模块9 隧道辅助坑道42页
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一个避人洞(宽为10 m,
高为18 m,深为10~12 m),供工作人员躲避
图9-8 断绳保险装置
之用。
9.5
竖
井
当隧道施工遇有较浅的埋深时,可采用简易竖井(
井深小于40 m),但随着隧道施工技术的发展,一些
长大隧道在修建中往往采用较长、较深的斜井及竖井。 如秦岭终南山公路隧道,采用三竖井纵向分段式通风技
应将水引入隧道侧沟。
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隧道施工技术
模块9
辅 助 坑 道
9.1
9.2 9.3
辅助坑道概述
横 洞 平行导坑
9.4 9.5 9.6
斜 井 竖 井 竣工后辅助坑道的处理
9.1
辅助坑道概述
一般来说,横洞、平行导坑、斜井、 竖井都不是隧道结构的主体建筑物,斜井、 竖井虽然在施工后被废弃,但仍可以作为通 道或通风井,其施工方法、支护方法与正洞 隧道的施工方法基本相同。
(3)以井口为中心,在井口与井底之间及井口与绞 车之间,用音响和色灯信号联系,并安装直通电话,以 便随时掌握井上、井下的运输情况。
9.4
斜
井
(4)井口挡车器。如图9-6所示,井口挡车
器设在井口摘挂钩地段与井口之间,采用8~15 k g/m的钢轨弯制。因其一端配重作用而使另一端
经常高出轨面以阻挡车辆下滑。当车辆由井内拉
(3)横通道一般为单车道断面。
(4)横通道宜避免通过断层、围岩破碎等地质不良地段。 (5)横通道的纵坡均应由正洞向平行导坑方向为下坡,纵坡
坡度以1%~15%为宜,但不得小于0.3%。
9.3
3. 平行导坑的施工
平 行 导 坑
(1)平行导坑的开挖、装碴及运输方法与正线下
导坑相同,应配备较强的设备及专业工班快速掘进。 (2)平行导坑应采用喷射混凝土或锚杆喷射混凝 土作为临时或永久支护。 (3)平行导坑应根据设计要求、使用期限及地质
岔线则各为单线,重载空车分别占用一个分岔来
进行调车作业。在井身的适当位置处应设置有足 够长度的错车道。
9.4
斜
井
2)斜井运输的线路设备及主要安全设施
(1)斜井的提升速度不得超过表9-2的规定。
表9-2 斜井的提升速度
9.4
斜
井
(2)提升绞车应有深度指示器及防过卷装置,并
应在钢丝绳上设明显的深度标志。
9.4
5. 斜井提升运输
斜
井
斜井提升设备包括设在井口外
适当处所的提升绞车、天轮架及天
轮、提升用的钢丝绳、地滚、连接 设备及装碴或装料的车辆、全套轨 道及道岔。用箕斗提升时则还有箕 斗卸碴架。
9.4
1)轨道布置
斜
井
采用单联式斜井时多用单道,并在斜井与
正洞相交地段用曲轨及道岔与正洞相连接。当采
用双联式斜井时,则多用三轨双道,而在斜井与 正洞相交的分岔地段分别以曲轨和道岔连接,分
9.4
2. 斜井的横断面尺寸
斜
井
斜井的横断面尺寸应根据设备 尺寸、车辆尺寸、管线路安装、人 行道及安全间隙而定,一般采用弧 形或直边墙上加弧形的形状。
9.4
斜
井
3. 斜井与正洞的平面连接
(1 )
(2)
单联式连接。
双联式连接。
9.4
斜
井
4. 斜井的施工
(1)斜井井身的开挖。
(2)斜井井身的支护。
术,其中2号竖井是大口径通风竖井,采用直径为124
m深竖井全断面开挖,井深为661 m。竖井是大断面硬 岩隧道施工,采用了双层施工吊盘保护技术、井底挖掘
机装岩技术、伞钻和风钻最佳匹配凿岩技术、分瓣式机
械一体化滑模衬砌技术等新技术。
9.5
1. 竖井的位置
竖
井
竖井应选在埋深较浅处或沟谷的两侧,并要避 免受洪水的影响,同时竖井宜选在隧道一侧15~20 m处,如图9-9(a)所示。当竖井设在隧道一侧时, 对正洞的施工没有影响,施工安全,但通风效果不 好。如图9-9(b)所示,当竖井选在正洞顶上时, 虽然运输方便,通风效果好,造价低,但施工时对 正洞有影响,不安全,故较少采用。
