CN116122816A - 一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,包括以下步骤:S1,测量放样;S2,井口段施工;S3,竖井提升设备安装;S4,井身施工;S5,设备检查,调整进行下一次S3,直至开挖支护完成;S6,中线复测,对井底进行施工,井底整平层面层衬砌及回填,吊盘改装;S7,测量放样,调整吊盘中心至竖井设计中心,对井内进行防排水层施工,钢筋绑扎,立模,浇筑砼,整修后养护,对竖井进行二衬施工;S8,提升吊盘,进行下一次S7,直至二衬完成;S9,拆卸提升设备。本发明在地质条件差、工期要求严苛的项目施工中具有很强的适用性;施工工期可自由设定,不受正洞工期影响,更加科学合理;施工工序衔接合理有效,施工质量安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于通风竖井技术领域,具体涉及一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法。
背景技术
随着我国交通建设的发展,长达山岭隧道广泛应用于公路、铁路建设领域,为满足隧道运营期间通风排烟要求,必然要设置通风竖井,用于通风排烟。但传统的反井法施工都是在隧道正洞施工至地下联络通道后,联络通道施工至竖井底部,才能进行竖井开挖施工,在工期要求非常严格紧凑的隧道中,势必会造成工期延误。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,本工法在地质条件差、工期要求严苛的项目施工中具有很强的适用性;施工工期可自由设定,不受正洞工期影响,更加科学合理;施工工序衔接合理有效,施工质量安全可靠。
本发明提供一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,包括以下步骤:
S1,测量放样,进行截水沟施工和挡土墙施工;
S2,井口段施工;
所述S2包括S21,机械开挖出井口,对井口进行坑壁支护,人工修整及锚、网喷砼;
S22,锁口圈砼施工,钢筋绑扎和模板架立;
S23,锁口圈背回填;
S3,竖井提升设备安装;
所述S3包括S31,选择合适的竖井提升设备;
S32,布置提升设备;
S4,井身施工;
所述S4包括S41,初期支护,欠挖处理,分层开挖井下其他部分,随挖随支至井底标高;
S42,加强支护,由下向上进行壁座开挖;
S5,设备检查,调整进行下一次S3,直至开挖支护完成;
S6,中线复测,对井底进行施工,井底整平层面层衬砌及回填,吊盘改装,对提升系统检修,做好管线连接;
S7,测量放样,调整吊盘中心至竖井设计中心,对井内进行防排水层施工,钢筋绑扎,立模,浇筑砼,整修后养护,对竖井进行二衬施工;
S8,提升吊盘,进行下一次S7,直至二衬完成;
S9,拆卸提升设备。
在上述技术方案中,本发明还可以做如下改进。
3.优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S21具体包括
a,井口周边注浆,超前周边注浆分两个循环注浆;第一循环的注浆范围为开挖轮廓线外2-4m,第二循环外插角为7-13°,与第一循环的搭接长度为7-13m;
b,第一循环的注浆长度与注浆孔内中的钢管长度相同;第一循环的注浆孔布置由工作面竖直向下垂直布置,钻孔布置成数圈,内外圈桉梅花形排列,内圈环向和外圈环向均留有间距;第二循环的注浆孔环向间距为120-134cm,纵向间距为450-550cm,上下桉梅花形排列,开孔内设钢花管注浆;
c,钻孔和注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔施工;第一循环外圈孔采用前进式注浆,内圈孔采用后退式注浆,同一孔间隔施工,第二循环每一圈孔采用前进式注浆;
d,注浆采用水泥浆液,注浆压力:0.5-2.0MPa。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S22具体包括采用C35钢筋混凝土,环向、竖向选用Φ20-24钢筋,间距200-300mm,箍筋φ6-10,间距200-300*200-300mm。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S31具体包括
a,提升井架选型,提升井架为Ⅲ型凿井井架,用于600m以内井深的施工;
b,提升机设备选型,吊桶选用钩式吊桶,钢丝绳选不旋转钢丝绳;
c,封口盘,封口盘采用钢结构,主梁、副梁均采用工字钢,梁之间用等边角铁和螺栓连接,井盖门制成整体组装式,为满足吊桶在井盖门上存放的要求,特用槽钢把井盖门进行加固,封口盘铺设花纹钢板,各孔口均设金属盖门,封口盘各处缝隙封堵严密;
d,吊盘,吊盘为二层钢结构,层间设立柱数根,上、下层盘主、副梁均由工字钢和槽钢制成,下层盘由工字钢和槽钢制成,二层均铺设网纹钢板并焊接,工字钢两端采用等边角铁连接,悬吊点设在下层盘,吊盘用数根钢丝绳悬吊,上层盘为保护盘,下层盘为工作盘,信号系统设在下层盘,工作面常用工具放置在工作盘上,井壁固定的排水管、风筒、供水管均站在下盘上安装,吊盘距工作面不大于40m,吊盘各孔设盖板,井壁固定管路处的缺口设栏栅杆,吊盘选用钢丝绳固定,满足施工。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S41具体包括
a,开挖,隧道竖井Ⅲ、Ⅳ衬砌类型循环进尺按2m/循环计算,钻孔直径40-44mm,采用乳化炸药,进行爆破设计,所有爆破孔均采用连续底部装药结构,采用岩屑、砂混和粘土作为炮泥堵塞堵塞,堵塞长度不小于700mm,爆破采取全断面一次起爆,按照分区分段原则的爆破顺序为先起爆掏槽眼、再起爆辅助眼、最后起爆周边眼,采用并串联联合起爆;
b,出渣,竖井放炮后,通过压入式风机通风15~30min,利用绞车将小型挖掘机放入井内工作面,挖机将弃渣装入吊桶内,吊桶提升至翻渣平台上部,采用吊桶底部座钩自动翻渣,渣石通过溜渣槽至地面,利用装载机、自卸车运至弃渣场。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S41还包括
c,中空锚杆,先用凿岩机按设计位置、深度、角度钻孔,后用高压风清孔;人工安装锚杆,用水泥砂浆施工不小于10cm的封端,采用注浆泵注浆施工;注浆压力一般为地下水静水压的2~3倍,考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定,瞬间最高压力值不应超过0.5MPa;
d,砂浆锚杆,采用砂浆锚杆,外插角5°~10°,搭接长度不小于1.0m,锚杆采用螺纹钢筋现场制做,系统锚杆呈梅花形布置,采用风动凿岩机钻孔,用高压风将孔内杂物吹净,将砂浆注入锚孔,将锚杆插入钻孔内,轻轻锤击锚杆使之深入孔底,钻孔应圆而直,孔口岩石整平,并使岩面与钻孔方向垂直,锚杆水泥砂浆的配合比可采用水灰比0.45:1,砂浆拌合均匀,随拌随用,灌浆时导管伸入孔底,边灌浆边抽拨导管,要求锚孔内砂浆饱满,灌浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力;
