基于隧道橫洞的施工探討

1、<p>　　基于隧道橫洞的施工探討</p><p>　　摘要：在隧道施工中,經(jīng)常會(huì)遇到橫洞進(jìn)入正洞或斜井進(jìn)入正洞的情況。本文以新桃花鋪一、二號(hào)隧道工程的隧道橫洞施工為背景，深入實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)該工程施工難度大，具有一定的特殊性，采用傳統(tǒng)的進(jìn)洞方式已無(wú)法順序的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)認(rèn)真分析各種數(shù)據(jù)，確定了橫洞選線定位方案、方案比選原則，工程施工組織材料設(shè)備以及人員分工等具體的施工原則及細(xì)節(jié)。但在施工過(guò)程中依然遇到了前期

2、未預(yù)料到的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)群策群力，找到了解決的策略，并通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，最終隧道橫洞工程得到了滿意的效益。 </p><p>　　關(guān)鍵字：隧道；橫洞；施工 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、 隧道橫洞技術(shù)的引入 </p><p>　　隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)鐵路發(fā)展的刺激作用，隧道的

3、施工工期要求越來(lái)越來(lái)短，這也促進(jìn)了近些年隧道斜井、豎井、平行導(dǎo)坑開挖成功經(jīng)驗(yàn)不斷的出現(xiàn)，隧道橫洞施工作為一種進(jìn)洞輔助施工措施，在施工與既有線鐵路隧道增建時(shí)，應(yīng)用較多，橫洞一般向主洞方向上坡，主要作用是避開主洞洞口位置，從具備場(chǎng)地要求、地質(zhì)條件及便于外部風(fēng)水動(dòng)力布置的地點(diǎn)進(jìn)入，快速進(jìn)入主線，開始施工最終從洞口處出洞。輔助施工措施的規(guī)劃合理對(duì)后期施工的經(jīng)濟(jì)效益、安全、質(zhì)量及施工進(jìn)度起到促進(jìn)制約的作用，所以橫洞選線及優(yōu)化方案及施工組織對(duì)主洞的

4、施工起到很大的作用。 </p><p>　　二、新桃花鋪一、二號(hào)隧道工程施工背景 </p><p>　　新桃花鋪一、二號(hào)隧道工程（下簡(jiǎn)稱工程）地處丹鳳縣鐵峪鋪鎮(zhèn)化廟村老彭溝內(nèi)，屬秦嶺中低山區(qū)，一號(hào)隧道出口里程為：DyK193+086，二號(hào)隧道出口里程為：DyK193+152期間為南河車站，南河中橋長(zhǎng)64.4米.本橋采用鋼筋混凝土連續(xù)鋼構(gòu)。設(shè)計(jì)連接兩個(gè)隧道洞口。增建隧道距離既有線路只有40m

5、，且不具備進(jìn)洞施工場(chǎng)地要求，（1）河床距內(nèi)軌頂面高差很大無(wú)法從正洞進(jìn)洞施工。（2）新建線路比既有線高2米，且距既有線線間距只有40m，直接從主洞進(jìn)洞施工對(duì)營(yíng)業(yè)有線影響較大，安全很難保證。隧道洞身通過(guò)的地層主要有第四系沖、洪積粉質(zhì)黏土、坡積粉質(zhì)黏土、沖洪積卵石土、坡積碎石土、泥盆系中統(tǒng)石英片巖夾大理巖，石英片巖為主，硬質(zhì)巖等。圍巖級(jí)別主要為V級(jí)圍巖，采用臺(tái)階法施工，鉆爆法掘進(jìn)。隧道橫洞凈空為7.43m*5.86m（高*寬），在新桃花鋪一、

6、二號(hào)隧道進(jìn)口DyK193＋013.2、DyK193＋192.59兩處各設(shè)置一橫洞，橫洞相關(guān)數(shù)據(jù)見圖1 </p><p>　　桃花鋪隧道橫洞的特點(diǎn)是其長(zhǎng)度為23、53米，較短，與較為深長(zhǎng)的斜井不同，屬于進(jìn)洞方式的改變，具有一定的特殊性，進(jìn)洞后雙面掘進(jìn)是階段性的，最終快速達(dá)到常規(guī)單面掘進(jìn)是本隧道橫洞設(shè)置的意義所在。 </p><p>　　三、工程橫洞選線定位及方案比選原則 </p>

