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1、铁路隧道施工技术铁路隧道施工技术交流材料交流材料 主要介绍以下几方面的内容：队伍组建模式队伍组建模式 隧道快速施工方案研究与工序管理隧道快速施工方案研究与工序管理 斜井排水斜井排水 扩拱施工扩拱施工一一.工程概况工程概况 XXXX隧道为温福线第一长隧，位于隧道为温福线第一长隧，位于XXXX县城以西约县城以西约3 3公里处公里处的越岭山区，隧道进口里程的越岭山区，隧道进口里程DK155+349DK155+349，左线路肩设计标，左线路肩设计标高高20.40m20.40m；隧道出口里程；隧道出口里程DK168+448DK168+448，左线路肩设计标高，左线路肩设计标高21.11m21.11m；隧
2、道全长；隧道全长13099m13099m，隧道洞身最大埋深，隧道洞身最大埋深550m550m。根。根据隧道施工组织需要，变更后的隧道设斜井据隧道施工组织需要，变更后的隧道设斜井2 2座。座。1#1#斜井位斜井位于线路左侧，与正洞正交于于线路左侧，与正洞正交于DK160+640DK160+640处处,全长全长1871m1871m。二 1号斜井工区承担工程任务简介 我工区承担我工区承担1 1号斜井及通过号斜井及通过1 1号斜井施工部分正洞工程号斜井施工部分正洞工程任务。任务。1 1号斜井全长号斜井全长18711871米，综合坡率米，综合坡率-3%,-3%,双车道无轨运双车道无轨运输断面输断面.通过
3、斜井承担通过斜井承担28302830米的正洞施工任务米的正洞施工任务,其中往进口其中往进口端端(温州方向温州方向)1050)1050米米,往出口端往出口端(福州方向福州方向)1770)1770米米,施工管施工管段以凝灰岩为主段以凝灰岩为主,穿越穿越F2F2、F4F4两条区域性大断层，围岩破两条区域性大断层，围岩破碎，施工难度大，预测最大涌水量碎，施工难度大，预测最大涌水量2400024000吨吨/天，已开挖斜天，已开挖斜井实际日出水量井实际日出水量1200012000吨吨/天。天。三 施工队伍的组建 针对本工程工期紧，施工任务繁重的情况，采用自己带针对本工程工期紧，施工任务繁重的情况，采用自己
4、带劳务的承包方式，选择信誉度好的劳务队伍，机械设备材劳务的承包方式，选择信誉度好的劳务队伍，机械设备材料由自己控制，掌握主动权，是保证施工进度的关键。目料由自己控制，掌握主动权，是保证施工进度的关键。目前我们两个正洞作业面，主要配置人员如下：前我们两个正洞作业面，主要配置人员如下：开挖班：开挖班：开挖班：开挖班：承担钻爆施工，按方计量，承担钻爆施工，按方计量，2 2个口个口132132人，每人，每班班6666人（人（2222人一组，分人一组，分3 3个小组），围岩破碎时同时承担个小组），围岩破碎时同时承担立架、挂网的工作。立架、挂网的工作。支护班：支护班：支护班：支护班：只承担喷射混凝土施工及
5、局部挂小网片施工，只承担喷射混凝土施工及局部挂小网片施工，两个口共两个口共4848人，可同时进行人，可同时进行9 9台喷浆机作业。台喷浆机作业。出碴车队：出碴车队：出碴车队：出碴车队：铲车铲车5 5台配铲车司机台配铲车司机1010人，洞内人，洞内8 8人，洞外人，洞外2 2人；挖机人；挖机2 2台司机台司机4 4人。人。运输车队：运输车队：运输车队：运输车队：1212台后八轮自卸车，配司机台后八轮自卸车，配司机2626人，修理工人，修理工6 6人。人。二衬班：二衬班：二衬班：二衬班：共两个工班，每班共两个工班，每班2828人，承担防水板铺挂及二人，承担防水板铺挂及二衬混凝土施工。衬混凝土施工。
6、Sun utility roomSun utility room排水工班：排水工班：排水工班：排水工班：承担洞内排水工作，包括排水管路及水泵安装、承担洞内排水工作，包括排水管路及水泵安装、抽水等，共抽水等，共1313人，正洞人，正洞8 8人，斜井水仓人，斜井水仓4 4人，工班长人，工班长1 1人。人。混凝土工班：混凝土工班：混凝土工班：混凝土工班：目前共目前共2828人，主要是进行找平层、中心水沟的人，主要是进行找平层、中心水沟的施工。施工。测测测测 量量量量 班：班：班：班：共共7 7人，班长人，班长1 1人，分两个组各人，分两个组各3 3人。人。现场值班：现场值班：现场值班：现场值班：4