e,钢架,钢架加工后进行试拼,允许误差,沿竖井周边轮廓误差不应大于±3cm;钢架由井身周边各单元钢构件拼装而成,各单元钢构件用螺栓连接,螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm;钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm;
f,钢筋网,钢筋网在加工场内集中加工,先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定,钢筋采用自动焊网机焊接,焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击剥落的浮皮、铁锈均清除干净;加工完毕后的钢筋网片平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕,制作成型的钢筋网片轻抬轻放,钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上,存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形,按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,与受喷岩面的最大间隙不大于30mm,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为至少30倍钢筋直径;
g,喷射混凝土,湿喷混凝土搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,速凝剂采用喷射机速凝剂泵加入,运输采用混凝土运输罐车,随运随拌,喷射混凝土采用小型混凝土喷射机,开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于2cm,喷锚支护喷射混凝土,一般分初喷和复喷二次进行,初喷在开挖完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落,复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S42具体包括竖井设计壁座多处,壁座开挖与洞身开挖同步进行,采用机械开挖,当围岩强度较高时局部可辅以小炮,壁座开挖后需对壁座围岩进行临时锚喷封闭,壁座开挖到位后先对围岩进行锚喷封闭,施工壁座上下两侧的初支时需对初支背后因壁座开挖而超挖部分用喷射混凝土进行回填,壁座上下两侧初支工字钢用工字钢进行纵向连接,环向每至少3米连接一道,待壁座上下两侧的初支施工完成后,用方木对壁座伸进围岩部分进行填塞,必须满填,每隔至少3米设一根由壁座底部一直垂直伸到壁座上口工字钢底下的方木,方木填塞完成后用钢筋网片对壁座口进行封闭,网孔尺寸与初支使用网片一致,钢网片应与工字钢连接牢固,最后用喷射混凝土对壁座口进行封闭,确保方木在施工过程中不会脱落,二衬浇筑时每到一个壁座的位置,拆除封闭物取出填塞方木后及时浇筑混凝土。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S42还包括竖井与联络风道交叉口施工,竖井施工完成后,破壁开洞;待施工至井底后采用上下台阶法先进行一侧马头门施工,待该处联络风道进洞达到10m后,再进行另一侧马头门施工,测量站在竖井初期支护上画出联络风道开挖轮廓线,破除采用机械加人工配合,人工用风镐将开挖轮廓线处喷射砼凿除,露出钢架,将钢架割断后,采用机械破除,竖井初期支护凿除完成后,架立联络风道钢架,将联络风道钢架与竖井割断钢架进行有效焊接固定,施做锚杆及锁脚,喷射混凝土强度达到要求后,进行联络风道钻爆开挖,严格采用控制爆破,并进行试爆,用仪器测试震动值,严格控制爆破震动速度,要求爆破震动速度控制在5cm/s之内。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S42中马头门施工时要加强监控量测,反馈量测数据,联络风道与正洞贯通为施工的重点,待正洞施工至联络风道并完成二次衬砌浇筑后,再由正洞向联络风道方向掘进与联络风道贯通。
优选的技术方案,其附加技术特征在于:所述S7具体包括
a,防排水:竖井边墙位置共设置数根高分子复合排水暗管,另外在竖井井底增设一环高分子复合排水暗管,将竖井排水管与联络风道纵向排水盲管连接,将竖井水流引向主洞排水沟排除;
b,二衬施工,施工准备,电缆、下料管、稳、绞系统完善,井底底板及中隔墙施工,原吊盘改装,滑模设计,模板加工、试拼,钢筋绑扎、模板安装,混凝土浇筑,拆模、养护,模体拆除,明洞回填。
本发明的有益效果为:本工法在地质条件差、工期要求严苛的项目施工中具有很强的适用性,施工工期可自由设定,不受其他因素影响。施工整个过程中,采用井口盘、双层工作盘,提高了施工安全性。初期支护施工完成后,衬砌紧跟施工,工序衔接合理有效,提高了施工安全质量。另外,本工法施工速度快,人员及施工机械无窝工,缩短了施工工期,降低工程成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明实施例的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法流程图。
图2是本发明实施例的竖井周边注浆孔布置图。
图3是本发明实施例的竖井锁口配筋剖面图。
图4是本发明实施例的竖井稳绞布置图。
图5是本发明实施例的竖井绞车平面布置图
图6是本发明实施例的竖井单循环炮孔一布置图。
图7是本发明实施例的竖井单循环炮孔另一布置图。
图8是本发明实施例的装药结构示意图。
图9是本发明实施例的并串联联合起爆网络示意图。
图10是本发明实施例的壁座正面示意图。
图11是本发明实施例的竖井井身防排水设计示意图。
图12是本发明实施例的二次衬砌施工工艺框图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并详细说明如下:
请参阅图1至图12,本工法以云南省曲靖三宝至昆明清水高速公路(昆明段)向阳山隧道竖井为研究背景。向阳山隧道竖井深154.299m,竖井采用圆形断面,内轮廓直径为7.4m,主要用于项目运营后,隧道通风使用。竖井位置主要以山地为主,井口地表整体为东高西低,上覆红黏土,硬塑,稳定性差。洞身围岩主要以Ⅲ、Ⅳ级为主,岩溶发育及裂隙发育,岩体破碎,稳定性较差。竖井施工具有垂直作业深度高、施工难度大、安全风险高、出渣提升复杂、工期紧等施工难点。采用反井法施工技术将难以保证工期目标的顺利实现。
