專利名稱：隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隧道通風豎井的施工技術，具體為一種隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法。
背景技術：
高速公路、鐵路長大隧道運營階段洞內(nèi)空氣質量下降明顯，設計采用通風豎井(直徑一般在6 IOm)更換洞內(nèi)空氣，達到改善空氣質量的目的。目前，工程界多采用正井法其施工順序為自上而下鉆爆掘進、井壁臨時支護；待掘進至正洞后，再自下而上進行井壁和中隔板鋼筋混凝土襯砌。目前，采用的掘進方法大多為鉆爆開挖、臨時支護、豎向提升出碴、就近棄碴、設置防止水土流失防護工程、棄碴場恢復自然植被綠化工程，該法適用于各種地質的大直徑隧道及其它地下工程用豎井施工。采用正井法施工存在如下弊端
1、鉆爆效果差、掘進速度慢，每循環(huán)進尺僅I.Om左右；
2、所有棄碴均需由井底提升至井口，能源消耗大、出碴時間長；
3、提升出碴極易掉塊，對井下施工人員造成危脅；
4、各工序間干擾大，無法同步流水作業(yè)，施工周期長；
5、豎井爆破后煙塵擴散慢，造成施工長時間停頓；
6、豎井內(nèi)一旦遇地下水，抽水費用高、有軟化圍巖造成坍塌的安全風險；
7、需單獨設置棄碴場，設置水土流失防護工程及恢復植被的綠化工程，對自然環(huán)境有一定的影響；
8、綜合施工成本高、能耗高、安全隱患多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有隧道通風豎井采用正井法施工存在上述不足之處的問題，提供了一種隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法。本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法，步驟如下
a、測量定位豎井位置山、對豎井口地質進行加固施工，與此同時，從豎井口向下開挖豎向排碴孔，且從隧道正洞向豎井位置掘進至與豎向排碴孔相通；C、采用鉆孔與爆破結合的方法進行豎井掘進；d、當豎井掘進達到一定深度后，豎井上部進行二襯施工，且二襯施工與豎井施工同步進行；e、安裝豎井通風設備。施工過程中，對豎井口地質進行加固(鎖口)保證井口穩(wěn)固，便于地面井架和起重設備的安裝、調試，與豎向排碴孔施工同步作業(yè)，提高了施工效率；采用鉆孔與爆破結合的方法進行豎井施工加快了施工進度，從豎向排碴孔出碴，節(jié)能且不影響豎井上部二襯施工，克服了現(xiàn)有隧道通風豎井采用正井法施工存在上述不足之處的問題。豎井上部進行二襯施工的具體步驟如下a、通過施工吊盤進行壁座清理加固；b、、在壁座的下半部分安裝井字形工字鋼梁并固結；c、在壁座的井字形工字鋼梁之上安裝底模，并綁扎壁座上半部分及壁座 上方井壁二襯鋼筋和中隔板鋼筋；d、安裝壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；e、澆注壁座上半部分及壁座上方井壁二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護；f、拆除井字形工字鋼梁安裝在下一個壁座的下半部分并固結；g、在下一個壁座的壁座的井字形工字鋼梁上安裝底模，并綁扎下一個壁座上半部分、壁座上方井壁及壁座下半部分二襯鋼筋和中隔板鋼筋；h、安裝下一個壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；i、澆注下一個壁座上半部分、下一個壁座上方井壁及壁座下半部分二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護、對壁座上半部分、下半部分的水平接縫進行防水封閉處理，循環(huán)施工。該二襯施工方法操作穩(wěn)定性能高，且與豎井施工同步進行，保證安全性能的同時施工效率大幅提升，同時節(jié)能效果明顯，簡化了施工工序。本發(fā)明有益效果如下
1、采用沖擊鉆等常用鉆機實施鉆孔，形成豎向排碴孔，較反井鉆機更快速、經(jīng)濟；
2、利用豎向排碴孔，解決了排碴問題，將原始的豎向提升出碴改為正洞內(nèi)水平出碴，節(jié)省大量的日常能耗和大型提升設備購置維修費用，并提高隧道正洞出碴設備利用率；
3、豎向排碴孔兼具有豎向排水功能，節(jié)省日常豎向排水能耗和抽水設備的購置維修費
用；
4、徹底消除了提升出碴掉塊傷人、積水浸泡圍巖井壁失穩(wěn)等安全隱患；
5、向下快速出碴，縮短出碴時間，可增加掘進循環(huán)次數(shù)，提高施工效率；
6、實現(xiàn)井壁混凝土襯砌跟進，縮短井壁圍巖暴露時間，可適當降低臨時支護等級，節(jié)省臨時支護費用，縮短施工總工期；
7、預鉆豎向排碴孔為豎井后續(xù)擴孔爆破提供臨空面，提高了爆破效果、降低打眼爆破能耗、節(jié)省炸藥用量、減輕炮煙污染；
8、豎向排碴孔與隧道正洞提前貫通，為豎井和正洞排煙提供條件，改善了豎井和正洞施工環(huán)境，降低了豎井和正洞施工通風成本；
9、不必為豎井專門設置棄碴場和修筑棄碴便道，節(jié)約大量占地；節(jié)省棄碴場防護工程及生態(tài)恢復工程費用；