7、4人，进出口各人，进出口各2 2人。人。综综综综 合合合合 班：班：班：班：共共5454人，其中工班长人，其中工班长1 1人；焊工人；焊工1010人；杂工人；杂工1717人；人；电工电工5 5人；空压机司机人；空压机司机4 4人；农用车司机人；农用车司机6 6人，混凝土罐车司人，混凝土罐车司机机6 6人，修理工人，修理工1 1人，输送泵司机人，输送泵司机2 2人，搅拌站司机人，搅拌站司机5 5人。人。管理人员：管理人员：管理人员：管理人员：共共1717人，工区管理层人，工区管理层4 4人，技术人，技术2 2人，试验人，试验2 2人，人，资料员资料员1 1人，安全人，安全2 2人，炸药库看守人，
8、炸药库看守2 2人，材料采购人，材料采购1 1人，收料人，收料1 1人，仓管人，仓管1 1人，办工室人，办工室1 1人。人。其他后勤人员：其他后勤人员：其他后勤人员：其他后勤人员：厨师共厨师共2222人，看场人，看场2 2人。人。（共（共425425人）人）四 快速施工方案研究与工序管理 根据根据XXXX隧道总体施工组织安排，隧道总体施工组织安排，1 1号斜井需双向掘号斜井需双向掘进，作为正洞施工通道，交通流量大，并考虑到铺设风、进，作为正洞施工通道，交通流量大，并考虑到铺设风、水、电等管路所需的空间，采用双车道无轨运输断面，水、电等管路所需的空间，采用双车道无轨运输断面，断面净空尺寸断面净空
9、尺寸BxH=8.06mx7.1mBxH=8.06mx7.1m，正洞开挖断面积约，正洞开挖断面积约120 m2120 m2，出口向为上坡施工，进口向为下坡施工。为，出口向为上坡施工，进口向为下坡施工。为达到快速施工的目的，充分发挥设备效率及减少工序，达到快速施工的目的，充分发挥设备效率及减少工序，斜井及正洞均采用全断面法施工，施工中应视围岩情况斜井及正洞均采用全断面法施工，施工中应视围岩情况及有无地下水灵活掌握掘进进尺及支护施工，考虑到台及有无地下水灵活掌握掘进进尺及支护施工，考虑到台架组装时不干扰两端正常掘进，斜井内增设一支洞到正架组装时不干扰两端正常掘进，斜井内增设一支洞到正洞，预留一三角带
10、。洞，预留一三角带。Sun utility room8立斯太尔砼罐立斯太尔砼罐20m3/min空压机Sun utility room J1000搅拌站柳工856装载机 一个循环总时间统计：钻爆3小时+通风、机械排险30分钟+出碴3小时+清底、台车就位、人工排险1小时+测量放样30分钟，总计8小时左右。几点说明：要基本杜绝补炮，特别是底板补炮。围岩较好时，支护与与掌子面拉开距离以50-60米左右为好。中心水沟紧跟掌子面开挖,防止二次爆破时对风水电管线的破坏.钻爆开挖钻爆开挖钻爆开挖钻爆开挖莱卡莱卡莱卡莱卡1201A1201A全站仪全站仪全站仪全站仪五五 排水施工排水施工 下坡有水隧道施工关键在于
11、排水，根据以往类似施工经验，以下坡有水隧道施工关键在于排水，根据以往类似施工经验，以“强排强堵强排强堵”为原则，为原则，“强排强排”即以水仓（安装大功率水泵）、集水井即以水仓（安装大功率水泵）、集水井（安装相对较小功率水泵）及相应管路组成的排水系统排出洞内水。（安装相对较小功率水泵）及相应管路组成的排水系统排出洞内水。“强堵强堵”为注浆止水，分为超前预注浆和开挖后的径向注浆。两种施为注浆止水，分为超前预注浆和开挖后的径向注浆。两种施工措施相辅相成缺一不可，本文阐述的重点是排水，对注浆止水这里工措施相辅相成缺一不可，本文阐述的重点是排水，对注浆止水这里不作介绍。不作介绍。斜井、进口向及出口向（斜
12、井、进口向及出口向（162+000162+000开始）开始）410M410M均为反坡施工，需设均为反坡施工，需设置多级泵站接力排水，置多级泵站接力排水，1 1号斜井施工排水系统见下图。号斜井施工排水系统见下图。为保证掌子面正常施工，掌子面积水采用污水潜水泵排入上级集水井，为保证掌子面正常施工，掌子面积水采用污水潜水泵排入上级集水井，洞身其它段出水统一汇集到各级集水井中，多级泵送至大水仓或洞外。洞身其它段出水统一汇集到各级集水井中，多级泵送至大水仓或洞外。集水井的尺寸及安置水泵功率的大小根据本段及下段估计出水量大小集水井的尺寸及安置水泵功率的大小根据本段及下段估计出水量大小确定，并随时准备增加水