本工法形成过程中,收集了大量公路、铁路、水利等正井及反井施工的工程实例,分别对竖井井架、工作盘、工作平台以及稳车进行了细致的技术分析与模拟实验,最终确定了向阳山隧道竖井正井法施工流程,并优化提升系统,确保施工安全质量。
通过本工法对云南省曲靖三宝至昆明清水高速公路(昆明段)向阳山隧道竖井施工,积累了成熟的公路隧道正井法施工技术,克服主洞工期影响,施工工期得以保障,工期提前8个月左右。
本工法适用性广,可操作性强,可广泛运用于公路、水利工程等隧道通风竖井施工。
随着我国交通建设的发展,长达山岭隧道广泛应用于公路、铁路建设领域,为满足隧道运营期间通风排烟要求,必然要设置通风竖井,用于通风排烟。但传统的反井法施工都是在隧道正洞施工至地下联络通道后,联络通道施工至竖井底部,才能进行竖井开挖施工,在工期要求非常严格紧凑的隧道中,势必会造成工期延误。竖井正井法施工方式,可不受正洞工期影响,更加科学合理、自有安排工期计划,施工进度全面加快。
请参阅图1至图12,本发明提供一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,包括以下步骤:
S1,测量放样,进行截水沟施工和挡土墙施工;
S2,井口段施工;
所述S2包括S21,机械开挖出井口,对井口进行坑壁支护,人工修整及锚、网喷砼;
S22,锁口圈砼施工,钢筋绑扎和模板架立;
S23,锁口圈背回填;
S3,竖井提升设备安装;
所述S3包括S31,选择合适的竖井提升设备;
S32,布置提升设备;
S4,井身施工;
所述S4包括S41,初期支护,欠挖处理,分层开挖井下其他部分,随挖随支至井底标高;
S42,加强支护,由下向上进行壁座开挖;
S5,设备检查,调整进行下一次S3,直至开挖支护完成;
S6,中线复测,对井底进行施工,井底整平层面层衬砌及回填,吊盘改装,对提升系统检修,做好管线连接;
S7,测量放样,调整吊盘中心至竖井设计中心,对井内进行防排水层施工,钢筋绑扎,立模,浇筑砼,整修后养护,对竖井进行二衬施工;
S8,提升吊盘,进行下一次S7,直至二衬完成;
S9,拆卸提升设备。
请参阅图2,所述S21具体包括
a,井口周边注浆,竖井口段为V级围岩,超前周边注浆分两个循环注浆;第一循环注浆范围为开挖轮廓线外3m;第二循环外插角为10°,与第一循环的搭接长度为10m;
b,竖井第一循环的注浆长度为12m,注浆孔内中Ф108钢管长度与注浆长度相同;第一循环注浆孔布置由工作面竖直向下垂直布置,钻孔布置成3圈,内外圈桉梅花形排列,内圈环向间距151cm,外圈环向间距175cm及199cm;第二循环注浆孔环向间距为127cm,纵向间距为500cm,上下桉梅花形排列;开孔直径Ф200mm,内设Ф108mm钢花管注浆;
c,钻孔和注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔施工;第一循环外圈宜采用前进式注浆,内圈孔宜采用后退式注浆,同一孔间隔施工,第二循环每一圈孔宜采用前进式注浆;
d,注浆采用水泥浆液,水灰比1:1(重量比),注浆压力:0.5-2.0MPa。
请参阅图3,所述S22具体包括锁口施工采用C35钢筋混凝土,环向、竖向为Φ22钢筋,间距250mm,箍筋φ8,间距250×250mm。锁口内径890cm,外径990cm,锁口施工前,按设计坡比,对洞口段进行放坡开挖,并施作防护工程,防止坠落物伤人。
请参阅图4和图5,所述S31具体包括
a,提升井架选型,Ⅲ型凿井井架,主体架角柱跨距:12×12m,天轮平台尺寸:6.5×6.5m,井架高度:17.346m,卸渣台高度:5.9m,井架自重:33T,适用于600m以内井深的施工;
b,提升机设备选型,提升机拟选型号为2JK-2.5×1.2型,吊桶选用3m3座钩式吊桶,钩头选取11t钩头,现场提升高度为172m,吊桶提升荷载7035kg,钢丝绳选用18×7-φ30-1870-特不旋转钢丝绳,提升荷载及安全系数,满足施工需求;
c,封口盘采用钢结构,主梁采用I45b型工字钢,副梁采用I32b型工字钢,梁之间用∠12.5等边角铁和螺栓连接;井盖门制成整体组装式,为满足吊桶在井盖门上存放的要求,特用[20槽钢把井盖门进行加固;封口盘铺设δ5mm厚的花纹钢板,各孔口均设金属盖门,封口盘各处缝隙封堵严密;
d,吊盘,吊盘为二层钢结构,外径φ8100mm,层间距3m,层间设立柱6根,上、下层盘主、副梁由I25b工字钢和[25槽钢制成,下层盘由I32b工字钢和[32槽钢制成,二层均铺设δ5mm网纹钢板并焊接,工字钢两端采用∠12.5×12mm等边角铁连接;悬吊点设在下层盘,吊盘用3根钢丝绳悬吊;上层盘为保护盘,下层盘为工作盘,信号系统设在下层盘,工作面常用工具放置在工作盘上,井壁固定的排水管、风筒、供水管均站在下盘上安装,吊盘距工作面不大于40m;吊盘各孔设盖板,井壁固定管路处的缺口设栏栅杆,高1.2m;吊盘工作荷载3240kg,选用18×7-32-1670型钢丝绳固定,满足施工。
本实施例的所述S41具体包括
开挖,向阳山隧道竖井Ⅲ、Ⅳ衬砌类型循环进尺按2m/循环计算,钻孔直径42mm,采用直径32mm乳化炸药。
进行爆破设计:
表1爆破参数表
单循环炮孔布置如下图6和图7所示,考虑预留变形,炮孔数量增加。
请参阅图8至图9,所有爆破孔均采用连续底部装药结构,采用岩屑、砂混和粘土作为炮泥堵塞堵塞,堵塞长度不小于700mm,爆破采取全断面一次起爆,按照分区分段原则的爆破顺序为先起爆掏槽眼、再起爆辅助眼、最后起爆周边眼,采用并串联联合起爆;
b,出渣,竖井放炮后,通过压入式风机通风15~30min,利用绞车将75小型挖掘机放入井内工作面,挖机将弃渣装入吊桶内,吊桶提升至翻渣平台上部,采用吊桶底部座钩自动翻渣,渣石通过溜渣槽至地面,利用装载机、自卸车运至弃渣场。
本实施例的所述S41还包括
c,中空锚杆,先用凿岩机按设计位置、深度、角度钻孔,后用高压风清孔,人工安装锚杆,用水泥砂浆施工不小于10cm的封端;采用注浆泵注浆施工,注浆压力一般为地下水静水压的2~3倍,同时考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定,瞬间最高压力值不应超过0.5MPa;
d,砂浆锚杆,采用Ф22砂浆锚杆,外插角5°~10°,搭接长度不小于1.0m,锚杆采用螺纹钢筋现场制做,系统锚杆呈梅花形布置,采用风动凿岩机钻孔,用高压风将孔内杂物吹净,将砂浆注入锚孔,将锚杆插入钻孔内,轻轻锤击锚杆使之深入孔底,钻孔应圆而直,孔口岩石整平,并使岩面与钻孔方向垂直,锚杆水泥砂浆的配合比可采用水灰比0.45:1,砂浆拌合均匀,随拌随用,灌浆时导管伸入孔底,边灌浆边抽拨导管,要求锚孔内砂浆饱满,灌浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力;
