關鍵詞 特長隧道 豎井井筒 短段掘砌

 

 

1 工程及地質概況

 

烏鞘嶺特長隧道屬改建鐵路蘭新線蘭武段建二線控制性工程．為加快施工速度，在5號斜井中部增設一個具有生產能力的通風豎井——芨芨溝豎井．芨芨溝豎井凈徑5.1m，井深466.6m，現(xiàn)澆C30混凝土井壁，壁厚350~500mm。根據(jù)設計文件，圍巖主要為三疊系下統(tǒng)砂巖夾頁巖，間夾少量煤層，地下水較不發(fā)育，以節(jié)理裂隙水為主，巖石堅固系數(shù)在8～12之間。

 

芨芨溝豎井施工中，基巖段采用短段掘砌混合作業(yè)方式施工，積極采用新技術、新工藝，充分發(fā)揮機械化配套的科學優(yōu)勢，通過科學組織與管理，創(chuàng)造了平均月成井93.32m，最高月成井134.6m鐵路隧道豎井井筒施工記錄。

 

 

 

2 基巖段施工方案

 

施工方案的選擇是關系立井施工質量、速度、成本和安全的重要方面，是統(tǒng)管全局的。根據(jù)芨芨溝豎井的工程水文地質條件、現(xiàn)有的施工技術水平和機械化配套水平、工期要求，以及類比同類工程施工經驗．我們采用了機械化配套短段掘砌混合作業(yè)方式的施工方案。

 

 

 

3 施工方法

 

3.1 鑿巖

 

3.1.1 鑿巖機具及爆破器材

 

鉆爆采用FJD-6A型傘鉆，配備6臺YGZ—70型獨立回轉式鑿巖機：采用直徑30mm長4700mm的釬桿：直徑55mm十字釬頭帖．

 

爆破采用直徑45mm的T220型水膠炸藥，雷管采用1、3、5、7段具有抗水、抗雜散電流的毫秒電磁雷管，反向不藕合裝藥，中聯(lián)連線，高頻發(fā)爆器起爆。

 

3.1.2 炮眼布置和爆破參數(shù)

 

爆破采用光面、光底、減震、緩沖擊深孔爆破新技術．共布置5圈炮眼。二階復式直眼掏槽。二階掏槽保證掏槽質量，采用直眼可防止巖石拋出過高，擅壞井下設備．兩圈輔助眼破碎大量巖石，降低巖石大塊率，以利于出矸。一圈周邊服控制爆破成形．炮眼布置，爆破參數(shù)及預期爆破效果見田1、表1、表2。

 

 

 

3.1.3 鑿巖施工

 

打眼人員定人定鉆．分區(qū)操作．6臺鉆同時從周邊向中心推進打眼。雷管在使用前都以導通表測量，合格后方可使用，保證起爆可靠性．爆破后砌壁前對荒徑按區(qū)進行檢查評定，對于成形好、尺寸優(yōu)者給予獎勵，不合格者按區(qū)追查打眼工的責任。

 

2003年6月26日到2003年7月10日的施工中，共實現(xiàn)16個掘進循環(huán)，平均循環(huán)進尺3.53m，爆破效率達88.4%，最高循環(huán)進尺達3.8m。

 

3.2 抓巖、提升

 

抓巖采用HZ—6型中心回轉抓巖機裝巖．該機在井下操作靈活，裝巖能力為40—50m3／h，且只需一人操作．為便于清底．縮短清底時間，采用光底爆破新技術，爆破后工作面實底呈鍋底形態(tài)。

 

提升采用兩套單鉤鉤提升，主提吊桶容積3m3，主要用來排矸，副提吊桶容積1.5m3，主要用來上下人員、下放材料、排水和輔助排矸等。出矸采用2只3.0m3的吊桶井下摘掛鉤的方式，一只吊桶運行，一只吊桶井下裝矸，地面采用掛鉤式翻矸裝置，矸石通過溜槽溜入8t自卸汽車，然后拉至排矸場地。 

 

 

 

 

 

3.3 砌壁

 

模板選用MJY型單縫式整體下移金屬模板，液壓伸縮．模板有效段高3.5m，模板上部設有環(huán)形澆注裝置，立模時模板垂直部分距上節(jié)井壁間留有100~200mm間隙，形成環(huán)形澆注分區(qū)包干，并設有獎罰措施，以保證振搗質量。