本發(fā)明將原正井法掘進與襯砌分步逆向施工方式改為豎井掘進施工與豎井二襯施工同向、同步流水作業(yè)方式，具有安全風險小、施工速度快、工效高、節(jié)能降耗、減少設備投入、節(jié)省棄碴場和棄碴便道占地及生態(tài)恢復工程費用、施工作業(yè)環(huán)境明顯改善、豎井內(nèi)施工排水容易、施工綜合成本低等顯著優(yōu)點，適用于深度150m以內(nèi)的公路隧道通風豎井、鐵路隧道通風豎井、水工引水隧洞施工，亦可應用于同類較深豎井之下半部分150m范圍施工，同時二襯技術還可應用于建筑空調節(jié)能豎井的領域。
具體實施例方式隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法，步驟如下a、測量定位豎井位置；b、對豎井口地質進行加固施工，與此同時，從豎井口向下開挖豎向排碴孔，且從隧道正洞向豎井位置掘進至與豎向排碴孔相通；c、采用鉆孔與爆破結合的方法進行豎井掘進；d、當豎井掘進到一定深度后，豎井上部進行二襯施工，且二襯施工與豎井施工同步進行；e、安裝豎井通風設備。
豎井上部進行二襯施工的具體步驟如下a、通過施工吊盤進行壁座清理加固；b、在壁座的下半部分安裝井字形工字鋼梁并固結；C、在壁座的井字形工字鋼梁上安裝底模，并綁扎壁座上半部分及壁座上方井壁二襯鋼筋和中隔板鋼筋；d、安裝壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；e、澆注壁座上半部分及壁座上方井壁二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護；f、拆除井字形工字鋼梁安裝在下一個壁座的下半部分并固結；g、在下一個壁座的壁座的井字形工字鋼梁上安裝底模，并綁扎下一個壁座上半部分、壁座上方井壁及壁座下半部分二襯鋼筋和中隔板鋼筋；h、安裝下一個壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；i、澆注下一個壁座上半部分、下一個壁座上方井壁及壁座下半部分二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護；j、對壁座上半部分、下半部分的水平接縫進行防水封閉處理，循環(huán)施工。具體實施過程中，對豎井口地質進行加固(鎖口)施工,需先人工配合機械挖除一定深度(5-8m)的地表松土后，對豎井口四周進行鋼筋混凝土施工，當混凝土達到一定強度后，用土將豎井口外圍回填密實；豎井施工 中，通過鉆孔、裝藥、起爆、出碴、清底、壁座開挖、井壁噴錨支護步驟向下進行循環(huán)掘進。在距掘進工作面一定距離的壁座上安裝混凝土襯砌支撐系統(tǒng)，進行綁扎鋼筋、組裝模板、澆注混凝土、拆模養(yǎng)護、接縫處理等作業(yè)。
權利要求
1.一種隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法，其特征在于步驟如下a、測量定位豎井位置；b、對豎井口地質進行加固施工，與此同時，從豎井口向下開挖豎向排碴孔，且從隧道正洞向豎井位置掘進至與豎向排碴孔相通；c、采用鉆孔與爆破結合的方法進行豎井掘進；d、當豎井掘進到一定深度后，豎井上部進行二襯施工，且二襯施工與豎井施工同步進行；e、安裝豎井通風設備。
2.根據(jù)權利要求I所述的隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法，其特征在于豎井上部進行二襯施工的具體步驟如下a、通過施工吊盤進行壁座清理加固；b、在壁座的下半部分安裝井字形工字鋼梁并固結；c、在壁座的井字形工字鋼梁之上安裝底模，并綁扎壁座上半部分及壁座上方井壁二襯鋼筋和中隔板鋼筋；d、安裝壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；e、澆注壁座上半部分及壁座上方井壁二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護；f、拆除井字形工字鋼梁安裝在下一個壁座的下半部分并固結；g、在下一個壁座的壁座的井字形工字鋼梁上安裝底模，并綁扎下一個壁座上半部分、壁座上方井壁及壁座下半部分二襯鋼筋和中隔板鋼筋；h、安裝下一個壁座上方井壁和中隔板側模，并支撐牢固；i、澆注下一個壁座上半部分、下一個壁座上方井壁及壁座下半部分二襯和中隔板混凝土并養(yǎng)護；j、對壁座上半部分、下 半部分的水平接縫進行防水封閉處理，循環(huán)施工。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種隧道通風豎井節(jié)能快速施工方法，解決了現(xiàn)有隧道通風豎井采用正井法施工存在上述不足之處的問題。a、測量定位豎井位置；b、對豎井口地質進行加固施工，與此同時，從豎井口向下開挖豎向排碴孔，且從隧道正洞向豎井位置掘進至與豎向排碴孔相通；c、采用鉆孔與爆破結合的方法進行豎井掘進；d、當豎井掘進到一定深度后，豎井上部進行二襯施工，且二襯施工與豎井施工同步進行；e、安裝豎井通風設備。本發(fā)明采用豎井掘進施工與豎井二襯施工同向、同步流水作業(yè)方式，具有安全風險小、施工速度快、工效高、節(jié)能降耗、減少設備投入、節(jié)省占地及生態(tài)恢復工程費用、施工作業(yè)環(huán)境明顯改善、豎井內(nèi)施工排水容易、施工綜合成本低等顯著優(yōu)點。
文檔編號E21D5/12GK102635359SQ201210106819
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者孫修德, 曹會芹, 王 華, 王新民, 鄧華軍 申請人:中鐵十七局集團第三工程有限公司