e,钢架,钢架加工后进行试拼,允许误差,沿竖井周边轮廓误差不应大于±3cm;钢架拼装:钢架由井身周边各单元钢构件拼装而成,各单元用螺栓连接,螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm;钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm;
钢架架设工艺要求:竖井井身施作钢架前,先施作锚杆(管),再将钢架与其焊接牢固,钢架平面应垂直于竖井中线,其倾斜度不大于±2°,钢架的任何部位偏离垂面不应大于5cm,钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间设C25混凝土楔形块,钢架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50mm,
钢架加固:增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起,沿钢架环向设置连接钢筋,并按环向间距1.0m设置,焊接于钢架腹板,钢架架立后尽快喷混凝土作业,喷射顺序从下向上对称进行,先喷射钢架与围岩间的空隙,后喷射钢架与钢架间的混凝土,并将钢架全部覆盖,钢架靠围岩侧的保护层厚度不小于4cm,靠二衬衬砌侧不小于2cm。
f,钢筋网,钢筋网在加工场内集中加工,先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定,钢筋采用自动焊网机焊接,焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕,制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形,钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上,存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形,按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,与受喷岩面的最大间隙不大于30mm,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为30d(d为钢筋直径)。
g,喷射混凝土,湿喷混凝土搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,速凝剂采用喷射机速凝剂泵加入,运输采用混凝土运输罐车,随运随拌,喷射混凝土采用小型混凝土喷射机;开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于2cm,喷锚支护喷射混凝土,一般分初喷和复喷二次进行,初喷在开挖完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落,复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。
请参阅图10,所述S42具体包括向阳山隧道竖井设计壁座12处,壁座开挖与洞身开挖同步进行,采用机械开挖,当围岩强度较高时局部可辅以小炮,尽可能减少对围岩的扰动。
由于壁座开挖后不能及时浇筑混凝土,需对壁座围岩进行临时锚喷封闭。壁座开挖到位后先对围岩进行锚喷封闭,施工壁座上下两侧的初支时需对初支背后因壁座开挖而超挖部分用喷射混凝土进行回填,不允许出现空洞,壁座上下两侧初支工字钢用I14工字钢进行纵向连接,环向每3米连接一道。
待壁座上下两侧的初支施工完成后,用方木对壁座伸进围岩部分进行填塞,必须满填,每隔3米设一根由壁座底部一直垂直伸到壁座上口工字钢底下的方木,方木填塞完成后用钢筋网片对壁座口进行封闭,网孔尺寸与初支使用网片一致,钢网片应与工字钢连接牢固。最后用喷射混凝土对壁座口进行封闭,确保方木在施工过程中不会脱落。
二衬浇筑时每到一个壁座的位置,拆除封闭物取出填塞方木后及时浇筑混凝土。
本实施例的所述S42还包括竖井与联络风道交叉口施工,竖井马头门即竖井与横通道交叉处,常见的马头门施工方法有两种:一种是竖井施工完成后,破壁开洞;另一种是竖井开挖至横通道上台阶后,先行将横通道上半断面进洞,竖井继续往下开挖施工,待施工到井底后再行开挖下台阶。
本竖井马头门施工采用第一种施工方法,待施工至井底后采用上下台阶法先进行一侧马头门施工,待该处联络风道进洞达到10m后,再进行另一侧马头门施工。由测量站在竖井初期支护上画出联络风道开挖轮廓线,破除采用机械加人工配合,先人工用风镐将开挖轮廓线处喷射砼凿除,露出钢架,将钢架割断后,采用机械破除。竖井初期支护凿除完成后,架立联络风道钢架,将联络风道钢架与竖井割断钢架进行有效焊接固定,施做锚杆及锁脚,喷射混凝土强度达到要求后,进行联络风道钻爆开挖,此段严格采用控制爆破,并进行试爆,用仪器测试震动值,严格控制爆破震动速度,要求爆破震动速度控制在5cm/s之内。
本实施例的所述S42中马头门施工时要加强监控量测,将量测数据及时反馈给现场专业工程师,联络风道与正洞贯通为施工的重点,待正洞施工至联络风道并完成二次衬砌浇筑后,再由正洞向联络风道方向掘进与联络风道贯通,严格按照设计要求进行施工,特别是初期支护要确保施工质量,防止安全事故发生。
请参阅图11和图12,所述S7具体包括
a,防排水:竖井边墙位置共设置8根DN/0D110mm高分子复合排水暗管,另外在竖井井底增设一环DN/0D110mm高分子复合排水暗管,将竖井排水管与联络风道纵向排水盲管连接,将竖井水流引向主洞排水沟排除;
b,二衬施工,施工准备,电缆、下料管、稳、绞系统完善,井底底板及中隔墙施工,原吊盘改装,滑模设计,模板加工、试拼,钢筋绑扎、模板安装,混凝土浇筑,拆模、养护,模体拆除,明洞回填。
表2向阳山隧道竖井主要材料数量表
序号 | 名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | C25喷射混凝土 | <![CDATA[m<sup>3</sup>]]> | 941.72 | |
2 | Φ22砂浆锚杆(含垫板、螺母) | t | 33.030 | |
3 | 钢筋 | t | 268.618 | |
4 | C25混凝土 | <![CDATA[m<sup>3</sup>]]> | 1310.67 | |
5 | C35钢筋混凝土 | <![CDATA[m<sup>3</sup>]]> | 2178.13 | |
6 | C35混凝土 | <![CDATA[m<sup>3</sup>]]> | 763.56 | |
7 | 工字钢 | t | 61.890 | |
8 | 连接钢板 | t | 7.190 | |
9 | 连接套筒 | 个 | 2772 | |
10 | Φ25×5mm中空注浆锚杆 | m | 5541.16 | |
