大直径通风竖井施工方案.doc

大直径通风竖井施工方案
1、概况
秦岭Ⅲ号隧道竖井总高度228m（其中地面以下部分216.5m，地面以上风塔部分11.5m），开挖直径7.2～7.4m，开挖断面面积为41.85～45.84m2；二次衬砌厚35～50cm。
2、 竖井施工方案
2.1方案一（正井法）
2.1.1施工方案
按照新奥法原理从上至下钻爆法全断面开挖。井口加强段和Ⅰ类围岩段采用明挖，汽车吊配渣斗提升出渣；井筒段采用多层吊盘（配有小型抓岩机装渣，井架、配料斗等）提升出渣，初期支护紧跟，电动自吸泵排水，滑模、串筒法施作二次衬砌。
2.1.2施工方法
井口加强段和Ⅰ类围岩段采用明挖，汽车吊配渣斗提升出渣（钢拱架、锚、网、喷射C25混凝土初期支护），井筒段采用钻爆法开挖，周边光面爆破，小型抓岩机装渣，井架配料斗单钩提升出渣，自卸汽车二次倒运弃渣，小型挖掘机清底。二次衬砌在井口安装混凝土搅拌机，混凝土经过滑槽流入串筒、再经过串筒直接入模。
2.1.3施工顺序
平整场地（风、水、电、路、生产生活用房先建）→施作安全防护→防排水设施→井口段开挖，→立模浇筑井口锁口混凝土→开挖支护井口加强段和Ⅰ类围岩段→井口加强段和Ⅰ类围岩段二次衬砌→组装井架和提升系统→开挖支护至井底→从下至上施作井筒二次衬砌。
2.2方案二（反井法）
2.2.1施工方案
其施工方案是先开挖直径2.0～2.5m的漏碴导洞，然后再用传统的钻爆法自上而下扩挖成井。滑模、串筒法施作二次衬砌。
2.2.2施工方法（四种方法）
2.2.2.1方法一
沿竖井的设计轴线用钻爆法自上而下开挖直径2.0～2.5m的漏碴导洞至通道，人工装碴，采用绞车配料斗提升出渣，初期支护紧跟，电动自吸泵排水，竖井二次扩挖从上至下钻爆法开挖，周边光面爆破，初期支护紧跟。二次衬砌从下至上进行。
2.2.2.2方法二
在地表竖井设计轴线用地质钻机钻出直径0.2～0.3m的超前导孔后，再布置提升机，将钢丝绳穿过导孔至井底通道，由下往上扩挖一直径2～2.5m的漏碴导洞，竖井二次扩挖从上至下钻爆法开挖，周边光面爆破，初期支护紧跟。二次衬砌从下至上进行。
2.2.2.2方法三
爬罐法开挖漏碴导洞，采用阿立马克（Aｌimake）内燃液压爬升机，配合内燃驱动运输车自下而上开挖2.0～2.5m的漏碴导洞的机械开挖法。竖井二次扩挖从上至下钻爆法开挖，周边光面爆破，初期支护紧跟。二次衬砌从下至上进行。
《国外有阿立马克（Aｌimake）内燃液压爬升机。国内有能源部指定开发的电动爬罐，此产品可开挖竖井深达350m，可配凿岩机具2～3台（风动湿式气腿向上）》
2.2.2.2方法四
钻机反井、正向扩大法，该法是在地面上利用反井钻机自上而下钻一直径0.2～0.3m的导孔，然后再在井下水平巷道内安装φ200～φ250cm的大钻头，自下而上开凿漏碴导洞。
该种方法的优点是：
①、 占用地上面积小；
②、 对自然环境破坏小；
③、 修建便道规模较小或不修；
④、 出碴效率高。
该种方法的缺点是：
①、适用的竖井深度受限制；
②、国内工程实例少；施工技术难度大，施工风险大；
③、底部平洞已完成，具有出碴的便利条件；
④、导孔误差大。
结语：综上所述，根据本项目工程的具体特点，结合国内洞室施工单位的施工机械和习惯性施工方法，建议采用正井法施工，即沿竖井的设计轴线用钻爆法自上而下开挖直径为2.0m的漏碴导洞。然后再自上而下进行二次扩挖成井。
不仅井筒开挖施作初期支护，而且导洞开挖也要施作临时支护，以保证施工安全。