特长公路隧道斜井、竖井设计技术与经验

为解决特长公路隧道斜井、竖井设计中方案比选多、工作繁琐及技术要求高的难题,结合龙潭隧道、大坪山隧道、乌池坝隧道斜井和竖井设计实践,总结和研究斜井、竖井的布置,斜井、竖井方案的比选,斜井倾角与提升方案的选择,斜井与联络风道相交设计及竖井施工方案等关键技术。主要得出如下结论:1)斜井、竖井的布置应利用地形、地质条件,灵活设计;2)斜井、竖井方案比选需改变"竖井通风阻力小,优于斜井"的惯性思维;3)不应仅考虑施工便利而选择缓坡斜井,增加建设成本和运营通风费用;4)斜井与联络风道相交宜采用分岔布置式,虽结构复杂,但风流顺畅;5)反井法具有降低劳动强度和施工成本,提高机械化施工水平的优点。     

龙潭特长公路隧道的设计与技术创新

龙潭隧道长约2×8.7 km,设置了2斜井 2竖井,作为我国为数不多的特长公路隧道,其建设规模大,难点多,技术要求高。在勘察设计过程中,充分借鉴了国内外长大公路隧道建设的成功经验,对隧道的关键技术,如隧道平纵面设计、斜井与竖井的选型与布置、岩溶区长大隧道修筑技术、长大斜井与竖井的施工、隧道通风与防灾救援设计方案等都进行了大量的方案比选和技术创新,并将其列入交通部西部科研项目,进行分析研究,以指导本项目的设计和施工。     

龙潭特长公路隧道总体设计

建设中的龙潭特长公路隧道位于沪蓉国道主干线宜昌至恩施公路,长约2×8.7km。在勘查设计过程中,充分借鉴了国内外长大公路隧道建设的成功经验,认真研究,精心设计,做到技术上的先进,质量上优良。本文简要介绍龙潭隧道特长公路隧道的工程概况、工程地质条件、洞门、净空、结构形式、防排水、行人、行车横洞、斜井、竖井及风机房设计、运营通风、监控、防灾方案和关键技术研究。     

公路隧道斜井送排式通风节能系统优化分析

公路隧道在施工阶段一般利用斜井作为辅助通道增加施工工作面,运营阶段继续采用此斜井作为运营通风通道,这种通风系统能耗巨大,年运营维护费逾越百万元。竖井送排式通风系统相对斜井通风系统沿程损失更小,通风效率更高。因此提出新建竖井作为运营通风道,原施工斜井作为逃生救援通道的新型通风节能优化方案。本文基于山西云山隧道实际工程,分别计算斜井与竖井的土建造价及能耗,利用FLUENT软件对斜井与竖井通风进行数值模拟,分析两者土建费用、运营能耗以及通风效率,对此优化通风系统的经济性进行评价,并为类似工程提供参考。     

宝兰客专渭河隧道1号竖井设计

宝兰客专渭河隧道全长10016 km,设置3竖井2斜井辅助施工,1号竖井深544 m,开挖断面230 m2,属于深大竖井,地层上软下硬,选择安全合理的结构型式及施工方法意义重大。结合实际地质情况及受力分析,采用钻孔咬合桩加喷锚支护的联合支护型式,逆作法施工,并设置内衬墙,保证了竖井施工安全;竖井回填加设钢筋混凝土隔板,确保正洞隧道结构受力安全。     

特长隧道通风井设计与施工探讨

特长公路隧道的通风系统设计合理与否,对整个隧道的工程造价及后期运营有着至关重要的影响。针对目前一些特长隧道通风井设计与施工中出现的问题,介绍了选择竖井与斜井时的影响因素,以及若干典型施工方法;结合隧道通风斜井可采用自下而上的反井法施工的特点,提出了注意应用倾角为32°~45°的陡斜井的建议,并简要探讨了其实施方案;通过某特长隧道通风井设计方案的比较,分析了各种通风井的施工难点及可行的应对工程措施。     

国内规模最大的一座公路隧道通风竖井将在秦岭终南山特长隧道区建成

陕西秦岭终南山特长隧道在西安一安康高速公路上，隧道长18．02km，是我国目前最长的一座隧道。其营运通风方案是在左右线共设三座竖井，竖井底由风道（穿过风机房）与隧道相连。中交隧道公司中标的二号竖井是一座规模最大的公路隧道通风竖井，井深661．1m，直径12．8m，通风道3个，累计长1906m，风机房面积1681m^2，附属洞室长652．5m，工期20个月。针对此项工程，在地质复杂、技术标准高、施工难度大、工期紧、任务重的情况下，中交隧道公司正进一步完善施工技术方案，制定施工组织设计，调配施工所需资源，积极进行施工准备工作。     

勐捧特长公路隧道通风方案

文章对勐捧特长公路隧道的全射流纵向通风、斜竖井分段送排式纵向通风、横向通风、平导式通风、静电除尘、互补式通风等一系列通风方式进行了可行性研究,选定斜竖井分段送排式作为本隧道的通风方案。综合考虑通风效率、施工组织、火灾排烟、防灾救援等因素,根据经济技术比选论证,推荐方案为:左线单斜井两区段+右线两斜井三区段送排式纵向通风,左、右线均为三区段两斜井排烟。该推荐方案共设置了三座斜井,通过斜井优化,形成了"一井多用,保证功能,降低造价"的设计理念,斜井既能在施工期增加工作面以辅助主洞施工,又能作为运营通风井改善隧道内空气环境,同时又是火灾工况下的排烟通道。通过筛选最优通风方案,旨在最大限度地发挥斜井各个阶段的功能,并减少隧道全寿命周期费用。     