11 | DN/OD110mm高分子复合排水暗管 | m | 1213.41 | |
12 | 瓦楞板遮雨棚 | ㎡ | 120.76 | |
13 | 隔离栅 | <![CDATA[m<sup>2</sup>]]> | 156.45 | |
14 | 检修爬梯 | t | 3.857 |
表3向阳山隧道竖井施工机械设备表
本实施例的水泥各项技术指标,必须符合国家标准,运到工地的水泥,应有供应单位提供的出厂试验报告单。按水泥品种、标号和出厂编号分批进行检查验收。砂、碎石,各项技术指标必须符合规范标准。拌制和养护混凝土用水,必须符合施工用水有关规定。
各种外加剂由专门的生产单位负责供应,运到工地的外加剂无论是固体、液体,均要有适当的包装容器。并附产品鉴定合格证书,要分批分类存放,防止变质。在使用前必须认真校验、拌制、确认。
钢材的技术条件、验收标准和试验方法必须分别符合现行国家、冶金部标准。进入工地的钢材,须附有制造厂的质量证明书。工地试验工程师,按有关规定对购入的钢材进行检验。在运输和贮存过程中防止锈蚀、污染,避免压弯,按厂名、级别、品种、规格分批堆置在仓库内,并架离地面,悬挂识别标牌。
钢筋进场前必须有出厂检验合格证,并由试验和物资人员现场按有关规范抽样检验,确保原材料质量。钢筋工、电焊工必须持证上岗,且经试验后定人。
钢筋采用集中下料,加工成半成品,现场绑扎焊接成型。其绑扎与焊接必须符合施工规范及设计图纸的要求,经驻地监理工程师检查合格后,方可进入下一道工序施工。
制拌的混凝土必须具有和易性,严格按混凝土配合比施工。混凝土的拌制设备及计量装置,经常保持良好的状态,计量装置由合格的检验部门定期校定。
混凝土在运输过程中不得发生离析、漏浆及漏水。运输工具为混凝土罐车,混凝土采用泵送入模。在灌注混凝土前,按规定作好各种检查及记录,清除模板和钢筋上的杂物。混凝土水平分层灌注,每层厚度控制在30cm以内,使用插入式振动器捣实时,灌注时速度适宜。混凝土灌注中设专人检查模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞等状态。
混凝土在灌注后根据气候条件,适时进行养生,使混凝土经常保持潮湿。
用混凝土泵运送混凝土时,应按下列规定进行:输送管接头严密,运送前应以水泥砂浆润滑内壁;混凝土运送工作应连续进行,如有间歇应经常使混凝土泵转动,以防输送管堵塞,若发生堵塞,则应将管内混凝土立即排出并冲洗干净。泵送时,应使料斗内经常保持约2/3的混凝土,以防管路吸入空气,导致堵塞。
本实施例中严格爆破器材的管理,库房内和施工现场设足够的消防设备,库房管理人员熟悉消防设备的性能和使用方法。库房设置符合要求并取得当地公安部门同意;爆破器材储存于干燥的仓库内,温度保持在18~30℃,不同性质的炸药分开;雷管和炸药分库储存,运到工地的炸药若当天未使用完,必须如数交回,不得在工地留存过夜。火工品使用、运输过程中必须有公安人员负责押运。
在进行爆破作业之前,取得当地公安部门的批准,并提前14天以书面形式通知监理,提出相应的安全防护措施,经监理同意后实施。遵守各项规章制度,向公安局申请购买、运输、储存及使用爆炸物品的许可证,定期或不定期地接受当地公安部门的检查。
加强火工品的管理。爆破物资由爆破工程师提前2~3天上报用料计划。建立火工品领用、发放登记制度,将雷管编号落实到每一个爆破作业人员,有关管理信息按照公安部的统一标准及时报送所在地县级人民政府公安机关备案。
爆破工要持证上岗,装药过程中不能抽烟,放炮前对炮眼连线进行逐孔检查,点炮前由专职安全员检查其他人员及所有机械设备是否撤至安全地带。对哑炮要严格按《爆破作业规程》进行处理。
爆破作业现场设专职技术人员现场指导,装好炸药的炮孔必须适当地加以覆盖和保护。在潮湿条件下作业,采用乳化、水胶等防水炸药。
必须严格遵守爆炸材料领退制度、电雷管编号制度和爆炸材料丢失处理办法。
运送爆炸材料时,应遵守下列规定:必须事先通知绞车司机和井上、下把钩工;在装有爆炸材料的罐笼或吊桶内,除爆破工或护送人员外,不得有其他人员。电雷管和炸药必须分开运送;
运送爆炸材料时,吊桶的升降速度不得超过1m/s。司机在启动和停绞车时,应保证吊桶不震动;交接班、人员上下井的时间内,严禁运送爆炸材料。
本实施例中配电系统全部采用TN-S系统,所有用电设备的外壳必须与专用的PE线相连通,总接地电阻必须小于4Ω。
现场配备灭火工具、器材,确保现场电气设备及其他设备的安全。做好现场管理及安全用电工作,竖井内高温潮湿,施工作业面使用36V安全电压照明。动力线采用架空电缆线,不得使用裸线。电气设备要有可靠的保护接地。电工、电焊工为特殊工种,必须经考试合格,持证上岗,现场用电必须有专职电工负责,严禁非专业人员操作、维修电气设备,严禁私自接线。
井内电力设施定期检查,专人负责洞内用电设施引接、维修和更换,确保洞内施工照明和用电设备的正常运转。
绞车房、稳车群、空压机房、变电所等施工场所电气设设备摆放恰当,缆线吊挂整齐。
绞车、稳车、空压机等电气设备综合保护齐全,可靠灵敏,接地线符合要求。
提升绞车供电实行双回路,且供电电源可靠。提升司机实行双监护,必须持证上岗,提升操作间内必须装备电视监控系统,且图像清晰;同时配齐人员,做到一人操作一人监护,严禁疲劳操作。
本实施例中井下作业人员都必须经过严格的安全技术培训,并考试合格方可从事井下作业。
任何人员不得携带烟火、易燃物品进入井口,进入井口人员必须听从信号工、把钩工指挥。
无关人员不得进入井口,检查及参观人员须由项目部有关人员陪同。禁止从井口栏杆向下探望,以免矿帽及其他携带物品坠入井下。非检修检查人员不得攀登井架及其他设施。
井口房和通风机房附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。若井口房及井内使用电气焊,每次须有安全措施,并经项目部领导审批同意后方可施工。
凿井期间,井口工作范围必须用栅栏围住,人员进出地点必须安装栅栏门;井口必须设置封口盘和井盖门,井盖门的两端必须安装栅栏,封口盘和井盖门必须坚固严密,并采用不燃性材料。
本实施例中每天由专职安全检查员对井筒提升系统(提升绞车、凿井绞车、钢丝绳、天轮、提升钩头、吊桶及提升连接装置等)进行检查,发现问题立即处理。
绞车司机必须持证上岗,班前不得饮酒,司机开车时要注意力集中,不能与他人交谈,熟悉所操作的凿井绞车的性能和技术特征,并能熟练掌握操作规程。听清信号,严格按操作规程开车。
开车前要做好检查准备工作,操作手柄是否在零位,检查减速机离合器是否调到正确位置,电源是否送上,棘爪是否打开,停车后应切断电源。
开车时操作人员不得离开操作位置,运行时如果有异常声音或仪表指示异常,应立即停车检查,排除故障。(两台以上联动稳车只能同时停开)
必须由主司机操作绞车,副司机严密监视。操作人员要熟记凿井绞车的升、降、停止信号,及时准确地按信号要求开车。
