文档介绍：块石土隧道斜井进正洞挑顶施工技术
武晓东,程裕,和锋刚
(中铁电气化局集团东南公司,江西南昌 330038)
摘要:斜井进入正洞施工中,合理的施工方案是确保施工安全的前提,以衡茶吉铁路排前2号隧道斜井进入正洞施工为工程背景,介绍了块石土围岩下,斜井进入正洞的施工方案。排前2号隧道交叉段采用扇形过渡、设置喇叭口、正洞门架挑顶施工的方法,成功实现了块石土围岩下斜井到正洞的安全转化,预防了隧道塌方,为在块石土地段进行斜井到正洞的转化施工提供了借鉴经验。实践表明块石土围岩下,有效控制开挖临空面是保证安全施工的前提。
关键词:隧道工程;交叉口;块石土;挑顶施工
中图分类号:U455 文献标识码:A
1 工程概况
排前2号隧道斜井位于线路右侧一山坳处,斜井全长131m,主要为13%下坡,设计在DK127+076与线路60°相交,如图1所示,斜井XDK0+60~XDK0+131位于块石土围岩,围岩以粉质粘土夹杂石灰岩,块石直径从35~150cm不等。在斜井掘进过程中,围岩坍落掉块现象较多,围岩稳定性差,,,设计为V级,如开挖跨度过大,容易引起塌方;斜井距正洞25m处开始采用V级加强衬砌断面。
图1 斜井与正洞斜交示意图
2 斜井转入正洞施工技术
斜井与正洞交汇过渡段结构的形式及合理的施工组织是制约挑顶施工安全和进度的先决条件,也是将来施工运输的一个瓶颈。
施工难点
排前2号隧道斜井与正洞交汇段位于块石土围岩中,围岩坍落掉块现象较多,围岩稳定性差,如开挖跨度过大,容易引起顶部塌方,危及人身安全;同时,为了保证将来运输车辆的行使便利,施做了小喇叭口,喇叭口的施工增大了开挖断面,给施工安全带来了隐患。另外,,斜井喇叭口沿正洞走向跨度达到9m,开挖宽度达13m,斜井口部型钢拱架将承受来自围岩及正洞钢架的压力,因此加强口部支护及保证喇叭口处围岩的稳定是交叉口施工的关键所在。
施工步骤
斜井到正洞的转化分为交汇段喇叭口施工和导洞挑顶施工两部分。
(1),开始向正洞方向扇形转化,转化过程中逐步扩大开挖断面,形成喇叭口。
(2)斜井与正洞交汇处加强钢架设立,该钢架既是斜井本身的支护手段,也承受该区域正洞钢架传递的荷载。
(3)斜井至正洞过渡段支护结构完成后,用砂袋回填喇叭口施工带来的超挖坑道,保证挑顶导洞施工中的围岩稳定。
(4)采用门架式爬坡导洞法进入正洞顶部,
初支成型后向两方向掘进,逐步形成三台阶开挖。
3 施工组织实施
斜井转化段及喇叭口施工
(斜井中线里程),采用六榀I18工字钢完成斜交到正交的过渡。结合块石土围岩情况,拟采用扇型过渡的方式[1]。详见图2。钢架过渡方案如下:钢架中心拱顶间距60cm,每榀(次)钢架转向近5°,共6榀完成30°的转向,C25喷砼厚25cm;Φ8mm双层钢筋网,网格25cm×25cm;Φ22mm纵向连接筋,环向间距1m;砂浆锚杆L=3m,1×1m,梅花型布置,每榀设17根;Φ42mm锁脚锚管,L=4m,每榀设8根;Φ42mm钢管超前小导管,环形间距40cm,L=,每环设21根,纵向间距2m。
图2 斜井进正洞钢架支护示意图
斜井与正洞交汇处