 

 

 

4 快速施工主要措施

 

a.選擇合理炮眼深度

 

采用大段高整體下移金屬橫板實行混合作業(yè)，理想循環(huán)模式是一掘一砌，掘進循環(huán)進尺是一節(jié)段高，即3.5~1.6m。施工中，通過多次選擇、實施，時間計算和效果比較，認為炮眼深度為4.0m比較合理，其循環(huán)進尺可達3.5—3.6m。

 

b．針對不同巖性及時調整爆破參數(shù)

 

立井井筒施工每次放炮所穿過的巖層都不完全相同，施工中需根據(jù)預測的巖性及時調整爆破參數(shù)．與此同時，在施工中狠抓炮眼、裝藥及連線的質量，特別是周邊眼和掏槽服．根據(jù)爆破效果一炮一總結，找出存在的問題并加以改進。

 

c. 提高鑿巖質量和速度

 

將井筒按掘進斷面進行分區(qū)，實行定人、定區(qū)、定帖、定眼、定責任，根據(jù)鑿巖速度和鑿巖質量，制定獎罰措施，引進競爭機制，提高鉆爆質量。

 

d. 抓好輔助系統(tǒng)，減少輔助作業(yè)時間

 

輔助系統(tǒng)包括供電、供水、壓風、提升、混凝土攪拌、排矸、測量等．井筒施工期間所有設備及系統(tǒng)都實行包機組負責制．包機組負責系統(tǒng)的運轉、維修和保養(yǎng)。充分利用設備停用間隙進行設備的維修和保養(yǎng)，以確保設備正常運轉。

 

e. 抓好平行作業(yè)

 

立井井筒施工主要工序為鑿巖、裝巖(包括清底)、砌壁，其它工序盡量不占用循環(huán)時間，盡可能實行平行作業(yè)，縮短循環(huán)時間．能干行作業(yè)的工序有：接風水管路與澆注混疑土；脫模、落掉盤、立模與攪拌混凝土準備工作；脫棋與下放中線等。

 

f．強化清底工作，防止矸石夾釬，縮短鉆眼時間

 

打眼前必須將工作面的浮矸清凈．為搞好清底工作，掘進隊抽出5人專門配合混合作業(yè)班進行清底，以免矸石塊掉入眼孔夾釬，同時做好黃泥護孔工作。

 

g. 提高鑿井機械化配套水平，滿足快速施工要求

 

芨芨溝豎井鑿井機械化配套要求按平均月成井100m和最高月成井150m的指標進行設計．鑿井機械化配套方案采用了“四大一深工藝”．即提升選鑿井專用“大絞車”，配“大吊桶”，出矸選“大抓巖機”，砌壁采用“大模板”，掘進采用“傘鉆深孔鑿巖和光面、光底、減震、緩沖擊深孔爆破新技術。

 

井架：采用IVG型井架(頂寬7m*7m，底寬15.3m*l5.3m，高23.9m)。

 

鉆爆：采用FID-6A型傘帖，配備6臺YGZ-70型獨立回轉式鑿巖機，采用直徑30mm、長4700mm的釬桿;直徑55mm十字釬頭鉆。

 

提升：主提選用2JK-3.5／15.5型鑿井絞車，配3.0m3吊桶，副提選用JTPB-1.6／20型鑿井絞車，配1.5m 2吊桶。

 

裝巖：0.4m3HZ—6型中心回轉式抓巖機。

 

砌壁：采用直徑159mm無縫鋼管輸送混凝土；3.5m高整體下移式金屬組合模板和手動氣壓脫模：容量能滿足一次澆筑3.5m井壁的金屬結構砂、石料倉；1臺JS500型雙臥軸強制式混凝土攪拌機。

 

排水：采用BQF—1型風動潛水泵和200QJ32—286／22型高揚程電潛水泵。

 

 

 

5 結束語

 

隨著立井施工技術的不斷提高和機械化配套的不斷完善，立井井筒施工速度日新月異．先進的機械化配套生產線，新技術、新工藝的不斷開發(fā)和應用以及科學的施工組織是實現(xiàn)快速施工的關鍵所在。

 

芨芨溝立井施工過程中．還存在一些問題有待完善。在施工技術方面．提高大流動性混凝土的質量，井壁接茬處理，混凝土防水等技術還有待進一步提高和完善。