高鐵隧道(輔助坑道)

高速鐵路隧道工程施工哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道建筑學(xué)院王國(guó)博輔助坑道橫洞平導(dǎo)斜井豎井

當(dāng)隧道較長(zhǎng)時(shí)，可選擇設(shè)置適當(dāng)?shù)妮o助坑道，如橫洞、斜井、豎井、平行導(dǎo)坑等，用以增加施工工作面，加快施工速度，改善施工條件(通風(fēng)、排水)。在選擇輔助坑道時(shí)應(yīng)根據(jù)是否利用作為永久通風(fēng)通道、工期要求、施工組織、地形條件、地質(zhì)及水文地質(zhì)情況、棄渣場(chǎng)地、具備的施工機(jī)具、經(jīng)濟(jì)性等各個(gè)方面綜合考慮、其斷面尺寸由地質(zhì)及施工需要、機(jī)具情況而定。

橫洞1

橫洞是在隧道側(cè)面修筑的與之相交的坑道。當(dāng)隧道傍山沿河、側(cè)向覆蓋層較薄時(shí)，就可以考慮設(shè)置橫洞。橫洞布置見圖。

斜交正洞40°正交橫洞正洞平面正洞立面3‰~6‰橫洞

選擇橫洞與隧道的交角一般不小于60°，地形限制時(shí)不宜小于40°，交角太小則銳角段圍巖較易坍塌，斜交時(shí)最好朝向主攻方向。橫洞與隧道的聯(lián)接形式有雙聯(lián)式或單連式(見圖)，相交處用半徑不小于12m的曲線聯(lián)接。

橫洞正洞R橫洞正洞Rα橫洞正洞R橫洞正洞RL

橫洞開挖應(yīng)根據(jù)圍巖級(jí)別、斷面大小合理選用開挖方法，當(dāng)橫洞開挖工作面與正洞的距離小于10m時(shí)，應(yīng)采取近距離控制爆破技術(shù)，降低爆破振速。橫洞與正洞交叉口的洞室跨度大，受力復(fù)雜，施工中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行加固并加強(qiáng)變形監(jiān)測(cè)。是與隧道平行修筑的坑道，平面布置如圖所示。平行導(dǎo)坑平導(dǎo)50~60m40~60m120~180m120~180m40~45°正洞橫通道反向橫通道平行導(dǎo)坑2(一)平行導(dǎo)坑在隧道施工中的作用進(jìn)行地質(zhì)勘察，充分掌握前方地質(zhì)狀況；增加正洞工作面，加快施工速度；將洞內(nèi)作業(yè)分區(qū)段進(jìn)行，減少相互干擾；構(gòu)成洞內(nèi)測(cè)量導(dǎo)線網(wǎng)，提高測(cè)量精度。(二)平行導(dǎo)坑設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)1.平行導(dǎo)坑的布置一般設(shè)于地下水流向隧道的一側(cè)。與正洞之間的最小凈距離，應(yīng)視地質(zhì)條件、施工方法、導(dǎo)坑跨度等因素確定。底面標(biāo)高應(yīng)低于隧道底面標(biāo)高0.2~0.6m，以有利于正洞的排水和運(yùn)輸?？v坡原則上與隧道縱坡一致，或出洞3‰的下坡。2.橫通道每隔120~180m設(shè)一個(gè)橫通道，以便于運(yùn)輸，為方便運(yùn)輸調(diào)車作業(yè)，每隔3~4個(gè)橫通道設(shè)置一個(gè)反向橫通道。橫通道與隧道中線的平面交角一般以40°~45°為宜。平行導(dǎo)坑的橫通道施工，應(yīng)先加固交叉口后開挖。斜井3

當(dāng)隧道洞身一側(cè)有較開闊的山谷且覆蓋不太厚時(shí)，可考慮設(shè)置斜井。井底平道15~25m≥40o≤25o斜井正洞正洞斜井1.概念當(dāng)隧道埋深不大，地質(zhì)條件較好，隧道側(cè)面有溝谷等低洼地形時(shí)，可采用斜井作為輔助坑道。斜井井口位置不應(yīng)設(shè)在洪水淹沒處。斜井與隧道中線的夾角不宜小于40°，并在與隧道連接處宜用15~25m的水平道相連。斜井開挖的鉆爆作業(yè)除應(yīng)符合一般鉆爆作業(yè)規(guī)定外，還應(yīng)滿足下列要求：(1)鉆眼方向宜與斜井的傾角一致，眼底應(yīng)比井底高程略高，避免出現(xiàn)臺(tái)階。(2)每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺都應(yīng)檢測(cè)其高程并控制井身的斜度，確保斜井的位置正確。當(dāng)斜井井身傾角小于12%時(shí)，可采用自卸汽車、裝載機(jī)或挖掘機(jī)配合的無軌運(yùn)輸方式。當(dāng)斜井井身傾角為12%~28%時(shí)，可選用軌道礦車或皮帶運(yùn)輸方式。當(dāng)斜井井身傾角為28%~47%時(shí)，應(yīng)采用礦車提升。當(dāng)斜井井身傾角為47%~70%時(shí)，可采用大型箕斗提升。豎井是在隧道上方開挖的與隧道相連的豎向坑道。

覆蓋層較薄的長(zhǎng)隧道、或在中間適當(dāng)位置覆蓋層不厚、具備提升設(shè)備、施工中又需增加工作面，則可用豎井增加工作面的方案。豎井的位置可設(shè)在隧道一側(cè)，與隧道的距離一般情況下為15~25m之間，或設(shè)置在正上方。斷面形式一般為矩形或圓形。豎井4

豎井的位置可設(shè)在隧道一側(cè)，與隧道的距離一般情況下為15~25m之間(圖)，或設(shè)置在正上方。井下集水坑井口鎖口圈壁座井筒1.5~3m1~2m坡道的聯(lián)結(jié)段I－I斷面豎井通道隧道隧道通道II豎井IIL

豎井?dāng)嗝娉叽绺鶕?jù)提升能力、機(jī)具設(shè)備、通風(fēng)排水等鋪設(shè)的管道、安全梯等設(shè)備的布置以及安全間隙等因素確定，多采用圓形斷面，直徑約為4~6m。

豎井構(gòu)造包括井口圈、井筒、壁座、井筒與隧道間的聯(lián)接段、井下集水坑等部分。(1)隧道在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和定線時(shí)，應(yīng)結(jié)合工期綜合考慮輔助坑道的設(shè)置條件；重點(diǎn)輔助坑道應(yīng)設(shè)置在工程地質(zhì)條件良好、地質(zhì)資料明確的地段。(2)輔助坑道方案設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合預(yù)留二線、防災(zāi)等，在硬巖地段應(yīng)優(yōu)先選用平行導(dǎo)坑；在軟巖地段考慮設(shè)置平行導(dǎo)坑初期支護(hù)工作量大、后期拆除重建困難等因素，宜一次建成；橫洞的施工能力很強(qiáng)，也應(yīng)優(yōu)先考慮。(3)有軌運(yùn)輸斜井長(zhǎng)度可控制在700m左右，無軌運(yùn)輸斜井長(zhǎng)度可控制在2000m以內(nèi)。受施工通風(fēng)制約，目前無軌運(yùn)輸斜井的獨(dú)頭施工長(zhǎng)度可按5000m考慮(含輔助坑道長(zhǎng)度)。(4)當(dāng)無軌運(yùn)輸斜井長(zhǎng)度超過