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单线特长隧道快速施工技术研究
1横洞位置调整
隧道原设计4座辅助坑道洞口位置均不太理想,尤其是2#、4#横洞,设计位置位于雅江峡谷高边坡处,坡度在60°以上,与对岸公路高差达70m左右,大多数地方为岩石,需爆破施工,便道施工难度极大且无临建场地。进场后项目部组织人员多次进行现场踏勘,经多次论证,对洞口位置进行优化,调整至雅江左岸平台上。根据与设计沟通,2#、4#横洞作为永久通风坑道,横洞位置的调整亦能满足运营通风需要,设计同意进行变更。通过洞口位置的优化,解决了临建场地问题,合理划分了施工段落;减少了一座便桥的修建,节约了投资。仅便道一项,比原设计洞口位置需修建的便道节约工期2个月,且减少了费用及对环境的破坏。在2#、3#横洞间平台修建碎石场,破碎隧道弃碴,经检验合格,供拌和站使用,既解决了弃碴占地问题,又降低了地材成本,为企业创造了经济效益。
2进尺及工序循环改进
特长隧道的快速施工是确保工期及效益的关键因素。隧道掘进进度关键在于开挖进尺及循环工序衔接。在对盆因拉隧道各工点围岩情况进行仔细分析研究后,确定合理的爆破方案,并在施工中不断改进,使每循环进尺由原来的2m左右提高到2.8m以上。在抓好爆破方案,提高每循环进尺的同时,重点是施工工序的衔接问题。一方面,保证
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配备足够的施工人员及机械设备,做好后勤保障工作;另一方面抓好开挖与其他工序间的协调工作。单线隧道,工序循环这道特殊“工序”非常关键。车辆调度、台车行走、管线铺设、通风排烟各道工序间相互制约,必须准确合理安排作业时间,如出碴过程中,其余工序基本停滞,只有在开挖钻孔的4.5h内可以进行仰拱开挖浇筑、铺挂防水板、行走台车、封堵头模板等工序。每月考虑有2d影响因素(超前地质预报、围岩量测等),按每月实际工作28d计算,每4个开挖循环进行一次初支(12h),即平均每循环为12×5/4=15h;在初支施工期间安排二衬浇筑作业。开挖每循环进尺按2.8m计算,月进尺为:2.8×24×28/15=125.4m。施工中采用水压爆破等工艺,控制好光爆,确保围岩安全、不掉块,否则在施工中必须及时调整方案,对破碎围岩及时进行支护。
3单线隧道运输方案
3.1机械及洞室尺寸受隧道断面净空限制,出碴时恰好仅能同时容纳1台装载机和1台自卸车并排作业,衬砌完地段仅能容纳1台车辆通行,无法错车,且无法掉头,若单趟运输,时间太长,必需在适当的位置设置会车带,确保自卸车能相互错车。考虑本隧道综合洞室较多,单侧60m有一小避车洞,每单侧420m、双侧210m有一大避车洞,全隧道有锚段8处,风机段3处。其中风机段和未衬砌的锚段可以直接利用作为会车带,风机段可作为机械会车、调头地带。另外,为减少倒车长度,间隔110m将小避车洞改为扩大的大避车洞,此法虽然增加了一些开挖及衬砌成本,但有效地降低了车辆倒车困难及燃
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油浪费,出碴时间减少,有效提高了工作效率,经济比选是可行的。根据以上尺寸计算,大避车洞宽度能满足要求,但高度及深度不够,利用大避车洞室会车调头需采取一些措施:(1)将大避车洞加深至6.0m,二衬后净宽调整为5m,开挖高度增加0.5m;(2)大避车洞室开挖底应与仰拱填充面(内轨顶下51.5cm)高度一致;(3)大避车洞洞室铺底及衬砌最后施作,一般在距掌子面500m左右后可以利用第二部台车施工二衬时同时施作;(4)靠近洞室侧的风管、水管埋在仰拱填充砼中,在施工时应在风水管接头处采用土工布包裹,避免砼浆液流入风水管中,堵塞风水管;(5)通风带必须悬挂在隧道拱顶。
3.2出碴行车调度方案出碴作业时,按4台自卸车考虑。1#自卸车在掌子面装碴,2#自卸车停放在二衬与掌子面之间的扩大洞室处,或停靠在会车洞室内,3#车在洞口待命,4#车去往弃渣场的路上。
3.3衬砌施工调度方案二衬砼罐车则选用就近的会车洞室进行会车掉头,具体方案类似出碴调度。将泵车放置于大避车洞另一侧,紧靠边墙,砼罐车可以在此大避车洞内掉头,并在此浇筑混凝土。泵车位置可以200m不移动,待二衬施工至下一个避车洞位置时,再将泵车移至该处。盆因拉隧道各口施工段落较长(一般大于1000m),受施工干扰影响,二衬滞后较多,但受安全步距要求影响,二衬必须及时跟进,这就需要跳衬,隧道内一般为2部台车,第1部台车