竖井支洞提升大断面隧洞快速施工技术应用

　　摘 要：KS10勘探试验洞包括一条深470 m竖井和一条长1 200 m主隧洞，主隧洞的功能是为了处理不良地质段，为下游侧TBM掘进机提供滑行通道。主隧洞断面面积近70 m2，采用钻爆法施工。竖井为主隧洞施工期间的通风、供电、供排水、石渣提升、物料运输、人员上下的唯一通道，受竖井支洞空间限制，大型机械设备无法从主隧洞直通地面。通过对竖井的提升系统进行改绞和主隧洞钻爆法快速掘进工艺进行优化，实现了大断面隧洞快速掘进与竖井提升运输耦合，提高了掘进、排矸速度，实现了快速施工，达到了预期的效果。

　　关键词：竖井支洞 大断面 快速掘进 钻爆法

　　1 工程概況

　　KS10勘探试验洞主隧洞长度为1 200 m，主要作用为处理引水主洞段大断裂周围的破碎围岩段，为方便后续TBM顺利通过创造条件。该勘探试验洞包括竖井和主洞：竖井井深470 m，净直径6.8 m，采用混凝土衬砌支护;主洞段全长1 200 m，岩体稳定条件差，为V类围岩，隧洞单向开挖掘进，设计断面为平底马蹄形，高9.1 m，断面面积为69.8m2，坡比为1/2583。初期支护为锚网喷支护，永久支护为混凝土衬砌。该工程总体施工方案为以竖井为施工通道，主洞采用钻爆法开挖，机械配套设施出渣，永久混凝土支护。

　　2 施工方案设计

　　2.1 机械选型布置

　　(1)根据竖井转主洞的施工特点，要充分考虑到主洞段和竖井内的施工运输条件及能力，设备的选型、布置和数量要满足主洞快速机械化施工的要求。

　　(2)机械化设备要同时满足全断面和台阶开挖施工工法的要求，当地质条件特别破碎时，可由全断面开挖变为台阶法开挖。

　　(3)各施工设备之间的能力与性能应相互匹配[1]，机械化水平相协调、施工设备与设施、主要工序与辅助工序机具配置成套，以发挥设备的综合能力。

　　2.2 竖井提升系统改绞

　　施工现场已安装竖井施工期间的JKZ-3 2.5/15.5型提升机配套4 m3吊桶单钩提升设备，吊桶采用规格由4 m3改为5 m3。考虑到主洞施工期间的物料运输、人员上下情况，单单依靠凿井期间的吊桶作为提升设备[2]，不安全且不方便，有效提升能力低。

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