1、湄渝高速公路莆田段湄渝高速公路莆田段A1A11 1标标岐山隧道竖井施工方案岐山隧道竖井施工方案研讨研讨主要汇报内容主要汇报内容正井法施工正井法施工工程概况工程概况类似工程介绍类似工程介绍1234方案选择方案选择反井法施工反井法施工5方案对比方案对比6方案选择方案选择一、工程概况一、工程概况1、工程简介 湄渝高速莆田段A11标送风竖井=8.6 m,井深h=266.069m,排风竖井=7.7 m,井深h=276.733m中间设计分风隔板，设计中隔板25cm,偏井筒中心一侧；送排风竖井均采用左右洞合并设置方式，左右洞排风通道共用一个排风通道，井深276.733米（设分隔板），左右洞送风通道共用一个送
2、风通道，井深266.069米（设分隔板）。二、案例介绍二、案例介绍 通过我公司对目前在高速公路通风竖井工程案例分析中，选出与本工程结构相似的实例加以说明，在对秦岭终南山高速公路隧道通风竖井的设计及施工调查（秦岭隧道1#竖井内直径1=10.80 m,井深h1=190.033 m；秦岭隧道2#竖井内直径2=11.20 m,井深h2=661.087 m；秦岭隧道3#竖井内直径3=11.50 m,井深h3=392.772 m），并对我公司已完成的宁武高速A1标洞宫山竖井（洞宫山竖井设计送风井和排风井两个井筒,送风井1=6.6 m,井深hs=143.78 m，排风井1=6.20 m,井深hp=144.2
3、1 m（已竣工）、宁武高速A22标分水关竖井=7.0 m,井深hp=221.78 m（在建）的实地考察。以上工程实例均设计分风隔板，秦岭隧道三个通风竖井中隔板厚度为40cm,宁武高速A1、A22标分风隔板厚度35cm，在结构上与本工程一致。国外（南非）成功采用反井钻机施工导孔深达3583m（地质钻进行前导孔减压钻进），直径19.0m的竖井。因此作为一种后来的施工技术，发展潜力大，我国在反井法的施工上受制于钻机设备（材料技术）的研发滞后而落后。三、方案对比三、方案对比 正井法：采用自上而下全断面开挖施工,普通机械化配套方案,人工钻孔爆破开挖,采用光面爆破技术,初期支护紧跟开挖。反井钻机法：反井钻
4、机法适用于围岩稳定的竖井,反井钻机是以正向钻出导孔至设计底标高后，反向扩孔2米左右，再由上自下进行扩挖至设计断面的方式进行作业。1、“正井法”建立建井系统，井口设型井架，提升天轮设在井架平台，采用3.0m建井绞车进行井筒石渣吊运至井口地面，“自上而下”完成掘进及初期支护，直至完成井筒掘进作业，井底组装滑模模体，“自下而上”进行二次衬砌作业。2、“反井法”先采用反井钻机进行“自上而下”的前导孔钻进，在井下联络通风道掘进至井底后，进行井底扩孔钻头安装，“自下而上”导孔扩大钻进，完成导孔施工后，“自上而下”进行掘进、初期支护，直至完成井筒的掘进、初期支护施工；掘进完成后，井底组装滑模模体，“自下而上
5、”进行二次衬砌作业。3、掘进环节，在前期的方案讨论中我公司最先考虑的是“正井法”，后考察相似实例工程并论证后，认为“反井法”也具备可行性。在此，对两种“施工方案”进行优缺点分析。并在施工安全、设备投入（经济效益）、施工进度等方面进行对比。竖井施工方案对比表竖井施工方案对比表 正井法 反井法（导孔法）施工条件需求井口场地要求范围大，需要将提升、悬吊的20台左右的凿井绞车、稳车等在井口布置下并需将掘进石渣外运，或有足够大的弃渣场地。与井底施工状况无关，互不干涉。井口场地要求小，提升悬吊稳车、绞车少，场地需求不大。需要在井底通道相互贯通后才能进行施工，与井底施工有关联施工条件要求高施工条件要求高安全