维护人员根据检修制度定期对设备进行例行保养,涉及到安全运转的问题要及时上报,检查情况和处理结果都要做好记录。
提升装置及其相关的各部分,包括提升容器、连接装置、装卸设备(翻渣装置、抓岩机)、天轮梁、天轮和钢丝绳,以及提升绞车各部分,包括滚筒、传动装置、制动装置、深度指示器、防过卷装置、限速装置、调绳装置、电动机和控制设备以及保护和闭锁装置等,每天必须由专职人员检查1次,每月必须组织有关专业人员检查1次。发现问题,必须立即处理,检查、检测试验和处理结果都必须留有记录。
稳车各部分,包括滚筒、传动装置、差动装置、制动装置、锁绳装置、钢丝绳垫板、钢丝绳导向装置、电动机和控制设备及保护和闭锁装置等,每天必须由专职人员检查1次,每月必须组织有关专业人员检查1次。发现问题,必须立即处理,检查、检测试验和处理结果都必须留有记录。
信号系统必须设置声光信号,井底、吊盘、二层台设专职的把钩工和信号工。
提升钩头闭锁装置必须保持完好,发现问题及时处理。
提升稳绳距井口封口盘不少于200mm,花架梁端距井口封口盘不少于100mm,稳绳摆动距离不超过50mm,每次落盘后必须检查,若稳绳有松动及时处理。
所有入井人员都要熟悉信号,但不准乱打点。
吊桶每次从井下起钩,都有专人稳罐,同时其他人员要站在安全地点。
井盖门不关严,吊桶不停稳,不经把钩工同意,人员不许上下吊桶。
提升机司机每班接班后,应对制动装置(工作闸、保险闸)及提升机的各种保护设施进行检查,如果制动装置不灵活、不可靠,不准开车。
主副提升机安全保护装置齐全,发现异常时及时停车检修,不得带病运转。深度指示器上要标清翻渣台、井口、吊盘、井底位置,有变化时,及时调正。
工作面停罐位置,在吊桶升降运行时不准站人,吊桶在吊盘以下运行时,抓岩机停止工作,井口信号工必须注意吊桶运行情况,一旦发现异常应立即向提升机房打停点,井口、吊盘、工作面等信号工在红灯亮时,吊桶运行当中,非异常情况严禁打点,要物或联系时必须等停罐红灯灭后,方可进行,吊桶在哪个位置,由哪个位置的信号工负责吊桶停、升降的传点工作。乘吊桶作业时,要事先通知吊盘、工作面的信号工。
提升机提升时,提升机司机要注意观察深度指示器,时刻掌握吊桶所在位置,要做到三慢:井口慢、过吊盘慢、工作面(台)慢,防止挂井口、吊盘、蹲罐等事故的发生。
每次落盘后都要认真对罐、调盘、调好盘对好罐后,要通知提升机工调整深度指示器标时盘所在位置,吊桶距喇叭口的四周间距符合规定。
下放火工品时要提前与提升机工联系,做到慢上慢下,速度不得超过1m/s。
提升、吊挂、提升机各主要设备,必须派专人检查,每天一次并有记录,发现隐患应立即处理。吊挂检查时,严禁双层作业,井底不准有人。
各层吊盘周围要安设不少于四个可伸缩的固定插销,用于固定吊盘。
吊桶无稳绳段运行距离不得大于40m,吊盘距井底工作面不小于20m。
双提升机同时提升运行时,严禁一罐提人,一罐提物。
提升容器突出部分与井筒内的吊挂设备,盘孔等安全距离必须符合规定。
本实施例的吊盘安装完毕起吊后,必须保证上下喇叭口中心重合。
吊盘安装完毕后,必须对吊盘上的所有紧固件进行检查,并二次紧固。
吊盘在安装好使用到50m左右时,对吊盘上的紧固件复查一次;并在吊盘上准备安装抓岩机前,对吊盘梁和立柱上的紧固件进行一次检查。
吊盘在使用过程中,设专人对吊盘轴销和轴销处的悬吊钢丝绳每一周检查一次;吊盘的每根悬吊钢丝绳采用七个钢板卡进行卡固,并设专人定期进行检查。
吊盘的上层盘为施工保护盘(否则应设躲避室),施工用设备应放在(中)下层盘,摆放的施工用设备与吊盘之间必须固定可靠,盘上设备尽量均布,保证吊盘受力均衡。
吊盘在起落的过程中,每层盘上必须不少于两人监护。在吊盘起落前,调整吊盘稳车使其同步;在起吊盘时,先起吊盘绳使稳绳始终处于不受拉紧的状态,当吊盘起到位并调整好吊盘后,再拉紧稳绳但不能超过吊盘绳的拉紧状态;在落吊盘时,先落稳绳然后再落吊盘绳,使稳绳始终处于不受拉紧的状态,当吊盘落到位并调整好吊盘后,再拉紧稳绳但不能超过吊盘绳的拉紧状态。
在每次放炮前,应将吊盘及施工设备提至安全高度(不少于35m),以减轻爆轰波对其冲击;每次放炮之后,应对吊盘检查无误并清除盘梁下、吊盘及设备上渣石后,人员方可下井。
吊盘周边及孔洞等易坠落处应按照规定设围栏或踢脚板,防止坠落事故。
封口盘上的钢丝绳孔和电缆孔要用橡胶皮垫封闭严密,封口盘铺设的槽钢与槽钢之间的缝隙要封闭严密。
封口盘铺板用槽钢拼成,每根槽钢之间、槽钢与封口盘钢梁之间进行焊接,使整个封口盘形成整体。
封口盘井盖门和溜槽的小绞车安装在距井口不小于20m的稳车群内合适位置,小绞车固定要牢固可靠,采用Φ15.5mm的钢丝绳,每周应对钢丝绳和小绞车进行检查,发现钢丝绳有断丝和磨损时应进行更换,定期对小绞车进行加油。
井盖门在开起时,用钢丝绳作限位装置,井盖门两边的缝隙采用橡胶皮垫封闭严密,井盖门门绞装置与封口盘钢梁进行焊接且焊接质量达到设计要求;井盖门上的螺母在拧紧后必须与螺栓焊接。
在双钩提升的情况下,禁止两个井盖门同时打开;井盖门上的杂物必须及时清扫,防止坠入井下伤人。
井口下放物件时,应有专人捆绑和挂钩;在打开井盖门前,必须做起吊试验。
每次放炮前,应将吊桶提至井盖门上5m左右并打开井盖门,减轻爆轰波对封口盘的冲击;在每次放炮之后,应对封口盘检查无误后,人员方可下井。
提升口四周应按要求设导向板,绳孔应设踢脚板,防止坠落事故。
电缆孔及钢丝绳孔均采用专用的盖门及导向装置。
安装井架或者井架上的设备时必须盖严井口,安装井架及井架上的设备平行作业时,井口掩盖装置必须坚固可靠,能承受井架上坠物的冲击,同时严禁井架下作业。
机电组定期安排专人对天轮平台对天轮进行加油,并对井架进行保养。
提升天轮应尽量布置在同一水平,一般不作一高一低的布置。
布置天轮梁时,应使天轮梁中心线与天轮轴承中心线垂直,与天轮平台中心线平行布置。
翻渣平台信号工,每班交接班时检查翻渣平台。
井架、天轮平台的安装与管理应满足以下要求:天轮的垂直度和水平度有安装、检查记录,偏差在允许范围内,无轮缘变形和轮辐弯曲现象;轴承座无裂纹,与轴承梁按要求联接;井架无变形、锈蚀、损坏情况;天轮轴承座限位装置按要求安装;天轮轴承有加油记录,间隔时间符合要求;天轮平台周围要设合格围栏,平台要有检修人员安全行走通道,且牢固可靠;井架的过卷高度应符合规程要求;井架应安装符合要求的避雷设施。
本实施例中防止从井口坠人、坠物:井盖门、各通过口平时要盖严封好;吊桶升至井口附近时,信号工及时打开井盖门,防止提升时顶撞井盖门造成事故,但不过早开启,以防坠物;井盖门打开时,禁止从护栏外向下探望,需探望时要防止随身物品坠入井下;升降管线需打开通过口时,须将所通过口清理干净,确认无杂物后方可打开;管线升降通过盘孔口时,看管人员使用的工具必须栓绳,确保不坠落,注意防止管子通过盘孔口时造成卡子、接头等物挂脱坠入井下;井口接管时必须盖严通过口,确保不会坠物,所使用的工具材料不得随手乱扔乱放,防止坠入井下,工作结束,现场必须清理干净并盖好通过口;井口不准堆放杂物,井口房内要经常打扫,保持清洁。
