1．1垂直挑頂

 

1)方法一:大包法。即斜井距正洞適當(dāng)距離后，以斜井?dāng)嗝鏋閷?dǎo)坑斷面垂直正洞中線向上爬坡挑頂，斜井開挖支護(hù)外輪廓超出正洞約1m，導(dǎo)坑開挖支護(hù)完成后，在導(dǎo)坑內(nèi)進(jìn)行正洞上臺階超前支護(hù)及開挖施工，完成斜井轉(zhuǎn)正洞工序轉(zhuǎn)換。

 

2)方法二:弧形導(dǎo)坑垂直挑頂進(jìn)正洞。即當(dāng)斜井施工到正洞側(cè)邊時(shí)，從斜井上臺階沿正洞上臺階外輪廓線開挖一個(gè)垂直于線路方向的弧形導(dǎo)坑，在導(dǎo)坑初支的保護(hù)下施作導(dǎo)坑內(nèi)正洞初期支護(hù)，然后向正洞大小里程交替開挖支護(hù)各臺階，逐步過渡到正洞正常施工方案。過渡導(dǎo)坑挑頂采用棚架支護(hù)，人工搭設(shè)簡易鉆爆作業(yè)平臺鉆爆，斜井與正洞交界面采用門型拱架加強(qiáng)，正洞設(shè)直拱架與斜井拱架進(jìn)行搭接，正洞直拱架與門架托梁連接;過渡導(dǎo)坑采用Ⅰ18型鋼矩形門架進(jìn)行支護(hù)，門架腿依據(jù)現(xiàn)場導(dǎo)坑高度截取，導(dǎo)坑拱頂凈空按正洞初期支護(hù)外輪廓準(zhǔn)確控制。

 

1．2斜向挑頂

 

斜井施工至與正洞交界后，先進(jìn)行洞口加固，然后采用爬坡小導(dǎo)坑逐步開挖至正洞拱頂高程，繼續(xù)以小導(dǎo)坑斷面向前施工至預(yù)定位置后，先反向擴(kuò)挖導(dǎo)坑形成正洞上臺階斷面，再從斜井口開挖正洞下臺階，交叉口段正洞全斷面或上下臺階形成后，組裝正洞開挖臺架，完成斜井進(jìn)正洞施工轉(zhuǎn)換。

 

方案綜合評價(jià):優(yōu)缺點(diǎn)分析:爬坡導(dǎo)坑距離長，致使正洞初支和二襯不能及時(shí)成環(huán)、安全隱患大;導(dǎo)坑需要多次擴(kuò)挖才能形成正洞斷面，開挖過程需要根據(jù)圍巖情況進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，拆除工作量大、成本浪費(fèi)大;爬坡導(dǎo)坑空間狹小、線路長、坡度大、機(jī)械設(shè)備利用效率低，特別是開挖作業(yè)臺架需要經(jīng)常維修改造，工效差;施工靈活性差，由于圍巖地質(zhì)條件具有不可預(yù)見性，分部開挖時(shí)因局部圍巖差需加強(qiáng)支護(hù)或改變施工工藝時(shí)，需對已支護(hù)段進(jìn)行返工，重新開挖支護(hù)。綜合評價(jià):該方案需要多次開挖和支護(hù)，拆除工作量大，工序復(fù)雜、安全隱患大、工效低、施工成本高、工期長，此方案效能差，主要適用于圍巖特別好的Ⅱ，Ⅲ級圍巖且無水的地質(zhì)條件。

 

 

通過上述對目前斜井進(jìn)正洞施工方案分析，建議采用垂直挑頂?shù)牡诙�種施工方法，但該方法采用門架作為正洞拱架落腳平臺，門架開挖存在安全、受力、外觀等缺點(diǎn)和隱患，需對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，經(jīng)過認(rèn)真分析和研究，門架優(yōu)化和改進(jìn)措施如下。

 

2．1正洞拱架落腳平臺改進(jìn)

 

取消門架，利用斜井拱架提供正洞拱架落腳平臺，施工方法如下:加強(qiáng)斜井與正洞連接處斜井拱架，一般采用2榀～3榀Ⅰ20b以上工鋼焊接成整體進(jìn)行加強(qiáng)，并在靠近正洞一側(cè)鋼架拱部側(cè)面焊接連接鋼板，鋼板中心間距為正洞拱架間距。

 

正洞上臺階安裝拱架前，先在鋼板上焊接懸挑工鋼，懸挑工鋼型號同斜井加強(qiáng)拱架，施工注意事項(xiàng):連接鋼板采用厚14mm鋼板加工，鋼板與拱架之間空隙用鋼板或角鋼焊接固定，拱架與連接鋼板在洞外加工廠加工，由測量人員放線，確保拱架平整度及各連接接頭位置準(zhǔn)確、焊接質(zhì)量合格。

