超长隧洞组织施工.docVIP

某水库总干渠工程超长隧洞施工 摘 要 某水库总干渠乌龙颈隧洞全长6610m，最大单头掘进3349.7m。本文介绍隧洞施工中从设备配置、施工布置、施工措施几个方面入手，解决一系列小断面、超长隧洞凸出的长距离动力供电、通风散烟、出渣运输方面问题的经验，为同类型工程提供有益借鉴、参考。 关键词 小断面；超长隧洞；施工浅析 1工程概况 某水库工程位于重庆市开县正坝镇，地处长江三峡区段小江流域的二级支流桃溪河上游，是一座以供水、灌溉为主，发电为辅兼顾防洪的大Ⅰ型工程。该工程由枢纽（包括高103m的面板堆石坝及装机9MW的坝后电站）和渠系（包括总长20.3km总干渠及装机6MW的跌水电站）两大部分组成。 我局承建的该工程渠系第三标段的施工任务，包括由4209m隧洞和280m明渠、渡槽段。 设计资料揭示隧洞布置于地面高程为340.00～1203.00m的山体之中，其间地形复杂，沟、脊相间，山势连绵，所穿过地层岩性以侏罗系紫红色粉砂质泥岩与砂岩不等厚互层为主，局部地层为三迭系的泥灰岩夹粉砂质泥岩、灰岩、白云质灰岩等。隧洞大部分洞段位于微新岩体中，岩层走向与洞轴线近于垂直，围岩类别以Ⅲ类为主；进出口段及接近穿越大型沟谷红岩沟洞段为Ⅳ～Ⅴ类。 2洞挖施工特点及施工部署 2.1工程施工特点 1、乌龙颈隧洞全长6610m，进口段单洞单头最大掘进长度3349.7m，属超长施工隧洞。为6个标段中最长的隧洞，也是控制整个渠系施工工期的关键因素。 2、洞室开挖尺寸为高4.4m*宽3.5m的B型断面占全隧洞的96%，属小断面隧洞。 3、由于地质结构复杂，围岩泥岩风化破碎段多，施工时要求挂网喷锚支护随着洞挖工序及时跟进，交叉作业干扰严重。 其施工的难点就在于解决隧洞长、断面小造成的洞内通风散烟、供水供电、交通运输困难，以及围岩破碎带来的一系列施工问题。 2.2设备配置及施工部署 设备配置及场地布置在掘进期内主要围绕洞挖作业中的通风散烟、供风供水供电、施工排水、出渣运输等几大因素考虑。 1．洞内施工用风设备主要包括4~6台YT28手持气腿式风动凿岩机，单台耗风量近3m3/min，1台P2-5型混凝土喷射机，单机耗风量7~8m3/min。因此在洞外布置固定空压站一座，设置在进洞口右侧40m处，占地面积45m2，内设20m3和14m3无基础可移动式空压机各一台。用4＂主风管连接至洞口并沿隧洞右边墙下部向前延伸至洞内500m后改用3＂风管向前延伸至工作面。在供风主管上每100m焊接安装２＂闸阀，作为临时用风接口，能满足施工供风需求。 2.施工供水采用在进洞口左侧部位50m高处布置40m3储量蓄水池一座。用3＂钢管引至洞口后改用2＂钢管沿隧洞右边墙下部主风管上侧向洞内施工工作面延伸，并每100m安装闸阀接口1个，解决开挖及喷护的用水需求。 3. 施工供电采用洞内洞外独立供电方式，用185mm2供电线路向洞外空压房供电，用120mm2动力供电线路向洞内施工的耙渣机、水泵、喷护机具设备供电，照明采用16mm2照明线路供电，进洞线路布置于边墙左侧拱脚部位，其布置高度均超过相关规范要求。照明线路上每20m安装防爆式节能灯1个，解决沿途基本照明，而施工作业照明则采用防爆矿用充电灯照明。 4.施工通风Pa，电机功率2×37Kw，可根据需求单级独立工作。压入式风机布置于进洞口位置，用Φ800mm的帆布风筒，挂设于隧洞右拱脚部位，随开挖延伸，风管口距工作面30m左右。实际施工中效果比较好，洞内不存在烟雾循环的情况，施工面100m内散烟时间30min左右。 5.洞内运输方式采用轻轨无烟出渣方式，采用PB60B绳式耙渣机装8m3梭式矿车运输出渣。15Kg级轨道钢沿隧洞底板中部布置，在洞内1600m及3000m处各设置长20m回车道一个。 6.隧洞的纵坡为1/2000，进口段开挖为逆坡掘进。洞内局部破碎砂岩段地下水丰富，而粉砂质泥岩段则基本无渗水。针对这种情况，工作掌子面采用1～2台2.2kw潜水泵将积水抽至排水沟后汇入集水坑。沿途施工排水采用设置间断集水坑、局部排水沟，安装水位自动控制器控制水泵逐级向外抽排。集水坑长2.0×宽0.5×深1.0m，排水沟宽0.25m×深0.3m，设置于地下水丰富部位。 洞内施工布置简图： 3洞挖施工技术措施与问题处理 3.1洞挖施工程序 此施工程序最大的特点之一在于造孔作业和出渣作业可以同时进行，而且相互干扰极小。实践证明与流水线作业相比单循环节约时间在1/4~1/3之间。 3.2 施工方法 根据地质资料表述并结合开挖揭露出的围岩情况，洞室开挖采用新奥法施工工艺进行施工，主要采用传统全断面一次钻爆，局部先导坑，后扩挖的方法成型作业。采用4~5台YT-28手持气腿式凿岩机钻孔，双侧斜眼掏槽方式，每循环钻孔深1.8～2.5m，人工装药，非