乌拉山一号隧道榆树沟斜井进正洞施工方案

乌拉山一号隧道

榆树沟斜井转正洞施工方案

编制：廖立平

审核：苏  岚

中铁四局集团甘泉铁路工程项目经理部

2011年1月

1 编制依据

1.1中交铁道勘察设计院有限公司有关神华甘泉线站前工程GQSG-1标段《塔本陶勒盖矿区配套铁路运煤专用线乌拉山一号隧道设计图》；

1.2国家和铁道部现行隧道设计规范、施工规范和验收标准；

1.3新建甘其毛都至万水泉南铁路站前工程GQSG-1标段的现场施工调查资料；

1.4 中铁四局甘泉铁路工程项目经理部编制的《新建甘其毛都至万水泉南铁路站前工程GQSG-1标段乌拉山一号隧道施工组织设计》；

2编制原则

2.1响应和遵守铁道部和神华甘泉有限公司文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定；

2.2响应工期要求。根据施工组织设计以总工期15个月为施工总工期控制目标，作为劳力、机械、设备的配置与施工方案选择的前提；

3斜井概况

榆树沟斜井与隧道线路小里程方向夹角为40°，相交于DK52+300（XDK0+000），斜井出口里程为XDK0+290，斜井综合坡度9.2%，斜井斜长291.39m。斜井内净空尺寸一般地段为5.3m×5.9m（宽×高），错车道段为7.6m×5.9m（宽×高）。

4 工程地质条件

   XDK0+290～XDK0+217为Ⅴ级围岩，XDK0+217～XDK0+139为Ⅳ级围岩，XDK0+139～XDK0+114为Ⅴ级围岩，XDK0+114～XDK0+090为Ⅳ级围岩，XDK0+090～XDK0+000为Ⅲ级围岩。

   斜井与正洞交叉口，斜井部分处于弱风化片麻岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育，呈层状，块石状结构，结构面微张，少有充填物。岩体整体强度较高，岩体基本稳定，存在基岩裂隙水，XDK0+020～XDK0+000按Ⅳ级复合式加强衬砌施工。斜井与正洞相交后，交叉口两侧正洞DK52+270～DK52+320段为太古界弱风化片麻岩，岩体完整，厚层状，块状结构，以构造节理及层面为主，裂隙微张，少有充填物。岩体整体强度较高，岩体基本稳定，存在基岩裂隙水，为Ⅲ级围岩，按Ⅳ级复合式加强衬砌施工。 

5施工思路与方案

斜井施工至与正洞交界后，以曲线形式转体进入正洞，同时是上坡开挖至正洞拱顶高程，随后继续沿相同方向开挖支护达到正洞标准断面，并掘进一定距离，形成作业空间后，转向相反方向施工，直至跨过斜井口一定距离；然后进行其他分部开挖，完成施工转换，进入正洞正常施工状态，施工程序详见表1。

6主要施工方法及施工步骤    

6.1斜井交叉口支护加固措施

    由于斜井与正洞相交于下断面，两弧相交交点处受力状态很差，为了改善受力，确保洞内安全，根据斜井与正洞相交角度安装异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。

6.1.1斜井XDK0+020～+000、正洞DK52+270～+320段拱部采用超前锚杆预支护,φ25中空注浆注浆锚杆L=3.5m，环向间距40cm，纵向水平搭接长度不小于1.1m。

6.1.2斜井XDK0+020～+015段采用Φ20@120格栅钢架加强支护，格栅钢架间距1.0m。

6.1.3因斜井与正洞呈40°斜交，在斜井施工至XDK0+015后，安装5榀异型Φ20@120格栅钢架过渡至XDK0+010，在XDK0+010～XDK0+005段安装5榀I16异型工字钢架，异型钢拱架左侧（面向斜井小里程方向，下同）间距610mm，右侧间距1390mm，见图1斜井进入正洞平面图。

6.1.4为保证正洞钢架有稳固落脚点，将斜井与正洞相交处钢架用两榀I16钢架焊接而成，上设I16型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接I16型钢立柱，以后在此处安装正洞钢架时，改变正洞钢架尺寸使之落在托梁上并与横梁焊接在一起，局体钢架布置见图2交叉口正洞侧面图。

6.1.5交叉口范围斜井C25喷混凝土厚度为18cm；拱墙设Φ22砂浆锚杆，长度2.5m，间距（环1.2m*纵1.0m），梅花型布置；拱墙设φ8钢筋网，网格间距25cm*25cm；模筑衬砌厚25cm。

6.2交叉口正洞部分支护措施

6.2.1斜井开挖面转入正洞，向大里程方向，按 20%开始向上爬坡进行导坑开挖支护，因导坑跨度及高度较小，故参照正洞Ⅳ级围岩复合式加强衬砌上半部分断面进行施工，见图3斜井进正洞立面图。

6.2.2导坑支护参数：C25喷混凝土厚10cm；拱部设置Φ25中空注浆锚杆，长度2.5m,间距1.2m*1.2m，间距（环1.2m*纵1.2m），梅花布置；φ6钢筋网，网格间距25cm*25cm。

6.2.3导坑完成爬坡直至正洞拱顶设计标高，沿隧道设计坡度向大里程方向，按Ⅳ级围岩复合式衬砌断面开挖方法、支护参数继续进行上台阶掘进，施工10米后，喷砼封闭大里程方向掌子面，反向向小里程方向开挖正洞，每循环先开挖上部，立上部钢架后，再拆除导洞初期支护。    

6.2.4反向开挖支护至DK52+290时，按正洞Ⅳ级围岩复合式加强衬砌上台阶的高度进行，先开挖顶部，再开挖两侧，开挖时仅对有影响的导洞初期支护进行拆除，按正洞设计要求间距进行钢架施工，相应完善其他支护。

6.2.5正洞钢架拱脚与斜井横梁连接处加设锁脚锚管，每榀4根，长4.0m的φ42锁脚锚管，以保证拱架稳固。

6.2.6正洞落底后及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。

7 安全质量措施  

7.1斜井段异型钢架的加工精度要符合要求，钢架间必须设置连接钢筋，使钢架形成整体受力。   

7.2导坑挑顶施工时，要严格控制超挖量。施工中按照设计预留足够的初期支护变形量，防止支护结构侵入二次衬砌限界。

7.3导坑施工完成后，正洞不能急于在两个方向同时进行掘进，应该在监控量测数据正常时，再行开挖。

7.4斜井交叉口段仰拱必须尽快做完成，为后续工序提供整体、稳定、可靠的支撑基础。

7.5本段在施工中应加强监控量测，增设点位，提高量测频率。