13、泵总功率。泵站水仓容量按确定，并随时准备增加水泵总功率。泵站水仓容量按3030分钟设计涌水分钟设计涌水量设计，并考虑泵房施工及清淤方便综合考虑，工作水泵按量设计，并考虑泵房施工及清淤方便综合考虑，工作水泵按“一备两一备两用用”的原则布置，为防止突发性涌水，设置一套应急排水系统的原则布置，为防止突发性涌水，设置一套应急排水系统。1.1.1.1.永久性泵房永久性泵房永久性泵房永久性泵房 考虑到洞内水泥浆含量较高考虑到洞内水泥浆含量较高,并含有一定的固体物并含有一定的固体物,通过比选通过比选,选用选用”山东淄博博山润神渣浆泵有限公司山东淄博博山润神渣浆泵有限公司”生产的生产的GMZGMZ系列渣浆泵系
14、列渣浆泵,该泵是该泵是单级单吸、轴向吸入悬臂卧式离心泵，具有可互换的各种材质的过流单级单吸、轴向吸入悬臂卧式离心泵，具有可互换的各种材质的过流部件，适用于输送大颗粒或细颗粒浆体，且稳定性好，对本型号水泵部件，适用于输送大颗粒或细颗粒浆体，且稳定性好，对本型号水泵该厂有多年的生产使用经验。该厂有多年的生产使用经验。选用流量选用流量240m3/h240m3/h、扬程、扬程80m80m、电机功率、电机功率110KW110KW的的GMZ100-80-200GMZ100-80-200型型渣浆泵。斜井部分设两级泵站，洞身中间段及井底各设一座，其中二渣浆泵。斜井部分设两级泵站，洞身中间段及井底各设一座，其中
15、二级泵站设于级泵站设于F2F2断层（长断层（长153M,153M,里程里程X1DK0+735-X1DK0+750X1DK0+735-X1DK0+750）上游。）上游。1.1 1.1泵房的设计泵房的设计泵房的设计泵房的设计 水仓的开挖尺寸主要考虑如下几个方面水仓的开挖尺寸主要考虑如下几个方面:1 1）水泵本身尺寸及作业空间）水泵本身尺寸及作业空间 水泵外形尺寸水泵外形尺寸LXBXH=400cm X100 cm X150cm,LXBXH=400cm X100 cm X150cm,作业宽度作业宽度50cm50cm，控电，控电柜柜100cmx60cm100cmx60cm，作业宽度，作业宽度70cm70
16、cm。2）安装水泵的数量 根据渗水流量，一级泵站按10000M3考虑，二级泵站按30000M3考虑，所以水泵数量定为：一级泵站3台（备用1台），二级泵站4台（备用2台）。3）吊装所需的空间 洞内吊装空间受限，采用挖机及葫芦配合安装，一般洞室高度不低于5m。4）容水积的大小 按30分钟涌水量设计，深度不小于3m为宜。5）清淤所需的空间 采用人工清淤.综合以上各因素，水仓尺寸确定为：一级泵站：长X深X高=10mX7MX9M（路面以上5m，以下4m）；二级泵站：长X深X高=15mX7MX9M（路面以上5m，以下4m）；1.2.泵房的安装泵房的安装 采用I20工字钢做仓内立柱及安装作业平台骨架，考虑操
17、作的安全性，作业平台上铺设14钢筋网，网空尺寸8cmx8cm。安装内容主要有：泵体的就位固定；进水管及海底阀的安装；电控柜的安装；出口法兰盘及出水管的安装；电机体冷却循环水管的安装；泵体与电机轴的连接；引水管的安装等。洞内水仓洞内水仓2.2.2.2.集水井的设计集水井的设计集水井的设计集水井的设计 2.1.2.1.集水井的布置集水井的布置集水井的布置集水井的布置 斜井内集水井设于洞内左侧，一般地段斜井内集水井设于洞内左侧，一般地段50M50M左右一个，左右一个，F2F2断层段断层段20M20M左右一个，根据洞内渗水具体情况适当加密。左右一个，根据洞内渗水具体情况适当加密。集水井容量按该段集水井
18、容量按该段1010分钟汇水量加上施工用水量合计计算。一般分钟汇水量加上施工用水量合计计算。一般集水坑尺寸集水坑尺寸4M4M（长）（长）X2.5M(X2.5M(宽宽)X1.5M)X1.5M（深）。考虑保证路面宽度，（深）。考虑保证路面宽度，集水坑镶入洞壁集水坑镶入洞壁1.5M1.5M。2.2.2.2.设备的配置设备的配置设备的配置设备的配置 主要选用主要选用“上海大民电机制造有限公司上海大民电机制造有限公司”及及“浙江大元泵业有限浙江大元泵业有限公司公司”生产的生产的WQWQ型污水污物潜水泵，采用型号有型污水污物潜水泵，采用型号有WQB50-7-3WQB50-7-3（流（流量量50 m3/h50