 

2．2挑頂過渡導(dǎo)坑施工

 

挑頂過渡導(dǎo)坑建議采用高4m×寬4m的矩形斷面結(jié)構(gòu)，如圖8所示，圖中陰影部分即為過渡導(dǎo)坑;過渡導(dǎo)坑采用Ⅰ18工字鋼門形鋼架，支護(hù)參數(shù)可根據(jù)實(shí)際圍巖情況進(jìn)行調(diào)整。

 

2．3挑頂段正洞上臺階施工及正洞施工工序轉(zhuǎn)換

 

在過渡導(dǎo)坑內(nèi)進(jìn)行正洞上臺階開挖修整，形成正洞上臺階標(biāo)準(zhǔn)開挖斷面，并施工上臺階初期支護(hù);然后根據(jù)正洞設(shè)計(jì)開挖支護(hù)方案，逐步轉(zhuǎn)為正洞正常施工工序。施工內(nèi)容及注意事項(xiàng)如下:

 

1)導(dǎo)坑內(nèi)正洞上臺階拱架安裝:安裝正洞拱架前先安裝正洞拱架落腳懸挑工鋼平臺，工鋼長度通過計(jì)算在現(xiàn)場截取，并與斜井拱架預(yù)留的連接鋼板焊接固定;斜井口一側(cè)拱架固定在懸挑工鋼頂面，另一端固定于上臺階開挖巖面，拱架安裝后拱腳采用50鎖腳錨管，L=4．5m進(jìn)行固定，每個(gè)拱腳左右各一根，初支噴混凝土封閉后對鎖腳錨管進(jìn)行注漿施工。

 

2)按照設(shè)計(jì)施工正洞系統(tǒng)錨桿，鎖腳及錨桿數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整并加強(qiáng)。

 

3)導(dǎo)坑內(nèi)正洞上臺階初期支護(hù)施工完畢，拆除導(dǎo)坑兩側(cè)臨時(shí)支護(hù)后向大小里程交替進(jìn)行正洞上臺階施工，并逐步由挑頂施工轉(zhuǎn)換為正洞正常斷面開挖施工。

 

 

富寧隧道為新建鐵路云桂線(云南段)站前Ⅰ標(biāo)工程，隧道位于云南省文山州富寧縣境內(nèi)，進(jìn)口里程D4K339+026，出口里程D4K352+651，隧道中心里程D4K345+838．5，隧道全長13625m。富寧隧道斜井位于線路左側(cè)，與線路平面交角為90°，交點(diǎn)里程D4K346+721．678。斜井采用無軌運(yùn)輸雙車道斷面，綜合坡度9．4%，斜井平長645m。斜井進(jìn)入正洞后為Ⅴ級圍巖，處于可溶巖與非可溶巖接觸帶(D4K346+670～D4K346+800)，圍巖破碎、富水，圍巖地質(zhì)條件較差。

 

 

采用懸挑式落腳平臺代替門架，避免了以往門架式落腳平臺設(shè)置時(shí)對圍巖的擴(kuò)挖擾動(dòng)，施工速度快，正洞拱架能及時(shí)閉合，安全風(fēng)險(xiǎn)小，節(jié)約成本;圍巖及拱架受力結(jié)構(gòu)更加合理，基本上保持了原設(shè)計(jì)受力形式，并提高了洞口外觀質(zhì)量;斜井一側(cè)正洞拱腳通過懸挑工鋼、鎖腳錨管、系統(tǒng)錨桿，圍巖注漿等加固措施后，其安全質(zhì)量效果好，能保證施工安全。

 

施工時(shí)應(yīng)在懸挑工鋼及交叉口段正洞、斜井圍巖埋設(shè)監(jiān)控量測點(diǎn)，加強(qiáng)交叉口段的監(jiān)控量測，如有異常及時(shí)采取應(yīng)對措施。通過研究分析及有關(guān)工程實(shí)踐驗(yàn)證，采用懸挑工鋼代替門架設(shè)置落腳平臺，挑頂采用矩形小斷面弧形導(dǎo)坑垂直挑頂?shù)氖┕し桨笇Ω骷墖鷰r具有普遍的適用性，挑頂效率高，安全風(fēng)險(xiǎn)小，成本節(jié)約，正洞工法轉(zhuǎn)換靈活。該施工方案在類似工程施工中具有較高的推廣和應(yīng)用價(jià)值。