7、<p>　　隧道橫洞選線優(yōu)化的原則及方法 </p><p>　　目標(biāo)：做到快速、安全、經(jīng)濟(jì)進(jìn)洞，做到人工、機(jī)械組織合理，施工配套，并考慮中后期后期施工的排煙、運(yùn)輸、及供電排水要求。 </p><p>　　橫洞選線優(yōu)化主要考慮的問(wèn)題 </p><p>　　盡量縮短由橫洞洞口到主線，進(jìn)入主線的施工。 </p><p>　　橫洞洞口選

8、址，宜選擇場(chǎng)地具備施工機(jī)具的采用鉆爆法施工，需考慮風(fēng)水動(dòng)力的接入，及運(yùn)輸?shù)目旖菪?、安全性等指?biāo)。 </p><p>　　橫洞與主線的角度及橫洞的坡度和長(zhǎng)度，三者應(yīng)綜合考慮，橫洞與主線夾角為90度，坡度較為平緩，長(zhǎng)度最短是優(yōu)化選線的原則，如根據(jù)實(shí)際情況，往往不能均衡滿足原則，在選線時(shí)橫洞與主線角度不宜小于45度，坡度不宜大于12%，否則將對(duì)后期的排煙及混凝土運(yùn)輸造成影響。 </p><p>

9、　　橫洞進(jìn)口處山體較為穩(wěn)定，避免容易引起滑坡，墜石等情況的發(fā)生。如有必要可以采用Φ8鋼筋網(wǎng)片，對(duì)巖面進(jìn)行錨噴防護(hù)。 </p><p>　　四、工程施工組織材料設(shè)備及人員分工 </p><p>　　施工組織思路：橫洞初期支護(hù)施工→挑頂→隧道雙面掘進(jìn)→施工橫洞與主洞交叉口的仰拱及填充→施工橫洞的底板→出洞方向準(zhǔn)備施工襯砌臺(tái)車、進(jìn)洞方向持續(xù)掘進(jìn)→進(jìn)洞方向仰拱施工→防水板土工布臺(tái)車的加工拼接→襯砌

10、臺(tái)車安裝、調(diào)試。 </p><p><b>　　1、橫洞施工 </b></p><p>　　主洞挑頂方案,由于橫洞進(jìn)洞處，對(duì)施工凈空的要求，主洞挑頂后的穩(wěn)定性很重要。 </p><p>　　2、隧道雙面施工掘進(jìn) </p><p>　　挑頂結(jié)束后組織雙面掘進(jìn)，達(dá)到單作業(yè)面2m每循環(huán)，每循環(huán)19.5小時(shí)，采用臺(tái)階法施工，達(dá)到

11、進(jìn)尺144m/月，雙面掘進(jìn)對(duì)人工和機(jī)械的利用率較高，經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，根據(jù)安全步距要求五級(jí)圍巖，仰拱距掌子面距離不大于35m，二襯距掌子面距離不大于70m，雙面掘進(jìn)速度很快就達(dá)到規(guī)范要求的步距，按照如上施工工序組織施工，施工緊密，人員及機(jī)械的利用率較高，不會(huì)造成任何人員機(jī)械窩工。 前期施工機(jī)械用量和人員用量均需求量逐步增大。 </p><p>　　機(jī)械設(shè)備及人員附表 </p><p>　　五、工

12、程橫洞施工中所遇問(wèn)題及解決策略 </p><p>　　1、施工排煙是斜井平導(dǎo)等輔助開挖的常規(guī)性問(wèn)題，本隧道交叉口里程為DYK193+182距離隧道進(jìn)口出洞方向只有30m，可以采用自然通風(fēng)，桃花鋪一號(hào)隧道，橫洞縱坡為12.3%，且為上坡，排煙情況較差，一臺(tái)功率為60kw </p><p>　　東風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)臨時(shí)通風(fēng)，待隧道出洞后，將風(fēng)機(jī)更換為80kw 在主線洞口處布置設(shè)置。 </p>

