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辅助坑道设计

/design of auxiliary gallery/
条目作者刘德军

刘德军

最后更新 2023-05-11
浏览 137
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对改善隧道内排水、通风、运输等施工条件和增辟开挖面且与隧道相连的坑道进行的设计。

英文名称
design of auxiliary gallery
所属学科
土木工程

辅助坑道也可以定义为除了正洞外,所有施工坑道的总称。设置辅助坑道一般会使隧道施工的工程造价增高,但从大局考虑,辅助坑道能充分配合隧道的施工,形成紧密的联系,在一定程度上有利于施工。因此,设置或选用哪种类型的辅助坑道,须作技术经济比较后,慎重决策。在选择辅助坑道时应根据隧道长度、是否作为永久通道、工期要求、地形条件、地质及水文情况、弃渣场地、具备的施工机具、经济等各个方面综合考虑。

隧道辅助坑道主要分两类:一类是用作加快长大隧道施工进度的辅助坑道,也就是开挖到相应里程向两边开挖增加工作面,从而缩短施工期。另一类用作长大隧道通风、安全逃生、检修等用的辅助坑道。具体可以分为:横洞、斜井、竖井和平行导坑。如日本大清水隧道全长22.28千米,采用了六个斜井,一个横洞,将隧道划分成六个工区,最长的工区长5350米;美国的喀斯喀特隧道长12.54千米,采用长8656米的平行导坑与正洞形成巷道式通风,解决了施工通风问题,也解决了增加工作面加快施工进度和排水问题;中国的秦岭隧道,采用了四个斜井,把隧道分成五段。在国外,辅助坑道的选用情况为:采用斜井约占42%,采用横洞约占21%,采用竖井约占29%,采用平行导坑约占8%。在国内,长、特长隧道辅助坑道大部分是采用平行导坑。

辅助坑道的主要功用:一是施工,二是运营。施工方面的作用:通过辅助坑道增加正洞施工的工作面,加快工程进度,从而缓解长隧道对整条线路工期的制约;解决施工管线线路布置、分散弃渣等问题;改善施工中的通风、运输、排水以及安全状况;为大断面正洞施工提供确切的地质资料。运营方面的作用:利用辅助坑道作为防灾灭火点、铺设管线路、维修养护、永久通风和排水的通道;异常情况时,如洞内塌方、列车脱轨、洞内大涌水等,可作为处理事故及病害的临时场地和逃生通道。

辅助坑道的断面尺寸应根据运输要求、地形和地质条件、支护类型、设备情况、通风和排水要求,行人安全及管、路的布置等因素确定。为了减少工程总造价,一般断面尺寸不宜过大。辅助坑道的施工与正洞相同。对于洞口工程的整治处理应十分重视,稍有不慎,将有可能发生事故。坑道口是坑道的咽喉,要求在施工前应做好坑道口的截、排水工程,防护冲刷的设施以及做好洞(井)口的锁口圈后才能进行掘进,其目的在于防止洞(井)口的坍塌、落石,保证施工安全。若无特殊要求时,辅助坑道的支护一般只要求能够保证施工期的稳定和安全即可。在辅助坑道的岔洞及与正洞连接处,因开挖断面及形状变化较大,结构受力条件复查,故支护应特别加强并紧跟开挖,以保证安全。

  • 秦庚仁.矿井施工组织设计指南.北京:煤炭工业出版社,2003.
  • 高少强,隋修志.隧道工程.北京:中国铁道出版社,2003.
  • 王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术.北京:人民交通出版社,2010.
  • 赛云秀.现代矿山井巷施工技术.西安:陕西科学技术出版社,2000.

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