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)常會遇到橫洞進入正洞或斜井進入正洞的情況。本文以新桃花鋪一、二號隧道工程的隧道橫洞施工為背景，深入實地考察，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)的進洞方式已無法順序的實現(xiàn)。通過認(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)。但在施工過程中依然遇到了前期

2、未預(yù)料到的問題，經(jīng)過群策群力，找到了解決的策略，并通過嚴(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：TU74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　一、 隧道橫洞技術(shù)的引入 </p><p>　　隨著國家經(jīng)濟發(fā)展對鐵路發(fā)展的刺激作用，隧道的

3、施工工期要求越來越來短，這也促進了近些年隧道斜井、豎井、平行導(dǎo)坑開挖成功經(jīng)驗不斷的出現(xiàn)，隧道橫洞施工作為一種進洞輔助施工措施，在施工與既有線鐵路隧道增建時，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，從具備場地要求、地質(zhì)條件及便于外部風(fēng)水動力布置的地點進入，快速進入主線，開始施工最終從洞口處出洞。輔助施工措施的規(guī)劃合理對后期施工的經(jīng)濟效益、安全、質(zhì)量及施工進度起到促進制約的作用，所以橫洞選線及優(yōu)化方案及施工組織對主洞的

4、施工起到很大的作用。 </p><p>　　二、新桃花鋪一、二號隧道工程施工背景 </p><p>　　新桃花鋪一、二號隧道工程（下簡稱工程）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)，一號隧道出口里程為：DyK193+086，二號隧道出口里程為：DyK193+152期間為南河車站，南河中橋長64.4米.本橋采用鋼筋混凝土連續(xù)鋼構(gòu)。設(shè)計連接兩個隧道洞口。增建隧道距離既有線路只有40m

5、，且不具備進洞施工場地要求，（1）河床距內(nèi)軌頂面高差很大無法從正洞進洞施工。（2）新建線路比既有線高2米，且距既有線線間距只有40m，直接從主洞進洞施工對營業(yè)有線影響較大，安全很難保證。隧道洞身通過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。圍巖級別主要為V級圍巖，采用臺階法施工，鉆爆法掘進。隧道橫洞凈空為7.43m*5.86m（高*寬），在新桃花鋪一、

6、二號隧道進口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是其長度為23、53米，較短，與較為深長的斜井不同，屬于進洞方式的改變，具有一定的特殊性，進洞后雙面掘進是階段性的，最終快速達到常規(guī)單面掘進是本隧道橫洞設(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)濟進洞，做到人工、機械組織合理，施工配套，并考慮中后期后期施工的排煙、運輸、及供電排水要求。 </p><p>　　橫洞選線優(yōu)化主要考慮的問題 </p><p>　　盡量縮短由橫洞洞口到主線，進入主線的施工。 </p><p>　　橫洞洞口選

8、址，宜選擇場地具備施工機具的采用鉆爆法施工，需考慮風(fēng)水動力的接入，及運輸?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，長度最短是優(yōu)化選線的原則，如根據(jù)實際情況，往往不能均衡滿足原則，在選線時橫洞與主線角度不宜小于45度，坡度不宜大于12%，否則將對后期的排煙及混凝土運輸造成影響。 </p><p>

9、　　橫洞進口處山體較為穩(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，對巖面進行錨噴防護。 </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：橫洞初期支護施工→挑頂→隧道雙面掘進→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)備施工襯砌臺車、進洞方向持續(xù)掘進→進洞方向仰拱施工→防水板土工布臺車的加工拼接→襯砌

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

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

12、程橫洞施工中所遇問題及解決策略 </p><p>　　1、施工排煙是斜井平導(dǎo)等輔助開挖的常規(guī)性問題，本隧道交叉口里程為DYK193+182距離隧道進口出洞方向只有30m，可以采用自然通風(fēng)，桃花鋪一號隧道，橫洞縱坡為12.3%，且為上坡，排煙情況較差，一臺功率為60kw </p><p>　　東風(fēng)軸流風(fēng)機臨時通風(fēng)，待隧道出洞后，將風(fēng)機更換為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，配合進口和出口最終形成兩個貫通點，施工期間襯砌臺車在洞內(nèi)組裝，必然對主洞施工造成影響，根據(jù)本隧道實際情況，雙面掘進同時，更側(cè)重于出洞方向的施工，為后續(xù)襯砌臺車的組裝和調(diào)試提供時間要求，一旦進洞方向達到安全步距要求，可在隧道出口側(cè)施工襯砌臺車，同時在隧道進洞側(cè) </p><p>　　隧道排水線路及三項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挑頂部位沿拱頂過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)機作為臨時通風(fēng)，主線出洞方向貫通后，在主線洞口處從新設(shè)置一臺軸流風(fēng)機。 </p><p>　　橫洞施工完成后，主洞進尺較短情況下的裝運渣方法：由于本隧道為單線鐵路隧道，斷面較小，橫洞斷面也較小，采用小型挖掘機扒渣至交叉口位置，再由裝載機倒退方式，將棄方運輸至洞外，裝車運輸。后期洞內(nèi)施

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

16、<p>　　2、初期支護要及時，尤其與主 洞相交位置及主動 </p><p>　　3、對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、隧道雙面掘進期間著重對風(fēng)水電各種管線的進行管理，杜絕任何安全隱患，防止機械碰觸造成損壞影響施工安全及進度。 </p><p&g

17、t;　　5、挑頂期間嚴(yán)禁雙面掘進，防止爆破震動造成圍巖松動引起巖石裂隙擴張并形成危石。 </p><p>　　經(jīng)過寧西增建二線 桃花鋪二號隧道的實踐 通過合理的施工組織及逐步解決施工中出現(xiàn)的問題，取得了主洞130m/月的施工速度。橫洞施工方案經(jīng)過優(yōu)化后，與常規(guī)從主線進洞的功效沒有降低，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： </b></p><p>　　[1]鄧寄生.隧道橫洞開挖效應(yīng)研究[D].長沙理工大學(xué).2008(06). </p><p>　　[2]王守慧.武隆隧道橫洞工區(qū)機械設(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. 隧道出口橫洞進正洞施工技術(shù)探索[J].科技與企業(yè).2012(12). </p&g