浅谈长大隧道主副联斜井施工技术

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中图分类号：U45 文献标识码： A

一、工程概况

关角隧道全长32645m，设计为双线（Ⅰ、Ⅱ线）分离式的特长铁路隧道，是世界高原第一长隧；地处青藏高原南隅，地质构造复杂，整座隧道穿越多个区域大断层，围岩情况多变，且渗水量大。全隧共设11座斜井，设计单车道断面，无轨运输，钻爆法开挖辅助正洞施工。斜井是进料出渣的唯一通道，尤其在斜井与正洞交叉口处，交通繁忙，成为制约施工的关键，怎样合理斜井井底施工组织，成为加快施工进度、提高效率和效益的关键。本文以斜井在Ⅱ线一侧长1613m，坡度10%的8号斜井为例，浅谈主副联斜井施工技术。

二、斜井主副联施工技术

1.主副联施工方案

原设计为单斜井施工至正洞Ⅱ线，再通过施工横通道进入正洞Ⅰ线的施工方案。为充分落实“长隧短打”的理念，加快正洞施工进度，汲取以往长大隧道的施工经验和教训，采用双联进洞的施工方案：在斜井底增设副联，使斜井主副联与正洞有两个交叉口，使斜井底部两交叉口形成环形通道，增加运输通道，减少错车和拥堵时间，提高洞内运输能力，加快运输通行速度，便于施工组织，提高生产效率，打破一个口制约施工运输的瓶颈。

2.主副联斜井与施工横通道优化布置

在主联斜井井底60m内加宽为双车道，并在主联斜井底0+45m位置增设副联斜井，主副联夹角大于560（使主副联斜井与正洞两交叉口间净距大于38m，满足正洞衬砌台车安装空间），斜井主副联与正洞贯通后形成环形通道。单车道斜井断面宽5.2m、高6.6m，主联斜井底60m，加宽为双车道断面，宽7.3m、高6.95m，满足车辆分流、上下错车需求，副联斜井采用单车道断面，仅为单行通道。

为尽早进入Ⅰ线施工及方便Ⅰ线交通运输，将距主副联斜井交叉口最近的两个施工横通道移至距主副联斜井交叉口两侧各40m处；同时，为便于车辆转弯和出入，将原施工横通道与正洞的交角调整为520，详见主副联及井底横通道布置图。

3．主副联斜井及三岔口施工顺序

由于主副联间距较近，须交错施工，先施工主联斜井，将副联斜井口开挖位置留出，待主联斜井向前开挖长达20米后，再返回进行副联斜井开挖。主副联与正洞都是斜交，施工需加强安全质量管理，同时做好工程技术管理。主要包括以下工序：异型断面开挖支护锁口段开挖支护上断面挑顶、棚架支护正洞上半断面初期支护正洞上半断面超前支护拆除棚架支腿脚架立正洞拱架。

4. 斜井进正洞施工顺序

斜井、横通道与正洞交叉口处临空面大，围岩容易失稳坍塌，必须进行加强支护，斜井进入正洞施工前须先对斜井口进行加固，然后进入正洞施工。斜井以小导洞进入正洞上断面，小导洞宽度3m，高度2.5~4.5m，沿正洞线路垂直方向，从正洞大跨处向拱顶开挖，将正洞上台阶开挖出来，边开挖、边支护；待正洞上台阶形成后，进行正洞拱架、喷锚支护施工。正洞初期支护达到强度后，先向正洞一个方向进行上台阶开挖，开挖长度达10m后，再向另一个方向开挖，待上台阶开挖长度达到20m后，进行正洞交叉口落底；落底完成及时进行仰拱施工，尽早形封闭成环，确保三岔口稳定和安全。

三、正洞施工交通组织

1.斜井段交通组织：斜井每400m设一处缓坡段错车道，错车道长30m，坡度2%，减少重车上坡对设备的损伤，同时保证上下车辆错车，保持车辆运输能力；在错车道下行方向端头设防撞墙，预防车辆溜车。并每200m设一调头洞，满足车辆调头需要。

2.斜井井底段交通组织：向格尔木方向的车辆进入斜井副联然后右转向前即可，若还需向Ⅰ线，则通过附近施工横通道进入；向西宁方向的车辆直接由斜井主联左转向前，还需进入Ⅰ线，通过附近的施工横通道驶入。斜井主副联之间的正洞段落少有车辆通过则成为井底停车场，副联通繁忙时，出洞车辆驶进该区域错车；主联为双车道可以双向行驶。当一个方向无交通流量时，还可将主副联及之间的正洞组成环形单向通道，减少错车时间，提高运输能力。

3.正洞段交通组织：单线铁路隧道断面宽度较小，开挖出渣时，在掌子面最多同时停2～3辆运渣车辆，多余的需在横通道位置错车通行；衬砌后净空缩小，不能形成双车道运输，可将水沟、电缆槽安排在开挖、衬砌完后施工，在两侧排水沟上铺钢板拓宽路面，用于大车与小车或小型车辆间错车。正洞掘进超过两个横通道后，可利用横通道与正洞将线路形成环岛，保持交通单向通行，减少拥堵错车的时间，提高运输能力，提高施工效率。

四、井底其余设备布设

1. 井底设备布设

将正洞Ⅰ线的两个施工横通道口之间空余场地作为变压器、空压机安放位置，正洞向前掘进长度超过2个横通道后，将变压器、空压机移至前方横通道内，以满足施工电力和风压需求，并扩大井底停车场面积。

2.井底水仓设置

井底水仓设置在正洞Ⅱ线下游方向的侧墙内，距副联斜井口15m，水仓尺寸5m×5m×2m（a×b×h），容积50m3。顺坡地段利用水沟将水排至水仓内，反坡地段采用水泵将水抽至水仓内。

通风管线布设

关角隧道7-10号斜井都采用斜井分隔式通风。分隔板一直分隔到正洞，副联顶全封闭、无分割，在主副联之间的正洞段顶进行分割密封，形成储气室，两个方向各架设轴流通风机两台，再接风管通向各施工面。

总结

主副联斜井施工技术通过实际运用效果来看，增加了运输出入口，能增加单位时间的车流量，提高运输能力，可以大大减轻斜井运输的难题。同时由于斜井施工作业面多，车辆人员多，工序交叉干扰多、影响大；施工组织水平成为制约运输能效的关键点。