斜井进正洞挑顶施工方案

改建南平至龙岩铁路扩能改造工程南戴云山隧道1#斜井进正洞

挑顶法施工方案

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中铁十一局南龙铁路V标第三项目部二0一四年七月二十日

目录

一编制依据 (1)

二编制目的 (1)

三工程概况 (1)

四地质情况 (2)

五施工方案 (2)

六施工控制要点 (8)

七监控量测 (9)

八劳力、机具设备配置 (11)

九质量控制措施 (12)

十安全及环保要求 (15)

十一施工注意事项 (16)

南戴云山隧道1#斜井进正洞挑顶方案

1、编制依据

1.1、铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）

1.2、铁路隧道工程安全技术规程（TB10304-2009

1.3《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TZ10417-2003、

J287-2004)

1.4、南龙铁路南戴云山隧道设计图（图号：南龙施隧43-01）

1.5、铁路隧道辅助坑道设计参考图

1.6、工程所在地地理位置、交通条件及地质条件。

1.7、可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。

1.8、国家及行业有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。

2、编制目的

2.1、在地质条件复杂的隧道挑顶施工中，要宁慢勿快、及早成型，尽快抑制围岩变形。

2.2、通过增设临时支护，且不需拆除临时支护即可使正洞支护一次成型，确保初期支护质量、结构稳定及施工安全。

3、工程概况

南戴云山隧道位于福建省永安市西洋镇与漳平市双洋镇交界处，进口里程DK141+913，位于永安市西洋镇上螺村，出口里程DK154+081.9，位于漳平市双洋镇温坑村，隧道全长12168.9m。本隧速度目标值为200km/h。隧道最大埋深约900m。隧道纵坡最大坡度8‰，最小坡度3.8‰。南戴云山隧道围岩分类为：Ⅴ级围岩220延米,明洞89延米，Ⅳ级围岩477.9延米，Ⅲ级围岩2610延米，Ⅱ级围岩8735延米，帽檐斜切式缓冲结构23延米，喇叭口倒切式缓冲结构14延米。

南戴云山隧道1#斜井位于线路前进方向右侧，与隧道正洞交于DK145+500里程处，斜井采用无轨运输双车道断面。斜井综合坡度为9.91%，井口里程XD1K1+460，与线路平面夹角为90º。

斜井井身按250m左右的间距共设置4处缓坡段，井底缓坡段长65m，洞身部分缓坡段长30m,以利安全，缓坡段坡度2%。

斜井平长1460m，坡度为11.37%（平台处采用2%），采用无轨双车道运输，内净空尺寸为6.2m（高）×7. 5m（宽）。

4、地质情况

与线路相较于DK145+500，与线路夹角为90°。斜井隧道洞身围岩为燕山早期第二次侵入（γ523b）黑云母花岗岩，灰白色间肉红色，块状构造，弱风化，岩石坚硬，工程性质较好。井口表层为坡积层（Qel+dl）粉质粘土，褐黄色硬塑，厚1～2m，下伏燕山早期第二次侵入（γ52³b）黑云母花岗岩，灰白色间肉红色，中粗粒华岗结构，块状构造；全风化～弱风化，全风化厚10～20m，强风化厚5～8m，以下为弱风化，岩体节理裂隙发育，稳定性较差，易坍塌。地下水以基岩裂隙水为主，较发育。斜井井身围岩以Ⅱ～Ⅲ为主，井口处围岩划为Ⅳ～Ⅴ级。

五、施工方案（纵向爬坡导坑法）

5.1、总体方案

辅助坑道施工至正洞交界处，以圆曲线形式转体进入正洞，同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向按正洞支护形式掘进一定距离，形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支撑达到正洞标准断面。辅助坑道1#斜井挑顶进正洞平面图见图1，交叉口正洞钢架落脚平台立面图见图2，施工程序详见表1。

图2、 交叉口正洞钢架落脚平台立面图

施工临时开挖线

挑顶开挖线斜井范围外正洞拱架2榀I18钢架右侧上导坑

I18钢架

竖向支撑左侧上导坑上台阶开挖底面

下导坑

内轨顶面路面

并列焊接2榀钢架横梁作为正洞钢架落脚平台

辅

助

坑

道交叉口处加强拱架立面示意图

百鸽笼－布心区间矿山法开挖及支护

17 隧

道

中

线加强环：并列焊接2榀18拱架横梁

作为正洞钢架落脚平台

辅助坑道洞口

辅助坑道中线斜井向正洞转向的路

线斜

图1、斜井挑顶进正洞平面图

表1 斜井与正洞相交处施工程序表

5.2施工步骤

⑴辅助坑道交叉段

辅助坑道与正洞交接处设计加强钢架，加强环中设置2榀I18并联辅助坑道型钢钢架，外侧增设I18门型钢架，门型钢架分节与辅助坑道钢架焊接在一起，相邻钢架采用Φ22纵向钢筋连接。

I18型钢钢架由横梁和立柱组成，横梁与辅助坑道18型钢钢架之间的空隙，从两侧对称焊接竖向18a型钢立柱短撑，钢架安装后该空隙喷射混凝土回填密实。在横梁上按照正洞套拱的间距纵向设置I18钢柱头，作为正洞套拱的支撑点，门型钢架每侧增设6~10根Φ42锁脚锚管和系统锚杆。

交叉段门架底脚处设25纵向槽钢、扩大门架拱脚和底稿地基承载力。

1#斜井与正洞为正交，靠近正洞段7m辅助坑道原设计格栅拱架替换为I18型钢拱架，间距调整为1.5m。正洞仰拱钢架与辅助坑道加强环最外侧的仰拱钢架焊接，正洞仰拱衬砌钢筋和辅助坑道仰拱衬砌中的预埋钢筋连接，确保正洞和辅助坑道交叉口处的紧密连接，能共同受力。

⑵爬坡导洞开挖

完成辅助坑道加强环和交叉段二次衬砌后，爬坡导洞现已辅助坑道断面形式，按R=10~15m的圆曲线半径，以不大于30%的坡度爬到正洞拱顶高程，同时爬坡导洞的净宽增加至9.0m。

爬坡导洞支护参数：I18型钢钢架，间距1.5m/榀，每榀钢架设3.5m长Φ42锁脚锚管12根；φ8钢筋网，网格20×20cm；Φ22系统锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0梅花型布置，20cm厚喷射混凝土。施工中应保证锁脚锚管和纵向连接筋的施工质量。

⑶正洞施工

完成爬坡后，在导洞向一端直接扩挖正洞，待施工约10m后封闭掌子面，回头进行反向正洞施工。反向开挖正洞时，先开挖顶部，再开挖两侧。开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除，并相应完善其他支护。

六、施工控制要点

正洞与辅助坑道相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。

⑴辅助坑道斜井变断面段施工，应加强初期支护，支护参数应比正常断面相应提高。

⑵交叉处加强环设置

由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在辅助坑道斜井与正洞交接处设置一加强环，加强环由2榀Ⅰ18型钢钢架组