快速了解!超大坡度隧洞及其施工方法!
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2024年01月03日 13:52:02
来自于隧道工程
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超大坡度隧洞案例分享 目前了解到最大坡度隧洞为辽宁清原抽水蓄能电站斜井,达到142.8%(55°)。国内 常见的大坡度隧道主要应用在交通隧道的斜井中,提供施工工作面、临时施工通风或者永久运营通风,坡度设计主要考虑因素为斜井长度、行车限速、出渣运输方式等。以下是根据 出渣方式 确定的坡度选择  (  按《铁路隧道设计规范》(TB 10003-2016)第13.4.4~13.4.6条


超大坡度隧洞案例分享

目前了解到最大坡度隧洞为辽宁清原抽水蓄能电站斜井,达到142.8%(55°)。国内 常见的大坡度隧道主要应用在交通隧道的斜井中,提供施工工作面、临时施工通风或者永久运营通风,坡度设计主要考虑因素为斜井长度、行车限速、出渣运输方式等。以下是根据 出渣方式 确定的坡度选择  (  按《铁路隧道设计规范》(TB 10003-2016)第13.4.4~13.4.6条 )
1) 采用无轨运输,坡度考虑 车辆爬坡能力,综合坡度不宜大于10%(即5.71°),并宜按200~300m设置不大于3%的缓坡段;
2) 采用有轨运输,矿车(绞车等)提升,坡度   不宜大于46.63%(即25°);

    3) 采用皮带输送机,坡度不宜大于36.40%(即20°)。

    交通隧道主线往往坡度较小,根据功能要求不同最大坡度一般在2%~4%间,如:

    1) 公路隧道内最大纵坡不应大于3%,受地形等条件限制经论证后可适当加大至4%;

    2) 铁路隧道正线最大纵坡应根据地形条件、设计时速等综合确定,高速、城铁正线坡度不宜大于1.5%,最大不宜大于2.0%,困难条件下不应大于3.0%。


超大坡度隧洞案例(源自各类文献资料 仅供参考)

超大坡度隧洞开挖方法

     1) 钻爆法

    最为传统成熟的施工方法,上坡掘进,或下坡掘进均适用;

     2) TBM法

    (1) 条件允许,优先采用下坡掘进,下坡掘进过程中,掘进设备的自重沿掘进轴向的分量提供了部分推进力,有利于掌子面开挖;

    (2) 上坡掘进,适用于场地条件受限,上端洞口不具备始发工作面,其关键技术难点主要为TBM 设备防溜 ,相对于常规TBM小坡度掘进,超大坡度上坡掘进的施工总体安全性要求更高,需要采用专门的防溜车装置,一般通过增设及改造撑靴增加设备稳定性,从而克服TBM自身、TBM主机及后配套重力下滑分量的作用。如海瑞克(Herrenknecht Gripper TBM)开发了一种双防反锁撑靴装置。

       3) “先上后下”结合(导井+扩挖)

针对较大断面的超大坡度隧洞,隧洞顶、底部均有工作面时,也可采用 “先反斜井+后正斜井” 的结合施工方法, 反斜井可采用 小断面TBM ,或 反井钻机 上坡掘进完成超前导井,再从顶端 自上而下 采用 大断面TBM ,或传统 钻爆法 下坡掘进完成扩挖,原超前导井作为溜渣通道。

图示为采用反井钻机施作竖井,与斜井施工原理相似,先自下而上形成导井,再自上而下扩挖;注意反井钻机本身的施工工艺也是需要先行自上而下预钻成孔,底端安装刀盘。


其他:超大坡度隧洞出渣方法

溜渣槽:

适用较大坡度,能够克服渣土自身摩擦角,隧洞需设置专用溜渣槽,或溜渣管道,应用相对较少。

悬索桥锚洞矿车出渣:


    以上是对超大坡度隧洞的一些总结和学习,尚有待继续完善,也难免存在疏漏,仅供参考学习,欢迎指导交流。

 

(文章转自微信公众号:地下军机处)

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