《隧道施工技術》教材配套PPT課件

《隧道施工技術》教材配套PPT課件,隧道施工技術,隧道,施工,技術,教材,配套,PPT,課件 隧道施工技術 模塊模塊9 9 輔輔 助助 坑坑 道道9.3 平行導坑9.1 輔助坑道概述9.2 橫 洞9.4 斜 井9.5 豎 井9.6竣工后輔助坑道的處理9.1 9.1 輔助坑道概述輔助坑道概述 一般來說，橫洞、平行導坑、斜井、豎井都不是隧道結構的主體建筑物，斜井、豎井雖然在施工后被廢棄，但仍可以作為通道或通風井，其施工方法、支護方法與正洞隧道的施工方法基本相同。9.1 9.1 輔助坑道概述輔助坑道概述 隧道施工，特別是較長隧道的施工，因受工期或其他因素的控制，常常要利用輔助坑道增加工作面，將隧道分割成幾段同時施工，形成“長隧短做”，確保隧道的修建任務得以如期完成或盡可能快地完成。隧道施工輔助坑道有橫洞、平行導坑（簡稱平導）、斜井及豎井等幾種。輔助坑道的作用除增加作業(yè)面外，還為改善施工環(huán)境，減少施工干擾，合理布置施工中的各種管線提供了有利條件。隧道施工時是否需要采用輔助坑道及采用何種輔助坑道，主要應根據(jù)隧道所在位置的具體條件、隧道長度及工期要求等因素全面考慮決定。9.2 9.2 橫洞橫洞 當隧道長度大于500 m時，如受工期控制，經(jīng)過研究比較后，可以優(yōu)先選用橫洞。橫洞一般用于傍山沿河，側向覆蓋層較薄的隧道。此外，當洞口處嚴重塌方或有大量土石方，或洞口位于懸崖陡壁下難以施工時，也可開辟橫洞以進正洞施工。9.2 9.2 橫洞橫洞 橫洞位置宜選在地質和地形條件較好的地方。橫洞的長度不超過隧道長度的11017。橫洞在與隧道連接處的底面標高應與隧道開挖底部標高相同。為便于排水及出碴運輸，橫洞洞身應有向洞外不小于03%的下坡，如圖9-1（a）所示。橫洞中心線與隧道中心線平面交角一般為90，困難時不小于40，如圖9-1（b）所示。橫洞與正洞的連接形式有單聯(lián)和雙聯(lián)（兩種形式見表9-1），且用圓曲線過渡。9.2 9.2 橫洞橫洞圖圖9-19-1橫洞示意圖橫洞示意圖9.2 9.2 橫洞橫洞表表9-19-1橫洞與正洞的連接形式橫洞與正洞的連接形式9.2 9.2 橫洞橫洞 一般較短的橫洞，且負擔隧道施工長度不大時用單車道斷面；較長的且要負擔相當長的隧道施工的橫洞，可以用雙車道斷面或部分雙車道斷面，其橫斷面的設計方法與梯形或弧形導坑相同。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑圖圖9-29-2平行導坑的平面布置圖（單位：平行導坑的平面布置圖（單位：m m）當隧道長度在4000m以上，又不便采用其他輔助坑道或有大量的地下水、瓦斯時，宜選用平行導坑。平行導坑應設在正線隧道的一側，平行于隧道中線，并按一定間距設斜向橫通道，作為與正線隧道相連的通道，如圖9-2所示。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑平行導坑的作用平行導坑的作用1.（1）為正線隧道施工起超前地質勘探的作用。（2）有利于施工通風排水。（3）作為施工安全通道。（4）作為施工管路的敷設坑道。（5）可作為第二線隧道的導坑，以提高第二線隧道的施工效率。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑平行導坑及橫通道的布置平行導坑及橫通道的布置2.1 1）平行導坑的布置）平行導坑的布置 （1）平行導坑設在隧道的一側。（2）平行導坑的中線一般均與隧道中線平行，但在兩端可根據(jù)隧道中線是否為曲線、洞口土石方數(shù)量及棄渣場地等因素綜合考慮，以折線或切線方向布置。（3）平行導坑與隧道間的凈距應根據(jù)地質條件、施工方法或第二線設計而定，一般為1520 m。（4）平行導坑是否全部貫通應根據(jù)具體情況而定。（5）平行導坑的縱向坡度應與隧道縱坡一致，其底部標高應低于相應里程的正洞隧底標高0.20.6 m，以利排水和重車運輸。（6）平行導坑的橫斷面一般均做成單車道斷面，以節(jié)省造價，并盡量采用噴錨支護。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑2 2）橫通道的布置）橫通道的布置 （1）橫通道的方向一般與正洞斜交，角度約為40，不宜過小或過大；橫通道的間距可結合隧道避車洞位置一并考慮，一般為120180 m，在接近洞口500700 m地段，橫通道的間距可適當加大。