19、 m3/h、扬程、扬程7m7m、电机功率、电机功率3KW3KW）、）、WQB55-18-5.5WQB55-18-5.5、WQ100-WQ100-22-1322-13（流量（流量100 m3/h100 m3/h、扬程、扬程22m22m、电机功率、电机功率13KW13KW）、）、WQ200-18-WQ200-18-2222，其他型号有，其他型号有L-80L-80型管道泵，型管道泵，25-37KW 25-37KW离心泵等。离心泵等。普通集水井根据本段渗水量一般配置普通集水井根据本段渗水量一般配置2-42-4台，渗水较大段的集水台，渗水较大段的集水井一般井一般4-64-6台。台。2.2.2.2.排水管
20、路排水管路排水管路排水管路 根据洞内涌水量根据洞内涌水量,结合选配的抽水设备结合选配的抽水设备,采用采用3 3套套150mm150mm管路，管路，2 2套套100mm100mm管路，管材为无缝钢管。管路，管材为无缝钢管。2.1.2.1.泵房管路泵房管路泵房管路泵房管路 大水仓排水管路二级泵站共布设大水仓排水管路二级泵站共布设3 3条，一级泵站共布设条，一级泵站共布设2 2条，其中条，其中1 1条条为应急管路，内径均为为应急管路，内径均为150mm150mm壁厚壁厚4.5MM4.5MM钢管，钢管为钢管，钢管为6M6M一段，端头一段，端头用法兰盘连接。大水泵进水口采用用法兰盘连接。大水泵进水口采用
21、150150无缝钢管及铸铁海底阀，出水口无缝钢管及铸铁海底阀，出水口采用采用100100无缝钢管与无缝钢管与150150排水管路相接。因大水泵为离心泵，停机后开排水管路相接。因大水泵为离心泵，停机后开机需灌水，所以布设机需灌水，所以布设2 2道引水管路，其中道引水管路，其中1 1条备用，亦采用条备用，亦采用100100管，每台管，每台泵引水管上布泵引水管上布3 3个闸阀。个闸阀。考虑到水泵停止运行时排水管路内水对海底阀的冲击，使其损坏，每考虑到水泵停止运行时排水管路内水对海底阀的冲击，使其损坏，每条主管路设条主管路设3 3个止回阀。个止回阀。一级泵站水仓布置在一级泵站水仓布置在X1DK0+09
22、0X1DK0+090，二级泵站水仓布置在，二级泵站水仓布置在X1DK0+735X1DK0+735。2.2.2.2.集水井管路集水井管路集水井管路集水井管路 集水井管路采用集水井管路采用100100无缝钢管，斜井部分一般布设无缝钢管，斜井部分一般布设4-54-5道道100100排水钢排水钢管，大水仓投入使用后拆除一部分，全斜井保留管，大水仓投入使用后拆除一部分，全斜井保留2 2路继续排水，正洞路继续排水，正洞DK160+640-DK159+960DK160+640-DK159+960段目前已布设段目前已布设2 2道道100100排水钢管。排水钢管。洞内渗水洞内渗水集水井排水集水井排水洞内集水洞内
23、集水注浆止水注浆止水注浆止水注浆止水断层支护断层支护向上挑顶向上挑顶搭设全断面台架搭设全断面台架搭设全断面台架搭设全断面台架中导洞开挖中导洞开挖中导洞开挖中导洞开挖开挖台架组装开挖台架组装开挖台架组装开挖台架组装第二个台第二个台第二个台第二个台架组装架组装架组装架组装七、施工效果七、施工效果 1 1号斜井从号斜井从20062006年年3 3月月8 8日开始进洞到日开始进洞到20072007年年1 1月月2525日完日完成斜井施工，共掘进成斜井施工，共掘进18711871米，克服了大涌水、大断层的影米，克服了大涌水、大断层的影响，最高月进尺响，最高月进尺323323米，最高日进尺米，最高日进尺1313米。在米。在20072007年年1 1月月2525日进入正洞后，当月单口扩拱日进入正洞后，当月单口扩拱194194米，米，3 3月份进口向掘进月份进口向掘进204204米，出口向掘进米，出口向掘进202202米，累计掘进米，累计掘进406406米；米；4 4月份进口月份进口向掘进向掘进274274米，出口向掘进米，出口向掘进204204米，累计掘进米，累计掘进478478米。米。