面,以节省造价,并尽量采用喷锚支护。
9.3
2)横通道的布置
平 行 导 坑
(1)横通道的方向一般与正洞斜交,角度约为40°,不宜过 小或过大;横通道的间距可结合隧道避车洞位置一并考虑,一般为 120~180 m,在接近洞口500~700 m地段,横通道的间距可适 当加大。 (2)可每隔600~800 m或更长距离设置反向横通道。
情况等因素,决定其是否做永久衬砌。
9.3
平 行 导 坑
4. 横洞和平行导坑开挖的规定
(1)横洞和平行导坑应根据围岩级别、断面大小 合理选用开挖方法。当其与正洞的距离小于10 m时,应 采用控制爆破技术。 (2)平行导坑的掘进应超前于正洞。 (3)平行导坑横通道的交叉口开挖应一次完成。
(4)横洞和平行导坑都应设置完整通畅的排水系统。
9.4
斜
井
斜井是在隧道侧面上方开挖的与之 相连接的倾斜坑道。当隧道较长而埋深 不大,地质条件较好,或隧道穿过地段 的地表有低洼地形可利用时,可优先选 用斜井。斜井由井口、井身、井底车场 组成。
9.4
1. 斜井的立面布置
斜
井
斜井的立面布置如图9-3所示。斜井倾角一般不宜
大于25°,在井身内不应设变坡段。在井底与隧道相连
9.2
横
洞
横洞位置宜选在地质和地形条件较好的地方。横洞 的长度不超过隧道长度的1/10~1/7。横洞在与隧 道连接处的底面标高应与隧道开挖底部标高相同。为便 于排水及出碴运输,横洞洞身应有向洞外不小于03%的 下坡,如图9-1(a)所示。横洞中心线与隧道中心线平 面交角一般为90°,困难时不小于40°,如图9-1(b)所 示。横洞与正洞的连接形式有单联和双联(两种形式见 表9-1),且用圆曲线过渡。
9.5
竖
井
(4)提升主绳上应设置刹车标志,当此标志 一出井口即行刹车,以防止发生过卷,绞车司机房 与井口间必须保持良好的通视条件。 (5)在井口、井底及绞车房,应设置统一的色 灯及响声信号和安装直通电话,以便统一指挥,避 免发生事故。
(6)井口周围应有完善的排水沟,井架上及井
口附近范围应有防雨设施,以防地表水流入井内。
9.5
竖
井
图9-9
竖井
9.5
2. 竖井的横断面
竖
井
竖井的横断面可采用圆形或矩形。圆形
井筒受力条件好,能承受较大的围岩侧压力, 可留作隧道的永久通风道,但开挖、支承及衬
砌比较困难,圆形竖井直径为45~60 m。矩
形井筒施工较方便,但受力条件差。简易竖井 一般多采用矩形断面,横断面参考尺寸为25 m
接的地段,采用平坡,平坡长为15~25 m,平坡与斜 井斜坡以竖曲线相连,其长度根据连接形式、调车作 业、车组尺寸等条件选定。井底标高与隧道的底部开 挖标高相同。井口外的场地应能满足调车作业、材料 堆放及设置有关机械设备的要求,并应有向井口外不 小于3%的泄水坡度。
9.4
斜wenku.baidu.com
井
图9-3
斜井的立面布置
主要应根据隧道所在位置的具体条件、隧道长度及工期要
求等因素全面考虑决定。
9.2
横
洞
当隧道长度大于500 m时,如受工期
控制,经过研究比较后,可以优先选用横 洞。横洞一般用于傍山沿河,侧向覆盖层
较薄的隧道。此外,当洞口处严重塌方或
有大量土石方,或洞口位于悬崖陡壁下难 以施工时,也可开辟横洞以进正洞施工。
(3)作为施工安全通道。
(4)作为施工管路的敷设坑道。 (5)可作为第二线隧道的导坑,以提高第二线隧道
的施工效率。
9.3
平 行 导 坑
2. 平行导坑及横通道的布置
1)平行导坑的布置 (1)平行导坑设在隧道的一侧。 (2)平行导坑的中线一般均与隧道中线平行,但在
两端可根据隧道中线是否为曲线、洞口土石方数量及弃
渣场地等因素综合考虑,以折线或切线方向布置。 (3)平行导坑与隧道间的净距应根据地质条件、施
工方法或第二线设计而定,一般为15~20 m。
9.3
平 行 导 坑
(4)平行导坑是否全部贯通应根据具体情
况而定。 (5)平行导坑的纵向坡度应与隧道纵坡一
致,其底部标高应低于相应里程的正洞隧底标高