防止从吊盘坠人、坠物:吊盘上不得摆放无用的材料、工具等;在吊盘上使用的工具,必须固定好,不能拴绳的应放好,确保不坠落;悬吊设备、管线起落时,吊盘通过口必须有人看管,防止挂、碰、损坏、坠物;在吊盘口作业人员的工具必须拴绳,作业时防止材料和工具坠入井底;吊盘上通过口的盖门、吊盘上的栏杆、扶手要齐全完好,吊盘要经常检查,发现设备联接、紧固件、栏杆、扶手,盖门有问题要及时处理;吊盘上作业的人员要精力集中,系好保险带,确保安全。
防止从吊桶坠人、坠物:提升钢丝绳钩头、滑架、吊桶应按规定经常检查,防止损坏坠落;乘吊桶上下人员,不得将头伸出吊桶外,不得将所携带的工具伸出吊桶外,更不得往吊桶外投掷任何物品;乘吊桶悬空作业,必须先同信号工、把钩工联系好,系好保险带,拴好工具,稳好吊桶,确保不会坠人、坠物,方可工作;上下吊桶时,必须等吊桶停稳并得到信号工同意方可上下,上下时抓好牢固物以防坠人;在吊盘喇叭口位置从吊桶装卸物料时必须拿好拴牢,防止坠人坠物;利用吊桶和钩头下料、下设备时,捆绑必须牢固,确保无坠落危险;在吊桶内利用打击物作信号时,必须在吊筒内侧敲击以防坠物。
防止井壁坠物:应按施工措施规定控制井筒荒壁高度,不应超过措施的规定;及时处理浮石危岩,防止片帮落石伤人;对喷砼井壁,每次接班后,班长、值班队长应下慢罐观察井壁,发现问题及时处理;不得在井壁上悬吊东西,必须悬挂时要经有关人员批准,在作业点附近临时悬吊的,用后要及时取下,以免过后坠落伤人,需在井壁上悬吊的,必须固定牢靠。
防止从翻渣台、天轮平台坠人、坠物:翻渣台工作时要系安全带,工具要绑绳,栏杆要牢固可靠,发现问题及时处理;翻渣台上存放的电缆等材料要排放整齐,用尼龙绳固定,以防松动坠落;翻渣台、天轮平台上的机械设备安装要牢固,必要时要加保险绳并经常检查,发现松脱损坏须及时处理;在天轮平台上工作的人员要系安全带,使用的工具要拴牢,使用的材料要放好,工作完后要将现场清理干净;翻渣台、天轮平台上不得存放不使用的物品,要经常打扫保持清洁;翻渣台、天轮平台进行大检修时需要有安全技术措施;在天轮平台至井口段进行检查、检修、拆卸、安装等任何工作,任何情况下都不得抛、接物品或不得从事与固定点无任何联系的作业方式。
对可能存在突水突泥、断层破碎带等问题,对施工的安全危害非常大,拟采用以下安全技术措施确保施工顺利进行。
按照“预支护、短开挖、快喷锚、勤量测、早衬砌”的施工原则,制定切实可行的开挖施工方案和安全措施。
采用超前钻孔并辅以TSP、地质雷达、红外线探水仪等物探手段进行超前地质预报,探明前方地下水的含量、压力、分布等,提前发现涌水、涌泥、塌方的可能性及征兆,针对不同的情况采用相应的技术措施。
加强围岩监控量测频率,随时注意围岩动态。严格按设计规定进行锚喷支护,控制围岩的变形量。
加强有害气体的监测,加强洞内通风,以防止对施工人员的伤害或引起突发事件发生。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,特征在第二特征“上”或“下”可以是和第二特征直接接触,或和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示特征水平高度高于第二特征。特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材物或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材物或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,测量放样,进行截水沟施工和挡土墙施工;
S2,井口段施工;
所述S2包括S21,机械开挖出井口,对井口进行坑壁支护,人工修整及锚、网喷砼;
S22,锁口圈砼施工,钢筋绑扎和模板架立;
S23,锁口圈背回填;
S3,竖井提升设备安装;
所述S3包括S31,选择合适的竖井提升设备;
S32,布置提升设备;
S4,井身施工;
所述S4包括S41,初期支护,欠挖处理,分层开挖井下其他部分,随挖随支至井底标高;
S42,加强支护,由下向上进行壁座开挖;
S5,设备检查,调整进行下一次S3,直至开挖支护完成;
S6,中线复测,对井底进行施工,井底整平层面层衬砌及回填,吊盘改装,对提升系统检修,做好管线连接;
S7,测量放样,调整吊盘中心至竖井设计中心,对井内进行防排水层施工,钢筋绑扎,立模,浇筑砼,整修后养护,对竖井进行二衬施工;
S8,提升吊盘,进行下一次S7,直至二衬完成;
S9,拆卸提升设备。
2.根据权利要求1所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S21具体包括
a,井口周边注浆,超前周边注浆分两个循环注浆;第一循环的注浆范围为开挖轮廓线外2-4m,第二循环外插角为7-13°,与第一循环的搭接长度为7-13m;
b,第一循环的注浆长度与注浆孔内中的钢管长度相同;第一循环的注浆孔布置由工作面竖直向下垂直布置,钻孔布置成数圈,内外圈桉梅花形排列,内圈环向和外圈环向均留有间距;第二循环的注浆孔环向间距为120-134cm,纵向间距为450-550cm,上下桉梅花形排列,开孔内设钢花管注浆;
c,钻孔和注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔施工;第一循环外圈孔采用前进式注浆,内圈孔采用后退式注浆,同一孔间隔施工,第二循环每一圈孔采用前进式注浆;
d,注浆采用水泥浆液,注浆压力:0.5-2.0MPa。
3.根据权利要求2所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S22具体包括采用C35钢筋混凝土,环向、竖向选用Φ20-24钢筋,间距200-300mm,箍筋φ6-10,间距200-300*200-300mm。
4.根据权利要求1所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S31具体包括
a,提升井架选型,提升井架为Ⅲ型凿井井架,用于600m以内井深的施工;
b,提升机设备选型,吊桶选用钩式吊桶,钢丝绳选不旋转钢丝绳;
c,封口盘,封口盘采用钢结构,主梁、副梁均采用工字钢,梁之间用等边角铁和螺栓连接,井盖门制成整体组装式,为满足吊桶在井盖门上存放的要求,特用槽钢把井盖门进行加固,封口盘铺设花纹钢板,各孔口均设金属盖门,封口盘各处缝隙封堵严密;
d,吊盘,吊盘为二层钢结构,层间设立柱数根,上、下层盘主、副梁均由工字钢和槽钢制成,下层盘由工字钢和槽钢制成,二层均铺设网纹钢板并焊接,工字钢两端采用等边角铁连接,悬吊点设在下层盘,吊盘用数根钢丝绳悬吊,上层盘为保护盘,下层盘为工作盘,信号系统设在下层盘,工作面常用工具放置在工作盘上,井壁固定的排水管、风筒、供水管均站在下盘上安装,吊盘距工作面不大于40m,吊盘各孔设盖板,井壁固定管路处的缺口设栏栅杆,吊盘选用钢丝绳固定,满足施工。
