295～DK290+850、DK291+650～

DK292+650、DK293+400～DKK294+050，右线隧道YDK290+325～YDK290+850、YDK291+670～YDK292+600、YDK293+360～YDK294+010段穿越煤系地层，局部有瓦斯积聚的可能，属低瓦斯隧道，采取本瓦斯施工方案。

根据区域地质资料, 隧道穿越三叠系上统须家河组的含煤地层1、3段以紫褐、灰黑色等泥页岩为主，夹薄层状砂岩、炭质页岩及薄煤层、煤线，煤层厚约0.1～0.4m，夹有数层煤层薄，瓦斯含量甚微，已有在观音峡背斜开挖的隧道，在穿越须家河组地层时实际瓦斯涌出量均比较小，其上限值多在0.2～0.4m3/min之间，而开采须家河组煤层的矿井，其瓦斯涌出量也在0.3m3/min以下。考虑到瓦斯涌出存在的不均衡性，这一地层的最大瓦斯涌出量应不大于0.5m3/min。因此隧道洞身穿须家河组，其瓦斯含量较小，属低瓦斯段，但不排除可能局部积聚瓦斯。

（3）涌水量计算

***左线隧道正常涌水量为12000m3/d，雨季最大涌水量为30000m3/d。

****右线隧道正常涌水量为8000m3/d，雨季最大涌水量为20000m3/d。

5 施工方案及技术要求

（1）对隧道拱部范围坍塌体进行小导管注浆固结，于YDK290+784

处拱部位置施作φ42小导管注浆加固，浆液采用1:1水泥浆，小导管外插角45°，长6.0m，环向间距0.4m。

（2）待塌体注浆固结之后，于YDK290+780处拱部施作φ89大管棚，管棚长度20m，环向间距0.4m，外插角3～5°，并注1:1水泥浆。

（3）YDK290+780～+800段采用Ⅴ级I型复合式衬砌，初期支护采用拱墙I18工字钢架加强支护，间距0.6m/榀设置，并于采空区范围内拱顶预留3根φ108钢管。

（4）待采空区范围开挖支护完毕之后，二衬施作前对拱部空腔采用C20泵送混凝土回填，回填高度至拱顶以上2m。

（5）采空区对应左线隧道D3K290+776～+796段拱部采用Ф89大管棚进行超前支护，长度20m，环向间距0.4m。初期支护采用拱墙I18工字钢架加强支护，间距0.6m/榀设置。

（6）采空区对应左线隧道D3K290+776～+796段拱部采用φ89大管棚进行超前支护，长度20m，环向间距0.4m。初期支护采用拱墙I18工字钢架加强支护，间距0.6m/榀设置。

5.1施工作业平台

为方便小导管及管棚作业施工，采用隧道弃碴回填成作业平台。平台共分两个台阶，即小导管作业平台和管棚作业平台，小导管作业平台长6米，距离拱顶初支面垂直距离2米；管棚作业平台长8m，距离拱顶小导

管作业平台垂直距离为2.5米，即距离拱顶初支面垂直距离4.5米；管棚作业平台距离仰拱填充面垂直距离为4.7米，填筑长为15.77米的缓坡，便于机械设备运至作业平台。弃碴回填过程中要用挖机分层碾压，避免机械设备使用过程由于平台不稳而失衡。详见附图1。

5.2小导管施工

5.2.1小导管参数

（1）规格：φ42，壁厚3.5mm；

（2）单根长度：6.0m；

（3）环向间距：40cm；

（5）倾角：外插角45°，可根据实际情况调整；（6）注浆材料：1:1水泥浆。

5.2.2施工工艺流程

5.2.3制作钢花管

小导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔10～20cm梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm，尾部长度不小于30cm 作为不钻孔的止浆段。小导管构造见下图。

注浆小导管结构图

>30cm

5.2.4小导管安装

（1）测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。

（2）成孔后，将小导管按设计要求插入孔中。

5.2.5注浆

采用KBY-50/70注浆泵压注1:1水泥浆。注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。

注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆参数可参照以下数据进行选择：

注浆压力：一般为0.5～1.0Mpa

浆液初凝时间：1～2min

水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥

砂：中细砂

5.2.6注浆异常现象处理

（1）串浆时及时堵塞串浆孔。

（2）泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。

（3）进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。

5.3大管棚施工

5.3.1大管棚参数

（1）规格：φ89，壁厚6mm；

（2）长度：20m；

（3）环向间距：40cm；

（5）倾角：外插角3°～5°，可根据实际情况调整；

（6）注浆材料：1:1水泥浆。