（2）可每隔600800 m或更長距離設置反向橫通道。（3）橫通道一般為單車道斷面。（4）橫通道宜避免通過斷層、圍巖破碎等地質不良地段。（5）橫通道的縱坡均應由正洞向平行導坑方向為下坡，縱坡坡度以1%15%為宜，但不得小于0.3%。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑平行導坑的施工平行導坑的施工3.（1）平行導坑的開挖、裝碴及運輸方法與正線下導坑相同，應配備較強的設備及專業(yè)工班快速掘進。（2）平行導坑應采用噴射混凝土或錨桿噴射混凝土作為臨時或永久支護。（3）平行導坑應根據(jù)設計要求、使用期限及地質情況等因素，決定其是否做永久襯砌。9.3 9.3 平平 行行 導導 坑坑橫洞和平行導坑開挖的規(guī)定橫洞和平行導坑開挖的規(guī)定4.（1）橫洞和平行導坑應根據(jù)圍巖級別、斷面大小合理選用開挖方法。當其與正洞的距離小于10 m時，應采用控制爆破技術。（2）平行導坑的掘進應超前于正洞。（3）平行導坑橫通道的交叉口開挖應一次完成。（4）橫洞和平行導坑都應設置完整通暢的排水系統(tǒng)。斜井是在隧道側面上方開挖的與之相連接的傾斜坑道。當隧道較長而埋深不大，地質條件較好，或隧道穿過地段的地表有低洼地形可利用時，可優(yōu)先選用斜井。斜井由井口、井身、井底車場組成。9.4 9.4 斜井斜井斜井的立面布置斜井的立面布置1.斜井的立面布置如圖9-3所示。斜井傾角一般不宜大于25，在井身內(nèi)不應設變坡段。在井底與隧道相連接的地段，采用平坡，平坡長為1525 m，平坡與斜井斜坡以豎曲線相連，其長度根據(jù)連接形式、調車作業(yè)、車組尺寸等條件選定。井底標高與隧道的底部開挖標高相同。井口外的場地應能滿足調車作業(yè)、材料堆放及設置有關機械設備的要求，并應有向井口外不小于3的泄水坡度。9.4 9.4 斜井斜井圖圖9-39-3斜井的立面布置斜井的立面布置9.4 9.4 斜井斜井斜井的橫斷面尺寸斜井的橫斷面尺寸2.斜井的橫斷面尺寸應根據(jù)設備尺寸、車輛尺寸、管線路安裝、人行道及安全間隙而定，一般采用弧形或直邊墻上加弧形的形狀。9.4 9.4 斜井斜井斜井與正洞的平面連接斜井與正洞的平面連接3.（1）單聯(lián)式連接。（2）雙聯(lián)式連接。9.4 9.4 斜井斜井斜井的施工斜井的施工4.（1）斜井井身的開挖。（2）斜井井身的支護。9.4 9.4 斜井斜井斜井提升運輸斜井提升運輸5.斜井提升設備包括設在井口外適當處所的提升絞車、天輪架及天輪、提升用的鋼絲繩、地滾、連接設備及裝碴或裝料的車輛、全套軌道及道岔。用箕斗提升時則還有箕斗卸碴架。9.4 9.4 斜井斜井1 1）軌道布置）軌道布置 采用單聯(lián)式斜井時多用單道，并在斜井與正洞相交地段用曲軌及道岔與正洞相連接。當采用雙聯(lián)式斜井時，則多用三軌雙道，而在斜井與正洞相交的分岔地段分別以曲軌和道岔連接，分岔線則各為單線，重載空車分別占用一個分岔來進行調車作業(yè)。在井身的適當位置處應設置有足夠長度的錯車道。9.4 9.4 斜井斜井2 2）斜井運輸?shù)木€路設備及主要安全設施）斜井運輸?shù)木€路設備及主要安全設施9.4 9.4 斜井斜井（1）斜井的提升速度不得超過表9-2的規(guī)定。表表9-29-2斜井的提升速度斜井的提升速度 （2）提升絞車應有深度指示器及防過卷裝置，并應在鋼絲繩上設明顯的深度標志。（3）以井口為中心，在井口與井底之間及井口與絞車之間，用音響和色燈信號聯(lián)系，并安裝直通電話，以便隨時掌握井上、井下的運輸情況。9.4 9.4 斜井斜井9.4 9.4 斜井斜井 （4）井口擋車器。如圖9-6所示，井口擋車器設在井口摘掛鉤地段與井口之間，采用815 kg/m的鋼軌彎制。因其一端配重作用而使另一端經(jīng)常高出軌面以阻擋車輛下滑。當車輛由井內(nèi)拉出時，擋車器上端受輪軸的碰撞而沿固定軸旋轉倒下，使斗車通過。當需要車輛下入井內(nèi)時，可用腳踩下設在一側的腳踏板，使擋車器的上端低于軌面，讓車輛通過。9.4 9.4 斜井斜井圖圖9-69-6井口擋車器井口擋車器9.4 9.4 斜井斜井 （5）井身擋車器。