0.2~0.6 m,以利排水和重车运输。 (6)平行导坑的横断面一般均做成单车道断
的地下水、瓦斯时,宜选用平行导坑。平行导坑应设在正线隧道的
一侧,平行于隧道中线,并按一定间距设斜向横通道,作为与正线 隧道相连的通道,如图9-2所示。
图9-2
平行导坑的平面布置图(单位:m)
9.3
1. 平行导坑的作用
平 行 导 坑
(1)为正线隧道施工起超前地质勘探的作用。 (2)有利于施工通风排水。
9.2
横
洞
图9-1
横洞示意图
9.2
横
洞
表9-1
横洞与正洞的连接形式
9.2
横
洞
一般较短的横洞,且负担隧道施工 长度不大时用单车道断面;较长的且要 负担相当长的隧道施工的横洞,可以用 双车道断面或部分双车道断面,其横断 面的设计方法与梯形或弧形导坑相同。
9.3
平 行 导 坑
当隧道长度在4000m以上,又不便采用其他辅助坑道或有大量
面600~700 mm处,以阻挡溜车。当需要让车辆通过
时,可牵引提绳使钢丝绳环垂直于轨道,车辆由环内通 过。图9-7(b)所示为用钢轨制成的井身挡车器。
9.4
斜
井
图9-7
井身挡车器
9.4
斜
井
(6)斜井中运行的 车辆本身应设断绳保险 装置,以防止溜车,如 图9-8所示。 (7)避人洞。在井身 的一侧每隔20~50 m设
井口地段均宜用混凝土锁口圈予以加固,以保
安全。
9.5
竖
井
5. 竖井施工中应注意的问题
(1)竖井人员上下应利用楼梯间,不宜乘坐斗车
或吊桶。
(2)提升设备及连接设备的钢丝绳应有足够的安全 系数,并应建立严格的规章制度,定期详细检查,防止 发生事故。 (3)为了防止提升时主绳扭转及摇摆,应设置导向
设备,并经常加以检查。
9.6
竣工后辅助坑道的处理
5. 竖井施工中应注意的问题
(1)横洞、平行导坑、斜井的洞口宜用M5浆砌片石封
闭,无衬砌时封闭长度宜为3~5 m;有衬砌时封闭长度不宜
小于2 m;竖井的井口宜用钢筋混凝土盖板封闭。 (2)辅助坑道与隧道正洞连接处宜用M5浆砌片石封闭, 其长度不宜小于2 m。 (3)对横洞、平行导坑的横通道,竖井或斜井的连接通
道,在靠近隧道15~20 m范围内应进行永久支护或衬砌。
9.5
竖
井
(4)竖井位于隧道顶部时,回填高度不应小于
10 m。 (5)横洞、平行导坑已进行衬砌或喷锚支护的
地段及无衬砌支护但围岩稳定的地段可不做处理,
其余地段宜根据地质情况分段做必要的支护。 (6)横洞、平行导坑封闭前应结合排水需要,先
做暗沟,并应设置检查通道,竖井、斜井有水时,
出时,挡车器上端受轮轴的碰撞而沿固定轴旋转 倒下,使斗车通过。当需要车辆下入井内时,可
用脚踩下设在一侧的脚踏板,使挡车器的上端低
于轨面,让车辆通过。
9.4
斜
井
图9-6
井口挡车器
9.4
斜
井
(5)井身挡车器。井身挡车器设在井底变坡点附
近,图9-7(a)所示为一种常用的井身挡车器。它是用
ɸ25~ɸ30的钢丝绳在轨道下面穿过,围成直径为16~1 8 m的圆环状,此钢丝绳环的顶部沿滑轮下垂至高出轨
9.1
辅助坑道概述
隧道施工,特别是较长隧道的施工,因受工期或其他 因素的控制,常常要利用辅助坑道增加工作面,将隧道分 割成几段同时施工,形成“长隧短做”,确保隧道的修建 任务得以如期完成或尽可能快地完成。隧道施工辅助坑道 有横洞、平行导坑(简称平导)、斜井及竖井等几种。辅 助坑道的作用除增加作业面外,还为改善施工环境,减少 施工干扰,合理布置施工中的各种管线提供了有利条件。 隧道施工时是否需要采用辅助坑道及采用何种辅助坑道,
×35 m。
9.5
3. 竖井的提升运输设备
竖
井
(2)提升用的 钢丝绳。 (1)装 碴装料 设备。 (5) 卷扬机。
(3)罐道。
(4) 井架。
9.5
4. 竖井施工
竖
井
竖井井身的施工特点是边向下垂直开挖 边支护。
竖井的掘进采用钻眼爆破的方法,以人力
装碴。一般开挖2 m深即进行支护,可采用构 件支承或混凝土(喷射混凝土)护壁,竖井的