小断面引水隧洞施工探讨 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/10/19 13:27:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

小断面引水隧洞施工探讨

摘要:引水隧洞是输水工程的主要组成项目之一,长期以来由于输水隧洞断面小,长隧方案难以实施,常

成为项目方案比选的重点,也是项目施工的控制点。六盘水市玉舍供水工程嘎木隧洞全长4235.4m,衬砌后净空为 1.6m×1.9m

马蹄形断面。小断面隧洞施工难以实现开挖与衬砌平行作业,嘎木隧洞按先行开挖和初期支护,待洞身

开挖贯通后再进行混凝土衬砌的施工程序,投入配套的非标机械设备组成开挖、混凝土衬砌作业线,提高单项工序

的生产能力和设备利用率,大幅压缩了工期、降低了成本,实现了预期的质量、安全和工期目标。

关健词:小断输水隧洞长距离独头施工综合配套技术 一、工程概况

六盘水市玉舍供水工程嘎木隧洞长4235.4m,是玉 舍供水工程的输水道组成之一。隧洞进口位于珠江流域 北盘江支流舍嘎河下方,出口与下游方发塘隧洞相连。 坡降1/1500,设计流量1.2 m3/ 秒,最大流量1.8 m3/ 秒; 隧洞为无压隧洞,衬砌后净空为1.6m×1.9m 马蹄形断 面,隧洞穿过地层进口端735m 为煤系地层,其余为软 质岩类,局部破碎稳定性差。 二、问题的提出

嘎木隧洞横断面净空小,最大独头施工长度在2km 左右,若采用开挖与衬砌逐段顺序作业,则工效低,工 作面转换时间长,且难以选配机械设备;仅靠小型机具 操作,进度慢,随着洞身的延伸,运输困难,施工难度 更大。针对这种状况,寻找一种快速的施工组织模式, 采用配套的专项机械设备组成机械化施工作业线,形成 较高的、均衡的生产能力是确保项目按期完成的关键。 在小断面引水隧洞内采用机械设备配套技术组成 隧洞开挖与混凝土衬砌作业线,存在以下难点: 1. 要求洞内运输设备容量大、运输能力大,如此 可以减少工序衔接时间;要求运输设备横截面小、机动 性强,减小与洞内其它设施之间的干扰;

2. 嘎木隧洞开挖净空为2.4 m ×2.7 m,衬砌后净 空为1.6 m ×1.9 m(马蹄形断面),洞身衬砌为全断 面一次成型,因此难以组织开挖与衬砌实施平行作业。 3. 若采取洞身开挖完成后再进行混凝土衬砌,则 从洞身开挖成型到混凝土衬砌完成间隔时间过长,期间 为确保洞身围岩稳定,需加强日常监控量测,及时对洞 身变形地段采取临时补强支护措施。

经过对嘎木隧洞的多方案比较分析,确定的基本 施工顺序为:洞身开挖完成后再进行混凝土衬砌,在洞 身开挖成型后辅以补强临时支护措施保证在隧洞未衬砌

之前的洞身稳定,如此可以避开洞身开挖与衬砌作业两 条施工作业线之间的运输干扰。总体施工顺序为隧洞开 挖期间组织开挖及初期支护两条作业线,两工作面平行 向纵深掘进;洞身开挖及初期支护结束后再进行混凝土 衬砌作业,期间由里向外组织混凝土衬砌、钢筋绑扎、 工作面清理三个工作面向外退出。

选用有轨运输设备组成开挖、衬砌运输作业线, 经比选确定开挖作业线的组成为:气腿式凿岩机钻孔, 60m3/h 耙斗式装岩机装碴,12t电瓶车牵引8m3 梭式 矿车出碴;洞身混凝土衬砌作业线组成为:模型采用 2 ~ 3 套定型组合钢模交替倒益,用12 t电瓶车牵引 6m3 轨行式混凝土输送车运输混凝土至工作面,泵送混 凝土入模。通过设备的选型和配套,以实现了较高的、 稳定的生产能力。 三、嘎木隧洞总体施工布置

总体施工方案;长隧短做,按“两平一斜、三工区、 四工作面”布置,即;设进口工区、出口工区、斜井工 区,其中;斜井工区、进口工区主攻向为进口端及煤系 地层。整个隧道地质复杂、埋深大、工作面狭小、单口 施工距离较长,如何组织实现快速施工,选配适当的机 械设备、确定正确的施工方法,十分关键。我们选用有 轨运输模式,组配轨行式机械设备施工,组建开挖装运、