13、;<p>　　仰拱襯砌的施工組織，與斜井的區(qū)別在于，斜井旨在持續(xù)雙面掘進(jìn)，配合進(jìn)口和出口最終形成兩個(gè)貫通點(diǎn)，施工期間襯砌臺(tái)車在洞內(nèi)組裝，必然對(duì)主洞施工造成影響，根據(jù)本隧道實(shí)際情況，雙面掘進(jìn)同時(shí)，更側(cè)重于出洞方向的施工，為后續(xù)襯砌臺(tái)車的組裝和調(diào)試提供時(shí)間要求，一旦進(jìn)洞方向達(dá)到安全步距要求，可在隧道出口側(cè)施工襯砌臺(tái)車，同時(shí)在隧道進(jìn)洞側(cè) </p><p>　　隧道排水線路及三項(xiàng)五線線路方向及通風(fēng)的總體規(guī)劃

14、布置，排水由橫洞直接布置為永久排水通道，三相五線從橫洞至主線通過(guò)挑頂部位沿拱頂過(guò)渡到隧道主線另一側(cè)，通風(fēng)前期采用自然通風(fēng)或小型軸流風(fēng)機(jī)作為臨時(shí)通風(fēng)，主線出洞方向貫通后，在主線洞口處從新設(shè)置一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)。 </p><p>　　橫洞施工完成后，主洞進(jìn)尺較短情況下的裝運(yùn)渣方法：由于本隧道為單線鐵路隧道，斷面較小，橫洞斷面也較小，采用小型挖掘機(jī)扒渣至交叉口位置，再由裝載機(jī)倒退方式，將棄方運(yùn)輸至洞外，裝車運(yùn)輸。后期洞內(nèi)施

15、工按照單線鐵路隧道匯車道思路進(jìn)行出渣施工。 </p><p>　　六、質(zhì)量控制措施及效益分析 </p><p>　　橫洞進(jìn)洞作為臨時(shí)施工通道其施工質(zhì)量與挑頂?shù)氖┕べ|(zhì)量是橫洞進(jìn)洞施工成功與否的保障，其質(zhì)量控制措施： </p><p>　　1、進(jìn)洞前對(duì)山體進(jìn)行防護(hù)，防止以后施工進(jìn)洞爆破施工引起石塊，沉落傷人，并及時(shí)做好洞口山體及洞內(nèi)圍巖量測(cè)的觀測(cè)。 </p>

16、<p>　　2、初期支護(hù)要及時(shí)，尤其與主 洞相交位置及主動(dòng) </p><p>　　3、對(duì)橫洞與主洞相交叉部位，注意嚴(yán)格控制螺栓連接數(shù)量，保證拱架整體抗剪，并加強(qiáng)本處照明至少設(shè)置3盞功率不小于30w節(jié)能燈。 </p><p>　　4、隧道雙面掘進(jìn)期間著重對(duì)風(fēng)水電各種管線的進(jìn)行管理，杜絕任何安全隱患，防止機(jī)械碰觸造成損壞影響施工安全及進(jìn)度。 </p><p&g

17、t;　　5、挑頂期間嚴(yán)禁雙面掘進(jìn)，防止爆破震動(dòng)造成圍巖松動(dòng)引起巖石裂隙擴(kuò)張并形成危石。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)寧西增建二線 桃花鋪二號(hào)隧道的實(shí)踐 通過(guò)合理的施工組織及逐步解決施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，取得了主洞130m/月的施工速度。橫洞施工方案經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，與常規(guī)從主線進(jìn)洞的功效沒有降低，反而升高了。滿足了施工工期的要求，為后續(xù)的正洞施工創(chuàng)造了有利條件。 </p><p><b>　

18、　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]鄧寄生.隧道橫洞開挖效應(yīng)研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué).2008(06). </p><p>　　[2]王守慧.武隆隧道橫洞工區(qū)機(jī)械設(shè)備的選型與配套[J].現(xiàn)代隧道技術(shù).2003(2). </p><p>　　[3]閆俊杰. 隧道出口橫洞進(jìn)正洞施工技術(shù)探索[J].科技與企業(yè).2012(12). </p&g