斜井进正洞施工方案研究

导语：斜井进正洞施工方案研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

1斜井进正洞施工方案现状分析

1．1垂直挑顶

1)方法一:大包法。即斜井距正洞适当距离后，以斜井断面为导坑断面垂直正洞中线向上爬坡挑顶，斜井开挖支护外轮廓超出正洞约1m，导坑开挖支护完成后，在导坑内进行正洞上台阶超前支护及开挖施工，完成斜井转正洞工序转换。2)方法二:弧形导坑垂直挑顶进正洞。即当斜井施工到正洞侧边时，从斜井上台阶沿正洞上台阶外轮廓线开挖一个垂直于线路方向的弧形导坑，在导坑初支的保护下施作导坑内正洞初期支护，然后向正洞大小里程交替开挖支护各台阶，逐步过渡到正洞正常施工方案。过渡导坑挑顶采用棚架支护，人工搭设简易钻爆作业平台钻爆，斜井与正洞交界面采用门型拱架加强，正洞设直拱架与斜井拱架进行搭接，正洞直拱架与门架托梁连接;过渡导坑采用Ⅰ18型钢矩形门架进行支护，门架腿依据现场导坑高度截取，导坑拱顶净空按正洞初期支护外轮廓准确控制。

1．2斜向挑顶

斜井施工至与正洞交界后，先进行洞口加固，然后采用爬坡小导坑逐步开挖至正洞拱顶高程，继续以小导坑断面向前施工至预定位置后，先反向扩挖导坑形成正洞上台阶断面，再从斜井口开挖正洞下台阶，交叉口段正洞全断面或上下台阶形成后，组装正洞开挖台架，完成斜井进正洞施工转换。施工示意图详见图5。方案综合评价:优缺点分析:爬坡导坑距离长，致使正洞初支和二衬不能及时成环、安全隐患大;导坑需要多次扩挖才能形成正洞断面，开挖过程需要根据围岩情况进行临时支护，拆除工作量大、成本浪费大;爬坡导坑空间狭小、线路长、坡度大、机械设备利用效率低，特别是开挖作业台架需要经常维修改造，工效差;施工灵活性差，由于围岩地质条件具有不可预见性，分部开挖时因局部围岩差需加强支护或改变施工工艺时，需对已支护段进行返工，重新开挖支护。综合评价:该方案需要多次开挖和支护，拆除工作量大，工序复杂、安全隐患大、工效低、施工成本高、工期长，此方案效能差，主要适用于围岩特别好的Ⅱ，Ⅲ级围岩且无水的地质条件。

2建议方案及改进措施

通过上述对目前斜井进正洞施工方案分析，建议采用垂直挑顶的第二种施工方法，但该方法采用门架作为正洞拱架落脚平台，门架开挖存在安全、受力、外观等缺点和隐患，需对其进行优化和改进，经过认真分析和研究，门架优化和改进措施如下。

2．1正洞拱架落脚平台改进

取消门架，利用斜井拱架提供正洞拱架落脚平台，施工方法如下:加强斜井与正洞连接处斜井拱架，一般采用2榀～3榀Ⅰ20b以上工钢焊接成整体进行加强，并在靠近正洞一侧钢架拱部侧面焊接连接钢板，钢板中心间距为正洞拱架间距。正洞上台阶安装拱架前，先在钢板上焊接悬挑工钢，悬挑工钢型号同斜井加强拱架，施工注意事项:连接钢板采用厚14mm钢板加工，钢板与拱架之间空隙用钢板或角钢焊接固定，拱架与连接钢板在洞外加工厂加工，由测量人员放线，确保拱架平整度及各连接接头位置准确、焊接质量合格。

2．2挑顶过渡导坑施工

挑顶过渡导坑建议采用高4m×宽4m的矩形断面结构，如图8所示，图中阴影部分即为过渡导坑;过渡导坑采用Ⅰ18工字钢门形钢架，支护参数可根据实际围岩情况进行调整。

2．3挑顶段正洞上台阶施工及正洞施工工序转换

在过渡导坑内进行正洞上台阶开挖修整，形成正洞上台阶标准开挖断面，并施工上台阶初期支护;然后根据正洞设计开挖支护方案，逐步转为正洞正常施工工序。施工内容及注意事项如下:1)导坑内正洞上台阶拱架安装:安装正洞拱架前先安装正洞拱架落脚悬挑工钢平台，工钢长度通过计算在现场截取，并与斜井拱架预留的连接钢板焊接固定;斜井口一侧拱架固定在悬挑工钢顶面，另一端固定于上台阶开挖岩面，拱架安装后拱脚采用50锁脚锚管，L=4．5m进行固定，每个拱脚左右各一根，初支喷混凝土封闭后对锁脚锚管进行注浆施工。2)按照设计施工正洞系统锚杆，锁脚及锚杆数量可根据现场实际情况进行调整并加强。3)导坑内正洞上台阶初期支护施工完毕，拆除导坑两侧临时支护后向大小里程交替进行正洞上台阶施工，并逐步由挑顶施工转换为正洞正常断面开挖施工。

3工程实践

富宁隧道为新建铁路云桂线(云南段)站前Ⅰ标工程，隧道位于云南省文山州富宁县境内，进口里程D4K339+026，出口里程D4K352+651，隧道中心里程D4K345+838．5，隧道全长13625m。富宁隧道斜井位于线路左侧，与线路平面交角为90°，交点里程D4K346+721．678。斜井采用无轨运输双车道断面，综合坡度9．4%，斜井平长645m。斜井进入正洞后为Ⅴ级围岩，处于可溶岩与非可溶岩接触带(D4K346+670～D4K346+800)，围岩破碎、富水，围岩地质条件较差。

4结语

采用悬挑式落脚平台代替门架，避免了以往门架式落脚平台设置时对围岩的扩挖扰动，施工速度快，正洞拱架能及时闭合，安全风险小，节约成本;围岩及拱架受力结构更加合理，基本上保持了原设计受力形式，并提高了洞口外观质量;斜井一侧正洞拱脚通过悬挑工钢、锁脚锚管、系统锚杆，围岩注浆等加固措施后，其安全质量效果好，能保证施工安全。施工时应在悬挑工钢及交叉口段正洞、斜井围岩埋设监控量测点，加强交叉口段的监控量测，如有异常及时采取应对措施。通过研究分析及有关工程实践验证，采用悬挑工钢代替门架设置落脚平台，挑顶采用矩形小断面弧形导坑垂直挑顶的施工方案对各级围岩具有普遍的适用性，挑顶效率高，安全风险小，成本节约，正洞工法转换灵活。该施工方案在类似工程施工中具有较高的推广和应用价值。

作者:赵广平 单位:中铁隧道集团四处有限公司