1 前言<?xml:namespace prefix="o" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:office">
随着我国高速公路、高速铁路的快速发展,我国特长隧道通风竖井数量也随之增多,我国竖井施工技术和施工机械水平也有很大提高,目前,国内外绝大部分竖井采用正井法施工,但依旧存在凿井设备陈旧、生产能力低等、施工安全风险高等诸多问题。和榆高速公路为山西省高速公路网“三纵十二横十二环”规划中第七横组成部分,该隧道位于山西省左权县城东北<?xml:namespace prefix="st1" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags">
目前国内外竖井施工主要有正井法、反井法两种施工方法,云山隧道1#竖井为尽早解决正洞施工通风所需,根据工期及现场条件,采取正井法进行施工,在确保施工安全的前提下做到设备综合利用,以新技术、新工艺、新理念进行施工,实现安全、快速、优质的目的。本工法着重根据公路隧道的特殊要求,借鉴煤矿竖井进行技术改进。以云山隧道1#竖井为例,经总结和提高形成本工法。
2 工法特点
2.1 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;
2.2 井下快速高效排、堵水施工技术,井下渗水段采取半导坑上下导开挖,下导坑作积水区,井壁座设置过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。
2.3 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。
2.4 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;
2.5 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。
2.6 竖井复合式衬砌,初期支护采用锚、网、喷、钢架联合支护形式,随挖随护,紧跟工作面保证施工安全;
2.7 二次衬砌采用自下而上的施工顺序,井壁二次衬砌与中隔板采用爬模工艺由下而上浇筑成井;
3 适用范围
适合净径>
4 工艺原理
其采用重复用率高的煤矿IVG改进型井架,配合竖井提升设备绞车、稳车、等设备形成单钩双吊桶垂直运输,经济适用性高;竖井富水段采用井下快速排、堵水施工技术,排、堵水效果优质、节能;竖井开挖爆破采用正井法多临空面水压爆破技术,有效降低爆破安全风险、炸药用量、粉尘浓度,提高循环进尺度;采取井壁座安全施工技术,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,提高经济效益;采用小型挖掘机代替中心回转抓岩机装岩,并对其采取井下悬吊安全防护装置,有效加快施工进度、降低安全风险与资金投入;竖井复合式衬砌采用锚、网、喷、钢架联合支护形式,随挖随护;井壁二次衬砌与中隔板采用爬模工艺由下而上浇筑成井。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
竖井正井法施工以实现安全、优质、快速为目的,根据现有设备,在确保施工安全的前提下做到设备的综合利用,采用新工艺、新技术提高各施工工序衔接,以求得最大效益。竖井施工前先进行设备选型,其涉及井架选型、提升设备、出渣设备和竖井爬升模板系统等,其后进行锁口圈施工,此时井架基底要同步施工,并保证井架稳定所需的桩基尺寸、深度及强度等。之后进行竖井井架安装施工工序,待所有就绪后进入竖井20m~
筹备工作结束后,进入井筒正式施工期。井筒施工采用短掘短支混合作业施工方法,掘支循环段高
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