井身擋車器設在井底變坡點附近，圖9-7（a）所示為一種常用的井身擋車器。它是用2530的鋼絲繩在軌道下面穿過，圍成直徑為1618 m的圓環(huán)狀，此鋼絲繩環(huán)的頂部沿滑輪下垂至高出軌面600700 mm處，以阻擋溜車。當需要讓車輛通過時，可牽引提繩使鋼絲繩環(huán)垂直于軌道，車輛由環(huán)內(nèi)通過。圖9-7（b）所示為用鋼軌制成的井身擋車器。9.4 9.4 斜井斜井圖圖9-79-7井身擋車器井身擋車器9.4 9.4 斜井斜井 （6）斜井中運行的車輛本身應設斷繩保險裝置，以防止溜車，如圖9-8所示。（7）避人洞。在井身的一側每隔2050 m設一個避人洞（寬為10 m，高為18 m，深為1012 m），供工作人員躲避之用。圖圖9-89-8斷繩保險裝置斷繩保險裝置9.5 9.5 豎井豎井 當隧道施工遇有較淺的埋深時，可采用簡易豎井（井深小于40 m），但隨著隧道施工技術的發(fā)展，一些長大隧道在修建中往往采用較長、較深的斜井及豎井。如秦嶺終南山公路隧道，采用三豎井縱向分段式通風技術，其中2號豎井是大口徑通風豎井，采用直徑為124 m深豎井全斷面開挖，井深為661 m。豎井是大斷面硬巖隧道施工，采用了雙層施工吊盤保護技術、井底挖掘機裝巖技術、傘鉆和風鉆最佳匹配鑿巖技術、分瓣式機械一體化滑模襯砌技術等新技術。9.5 9.5 豎井豎井豎井的位置豎井的位置1.豎井應選在埋深較淺處或溝谷的兩側，并要避免受洪水的影響，同時豎井宜選在隧道一側1520 m處，如圖9-9（a）所示。當豎井設在隧道一側時，對正洞的施工沒有影響，施工安全，但通風效果不好。如圖9-9（b）所示，當豎井選在正洞頂上時，雖然運輸方便，通風效果好，造價低，但施工時對正洞有影響，不安全，故較少采用。9.5 9.5 豎井豎井圖圖9-99-9豎井豎井9.5 9.5 豎井豎井豎井的橫斷面豎井的橫斷面2.豎井的橫斷面可采用圓形或矩形。圓形井筒受力條件好，能承受較大的圍巖側壓力，可留作隧道的永久通風道，但開挖、支承及襯砌比較困難，圓形豎井直徑為4560 m。矩形井筒施工較方便，但受力條件差。簡易豎井一般多采用矩形斷面，橫斷面參考尺寸為25 m35 m。9.5 9.5 豎井豎井豎井的提升運輸設備豎井的提升運輸設備3.（1）裝碴裝料設備。（2）提升用的鋼絲繩。（3）罐道。（4）井架。（5）卷揚機。9.5 9.5 豎井豎井豎井施工豎井施工4.豎井井身的施工特點是邊向下垂直開挖邊支護。豎井的掘進采用鉆眼爆破的方法，以人力裝碴。一般開挖2 m深即進行支護，可采用構件支承或混凝土（噴射混凝土）護壁，豎井的井口地段均宜用混凝土鎖口圈予以加固，以保安全。9.5 9.5 豎井豎井豎井施工中應注意的問題豎井施工中應注意的問題5.（1）豎井人員上下應利用樓梯間，不宜乘坐斗車或吊桶。（2）提升設備及連接設備的鋼絲繩應有足夠的安全系數(shù)，并應建立嚴格的規(guī)章制度，定期詳細檢查，防止發(fā)生事故。（3）為了防止提升時主繩扭轉及搖擺，應設置導向設備，并經(jīng)常加以檢查。9.5 9.5 豎井豎井 （4）提升主繩上應設置剎車標志，當此標志一出井口即行剎車，以防止發(fā)生過卷，絞車司機房與井口間必須保持良好的通視條件。（5）在井口、井底及絞車房，應設置統(tǒng)一的色燈及響聲信號和安裝直通電話，以便統(tǒng)一指揮，避免發(fā)生事故。（6）井口周圍應有完善的排水溝，井架上及井口附近范圍應有防雨設施，以防地表水流入井內(nèi)。9.6 9.6 竣工后輔助坑道的處理竣工后輔助坑道的處理豎井施工中應注意的問題豎井施工中應注意的問題5.（1）橫洞、平行導坑、斜井的洞口宜用M5漿砌片石封閉，無襯砌時封閉長度宜為35 m；有襯砌時封閉長度不宜小于2 m；豎井的井口宜用鋼筋混凝土蓋板封閉。（2）輔助坑道與隧道正洞連接處宜用M5漿砌片石封閉，其長度不宜小于2 m。（3）對橫洞、平行導坑的橫通道，豎井或斜井的連接通道，在靠近隧道1520 m范圍內(nèi)應進行永久支護或襯砌。9.5 9.5 豎井豎井 （4）豎井位于隧道頂部時，回填高度不應小于10 m。（5）橫洞、平行導坑已進行襯砌或噴錨支護的地段及無襯砌支護但圍巖穩(wěn)定的地段可不做處理，其余地段宜根據(jù)地質情況分段做必要的支護。（6）橫洞、平行導坑封閉前應結合排水需要，先做暗溝，并應設置檢查通道，豎井、斜井有水時，應將水引入隧道側溝。Thank you