长大隧道施工通风方法研究

隧道施工通风有着众多方式,各种通风方式都存在优缺点。长大隧道施工中,独头掘进距离长,需要的风压与风量大,且常设计有施工竖井(斜井)等辅助坑道,因此,长大隧道施工通风方式的选择要考虑各通风方式的特点,结合隧道自身的环境、施工方法、经济以及施工管理等因素,利用辅助坑道,选择最优通风方式,以确保施工圆满完成。     

公路隧道大纵坡斜井无轨出渣施工技术

随着社会经济的不断发展,根据我国道路发展的需要,公路等级不断提高,穿越山岭地区的公路长大隧道也越来越多,为了缩短工期,增加工作面,在设计中要一般都需设置竖井或斜井。但由于受地理位置的限制,斜井往往位于深沟大山,纵坡较大的地段,施工难度大,尤其是大纵坡斜井施工,安全风险高。本文通过总结敦当试验段II标阿尔金山隧道斜井14. 88%纵坡无轨出渣施工方法,优化了隧道大纵坡斜井出渣方式,减少了出渣对隧道各工序间的影响,提高了出渣效率,同时确保了无轨出渣车辆运输安全,加快了施工进度,经济效益良好。     

隧道斜井施工方法

以包家山隧道3号斜井和秦岭1号隧道斜井工程为例,对斜井的正井法与反井法作了阐述,重点介绍反井法中排碴导洞的开挖方法、出碴方式、出碴设备、滑碴风险预防、通风方式、风管防护等内容。通过工程实践表明：1）正井法施工斜井是目前公路隧道施工斜井广泛采用的方法,一般是为增加开挖工作面而设,可提高施工效率,缩短工期;2）反井法施工斜井是为隧道的运营通风而设,施工难度较大,对于施工机械设备的配套要求较高,故在条件许可的情况下,一般应采用施工方法成熟、安全的正井法。     

盾构/TBM施工煤矿长距离斜井的技术挑战与展望

采用盾构/TBM修建深埋长距离斜井是一个崭新的课题,对于缩短矿井建设周期,降低造价具有重要的意义。文章通过对传统矿山法与盾构/TBM法的技术参数与经济指标进行全面比较,分析了盾构/TBM技术在煤矿矿井建设中的应用前景,介绍了盾构/TBM施工斜井应用现状,在此基础上,着重从盾构/TBM的选型与适应性、斜井井壁结构设计、复杂环境中施工等方面分析了盾构/TBM施工煤矿长距离斜井所面临的挑战,综述了近期开展的相关技术研究与进展,主要包括:双模式盾构/TBM的研制、新型井壁结构体系的构建和复杂条件施工时的处置技术等。最后,讨论了尚存的问题以及相关问题研究的发展趋势。     

地铁竖井设计方案研究

探讨地铁区间隧道组合竖井的设计方案,通过对组合竖井和传统单竖井方案的比较,指出组合竖井方案不仅可减少竖井工程数量、缩短建井周期、降低建井成本、提高经济效益,而且符合国家关于地下空间设计及施工的相关安全法规的规定。结合这种思路,给出一座出碴、进料主井、一座专用逃生副井和一座提供通风、供电、供水等设施的服务副井的设计方案。     

大倾角斜井长曲线提升机运输施工技术

在重庆石忠高速公路B12合同段控制工程-方斗山隧道的通风斜井半径小、曲线长、倾角大,若采用已有的分段运输法或刮板式输送带运输法,其安全性和效率均较低。通过在轨道曲线段安设五花立辊、给矿车安装绳卡器等一系列新技术,实现了约束牵引钢丝绳,从而使矿车按曲线方向行驶的目的,以及“提升机+轨道+矿车”的有轨运输系统在小半径、长曲线斜井中的使用。其运输安全性能高、施工速度快、成本低。主要介绍该技术的研发、设计、试验、安装及应用过程,并分析了其经济、社会效益。     

大坡度长斜井有轨运输系统优化技术

以龙厦铁路象山隧道3#斜井工程为依托,针对大坡度长距离有轨运输斜井在施工中存在的问题,通过优化井底车坊布置解决工序间的相互干扰问题,从而提高了运输效率,使斜井有轨和正洞无轨运输更好地结合起来;并通过合理设置抽排水系统,解决了斜井反坡排水的问题,达到安全快速的施工目的。     

关角隧道长大斜井反坡抽排水技术

关角隧道施工的一大难题是深长斜井的反坡排水,快速有效地排除斜井施工阶段和正洞隧道施工阶段的涌水对隧道的正常施工影响重大。针对关角隧道的水文特征及斜井反坡排水具有的长距离、高扬程和大流量等特点,对各施工阶段斜井的反坡排水系统进行研究,总结出国内外水泵配置、双联拱式固定泵站、供电线路并网等技术措施,避免了突涌水造成淹井事故的发生,同时为类似工程建设提供了可靠的借鉴经验。     

木寨岭隧道有轨斜井断面选择及装碴运输设备选配

通过对兰渝铁路木寨岭隧道3#及4#有轨斜井的断面优化及斜井装运设备的实践总结,从现场实际施工的角度,提供了小断面、主副双井型有轨斜井的断面选择方法,并对有轨斜井施工设备的选型进行了探讨,为以后类似工程的断面设计和施工配套设备选型提供借鉴。     

斜通道辅助竖井施工技术研究

长隧道施工时,竖井出碴、进料需垂直提升,施工交叉较多,导致隧道施工进度非常缓慢,为此提出增设一辅助竖井施工的斜通道与主隧道斜交的方案。结合实际工程,采用大型有限元软件进行数值模拟论证方案的可行性,在此基础上改进施工方案,并依据规范制订详细的监测方案,进行施工实时监测,现场实施效果和监测数据表明,改进后的方案经济合理,斜通道与主隧道安全可靠,工期大为缩短,说明此施工方案有效、可行。