5.根据权利要求1所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S41具体包括
a,开挖,隧道竖井Ⅲ、Ⅳ衬砌类型循环进尺按2m/循环计算,钻孔直径40-44mm,采用乳化炸药,进行爆破设计,所有爆破孔均采用连续底部装药结构,采用岩屑、砂混和粘土作为炮泥堵塞堵塞,堵塞长度不小于700mm,爆破采取全断面一次起爆,按照分区分段原则的爆破顺序为先起爆掏槽眼、再起爆辅助眼、最后起爆周边眼,采用并串联联合起爆;
b,出渣,竖井放炮后,通过压入式风机通风15~30min,利用绞车将小型挖掘机放入井内工作面,挖机将弃渣装入吊桶内,吊桶提升至翻渣平台上部,采用吊桶底部座钩自动翻渣,渣石通过溜渣槽至地面,利用装载机、自卸车运至弃渣场。
6.根据权利要求5所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S41还包括
c,中空锚杆,先用凿岩机按设计位置、深度、角度钻孔,后用高压风清孔;人工安装锚杆,用水泥砂浆施工不小于10cm的封端,采用注浆泵注浆施工;注浆压力一般为地下水静水压的2~3倍,考虑岩层的裂隙阻力,根据现场情况试验后确定,瞬间最高压力值不应超过0.5MPa;
d,砂浆锚杆,采用砂浆锚杆,外插角5°~10°,搭接长度不小于1.0m,锚杆采用螺纹钢筋现场制做,系统锚杆呈梅花形布置,采用风动凿岩机钻孔,用高压风将孔内杂物吹净,将砂浆注入锚孔,将锚杆插入钻孔内,轻轻锤击锚杆使之深入孔底,钻孔应圆而直,孔口岩石整平,并使岩面与钻孔方向垂直,锚杆水泥砂浆的配合比可采用水灰比0.45:1,砂浆拌合均匀,随拌随用,灌浆时导管伸入孔底,边灌浆边抽拨导管,要求锚孔内砂浆饱满,灌浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力;
e,钢架,钢架加工后进行试拼,允许误差,沿竖井周边轮廓误差不应大于±3cm;钢架由井身周边各单元钢构件拼装而成,各单元钢构件用螺栓连接,螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm;钢架平放时,平面翘曲应小于±2cm;
f,钢筋网,钢筋网在加工场内集中加工,先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定,钢筋采用自动焊网机焊接,焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击剥落的浮皮、铁锈均清除干净;加工完毕后的钢筋网片平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕,制作成型的钢筋网片轻抬轻放,钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上,存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形,按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,与受喷岩面的最大间隙不大于30mm,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为至少30倍钢筋直径;
g,喷射混凝土,湿喷混凝土搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,速凝剂采用喷射机速凝剂泵加入,运输采用混凝土运输罐车,随运随拌,喷射混凝土采用小型混凝土喷射机,开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于2cm,喷锚支护喷射混凝土,一般分初喷和复喷二次进行,初喷在开挖完成后立即进行,以尽早封闭暴露岩面,防止表层风化剥落,复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。
7.根据权利要求6所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S42具体包括竖井设计壁座多处,壁座开挖与洞身开挖同步进行,采用机械开挖,当围岩强度较高时局部可辅以小炮,壁座开挖后需对壁座围岩进行临时锚喷封闭,壁座开挖到位后先对围岩进行锚喷封闭,施工壁座上下两侧的初支时需对初支背后因壁座开挖而超挖部分用喷射混凝土进行回填,壁座上下两侧初支工字钢用工字钢进行纵向连接,环向每至少3米连接一道,待壁座上下两侧的初支施工完成后,用方木对壁座伸进围岩部分进行填塞,必须满填,每隔至少3米设一根由壁座底部一直垂直伸到壁座上口工字钢底下的方木,方木填塞完成后用钢筋网片对壁座口进行封闭,网孔尺寸与初支使用网片一致,钢网片应与工字钢连接牢固,最后用喷射混凝土对壁座口进行封闭,确保方木在施工过程中不会脱落,二衬浇筑时每到一个壁座的位置,拆除封闭物取出填塞方木后及时浇筑混凝土。
8.根据权利要求7所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S42还包括竖井与联络风道交叉口施工,竖井施工完成后,破壁开洞;待施工至井底后采用上下台阶法先进行一侧马头门施工,待该处联络风道进洞达到10m后,再进行另一侧马头门施工,测量站在竖井初期支护上画出联络风道开挖轮廓线,破除采用机械加人工配合,人工用风镐将开挖轮廓线处喷射砼凿除,露出钢架,将钢架割断后,采用机械破除,竖井初期支护凿除完成后,架立联络风道钢架,将联络风道钢架与竖井割断钢架进行有效焊接固定,施做锚杆及锁脚,喷射混凝土强度达到要求后,进行联络风道钻爆开挖,严格采用控制爆破,并进行试爆,用仪器测试震动值,严格控制爆破震动速度,要求爆破震动速度控制在5cm/s之内。
9.根据权利要求8所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S42中马头门施工时要加强监控量测,反馈量测数据,联络风道与正洞贯通为施工的重点,待正洞施工至联络风道并完成二次衬砌浇筑后,再由正洞向联络风道方向掘进与联络风道贯通。
10.根据权利要求1所述的一种特长公路隧道通风竖井正井法施工工法,其特征在于:所述S7具体包括
a,防排水:竖井边墙位置共设置数根高分子复合排水暗管,另外在竖井井底增设一环高分子复合排水暗管,将竖井排水管与联络风道纵向排水盲管连接,将竖井水流引向主洞排水沟排除;
b,二衬施工,施工准备,电缆、下料管、稳、绞系统完善,井底底板及
中隔墙施工,原吊盘改装,滑模设计,模板加工、试拼,钢筋绑扎、模板安装,
混凝土浇筑,拆模、养护,模体拆除,明洞回填。
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