公路隧道竖井常用施工方法介绍

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1、公路隧道竖井常用施工方法介绍公路交通技术201i年8月第4期TechnologyofHighwayandTransportAug.2011No.4公路隧道竖井常用施工方法介绍阳长江,林志.,陈力华.(1.重庆交通大学土木建筑工程学院,重庆400074;2.招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067)摘要:随着我国高速公路的快速发展,公路隧道越建越长,为了适应通风等要求,越来越多的隧道需设置竖井来提高其通风性能.对目前隧道竖井施工中最常见工法进行介绍,对比,就每种工法提出相应的改进建议,并指出隧

2、道竖井施工方法的选择应综合考虑围岩级别,交通条件,断面尺寸,有无钢板衬砌,工期和施工成本等因素,以确保安全,经济,快速,顺利的施工.关键词:隧道;竖井;施工工法选择文章编号:1009—6477(2011)04—0122—04中图分类号:13459.2文献标识码:BlntroductiontOCOmmOnConstructionMethodsforHighwayTunnelShaftsYANGChangjiang,LINZhi,CHENLihua近年来,随着我国经济的高速发展和4万亿元人民币拉动内需战略

3、的实施,高速公路建设得到了快速的发展,修建的特长隧道也越来越多.为使特长隧道满足通风,增加工作面以加快施工进度的要求,需设置竖井.因此,通风竖井是一些特长隧道必不可少的构筑物.相对于隧道施工而言,竖井施工难度大得多,它不仅需要投入大量的提升设备,而且施工安全要求高,制约因素多,进度慢.2007年,严定成,方勇锋…对竖井混凝土施工中采取的液压滑模,钢筋直螺纹连接,运输吊笼防FA保护等新技术进行了介绍.2010年,郭亚宇,王庆国对不同地质岩层段竖井施工方法进行了介绍.2005年,王晓健,刘志强等对反井钻井

4、技术钻凿引水竖井的施工方法进行了介绍,并提出了钻机和钻井工艺相应的改进措施.目前,对隧道的竖井施工方法有多种,本文主要对各种工法的优缺点及使用范围进行总结和介绍.目前,竖井施工方法主要有如下几种:从地面向下开挖的降挖方法,也称全断面方法;以特殊钻机钻设导孑L,然后换装扩挖头,通过已完成隧道向地面扩挖,最后辅以钻爆工法完成的竖井工法,也称中心扩孔法;以特殊爬升工作架从隧道向地面进行钻爆施工的爬升机工法等.各种工法的使用需根据围岩级别,交通条件,断面尺寸,有无钢板衬砌以及工期和施工成本来选择.收稿日期:2

5、011—02—24作者简介:阳长江(1982一),男,重庆市人,在读研究生1竖井施工方法1.1降挖方法竖井降挖工法与隧道钻爆法施工流程相似,是采用钻爆法从地面循环向下开挖.目前国内外用此工法施工的竖井有:瑞士圣哥达山底铁路Sedrun隧道中间竖井,竖井深836m,开挖直径8.6m;我国江西曲江主井井筒施工,竖井深887m,开挖直径5.7～5.9m;加拿大萨德伯里的Graig隧道中间竖井,竖井深1500m,开挖直径6.3m等].1)开挖.一般采用手提式凿岩机或气腿式凿岩机施作,钻孔方向除掏眼略向断面中心

6、倾斜外,其余均为垂直施钻.钻孑L完成后,一般需插人装药管以防坍孔或渣料掉人,如果未插装药管,则装药前要专门清孔.在无水部位选用2岩石硝铵炸药,有水部位选用乳化炸药.掏槽眼和辅助眼采用连续装药结构J.光爆层采用不偶合间隔装药结构,实施光面爆破.具体钻爆设计参照图1.2)施工通风.一般利用设置于井外的送风机和竖井井壁布设的通风管将新鲜空气送达井底开挖面,以维持良好的作业环境,通风方式如图2所示J.3)出渣.在掌子面处,以人工或机械方式将渣料装入盛2011年第4期阳长江,等:公路隧道竖井常用施工方法介绍12

7、3注:图中编号为雷管段位.图1钻爆设计示意风管支座通风机图2竖井通风示意渣斗,用卷扬机或转向滑轮将盛渣斗吊出井外,再用自卸式装渣车运弃.施工时应特别注意人员和机械的保护,在每排炮爆破后,要对已开挖段进行安全处理,清除松动岩石.一般要在洞底掌子面以上2m高度的洞壁上打人插筋,上铺木板,用铁丝将其固定在锚筋上,形成保护棚(约占竖井断面的一半).人员或机械将渣料装入渣斗后,躲人保护棚下,竖井顶部方可进行人工或者机械提升渣斗工作,并且每只渣斗的装渣量只能为满斗的3/4,以防石渣掉落.4)初期支护.为维护井内作

8、业安全,确保工程完工后的稳定性,需根据地质状况施作钢支撑,喷射混凝土或钢筋网等初期支护.5)抽排水止水作业.降挖工法的抽排水作业比较困难,一般配置高扬程抽水机,并可根据抽水扬程在竖井壁施作排水槽,并可利用中继站(图3)抽排水,排放水经适当沉竖井图3竖井中继站抽排水示意淀,处理后再放流.若有必要,亦可使用止水工法以减少开挖面的人渗水量.此外,井位周边以半径15Ill作环向截水沟,将地表拦截水排人附近的沟中.竖井贯通后,浇筑混凝土内衬砌,完成整体竖井施工.6