6、环保需在井口上方建立改型井架（70t-90t），井筒设置4层盘，石渣在从井筒内提升至地面过程中块石坠落、井筒内多种设备的提升及悬吊，相互干扰，施工梯级排水、井筒内通风等存在多种危险源。施工管理繁杂。爆破震动大；火工品消耗大、环境污染严重。对提升、悬吊系统的要求负荷小，安全系数大，不需要进行排水、通风，井筒内悬吊的设备少，重量小，不存在相互干扰，危险源少。在具备中心临空面的前提下爆破，井壁光爆效果好，围岩扰动小，施工管理协调明晰。爆破震动较小。安全系数小安全系数大成本投入建井辅助系统（改型井架、凿井稳车、凿井绞车）设备投入庞大，施工措施费用高，掘进期间单位石方的消耗成本大，排水、通风设备投入增加
7、。石渣外运增加费用。需新设弃碴场反井钻机导孔钻进费用增加，建井辅助系统设备投入少，措施费用低，掘进期间单位石方消耗成本小；可取消2#弃碴场，减少项目投资。成本投入大成本投入小工期要求见下表 不受主隧道施工进度影响，但掘进期间进度慢 受主隧道施工进度影响，在主隧道未打通到井底，不具备掘进条件，掘进期间进度快工期相对宽裕工期相对较紧方案对比对比项正井法反井法（导孔法）工期1、可立即开工，配1套设备，预计1.5年内完成两竖井施工任务。2、有利于本项目整体工期的提前。本方案进度受地下水影响很大。3、预计成井每天1.0m。4、竖井施工不是关键线路，两座竖井2013年7月开始修建临建，2013年10月正式
8、开挖；2014年5月底完工；预计整个竖井项目2014年6月份全部完工。5、较方案一，整个竖井项目工期提前1年4个月，较反井法工期提前10个月。1、待隧道开挖至井底前1个月开工钻导井。2、预计隧道施工至连接通道与正洞交叉口的时间为2015年6月初，井底时间是2015年8月初，即2015年7月初开始反井钻机钻导孔。2015年8月份在隧道开挖至井底时反井钻机反向钻导井，10月完成两座竖井导井。2015年12月底完成送风井的施工任务。2016年1月底完成排风井的施工任务。联络通道均由隧道内完成施工。预计7个月整个竖井项目完工。3、施工进度较正井法快，估计成井每天1.5米。设备投入1、整套提升及凿井系统
9、、搅拌系统、地面装运碴系统。1、相对较方案一简单一些，主要是出碴占用时间很少。其它1、便道约3km且路窄、弯急，相关大型设备进场前要做好评估。2、设计文件中说明竖井内地下水发育，且地表沟内常年有流水。地下水对竖井施工有一定的影响，尤其对正井法施工影响较大；对进度存在一定的不确定因素。3、现正在收集反井钻机及提升系统的相关信息，做成本测算及各项指标的比较。四、方案选择四、方案选择n通过对比，在安全、效益的前提下，“反井法”应当作为本工程施工方案。对于两种方案的选择主要在工期进度要求上。n本工程通风竖井在本标段隧道3.2km+1.5km位置,竖井施工在主隧道完成时结束完成，则1.5km主隧道的掘进
10、工期及主隧道和附属硐室后续工期时间问竖井施工的保证工期：n保证工期D=1500m/6m/d+60d=310dn井筒二次衬砌工期D1=277m/5m/d=56dn选择“正井法”方案，在竖井保证工期内可提前完成竖井施工。n选择“反井法”方案，在主隧道掘进至距井底位置30天的时间时，反井钻机进场进行前导孔施工，先完成前导孔钻进，在主隧道掘进至井底位置，并打通井下联络通道后，具备反扩条件后进行导孔扩大。n导孔扩大工期D2=277m/12m/d=30d（计入联络通风通道掘进工期）n井筒掘进工期D3=277m/5m/d=56dn“反井法”方案，正常施工工期D4=D1+D2+D3=150d保证工期D=310
11、d。n反井钻机法适用于围岩稳定的地层反井钻机法适用于围岩稳定的地层,反井钻机是反井钻机是以正向钻出直径为以正向钻出直径为25cm的导孔至设计底标高后，的导孔至设计底标高后，反向扩孔反向扩孔1.4m左右，再由上自下进行扩挖至设左右，再由上自下进行扩挖至设计断面的方式进行作业。本工程围岩地质条件、计断面的方式进行作业。本工程围岩地质条件、地形地貌及工期均适用于反井钻机法施工。地形地貌及工期均适用于反井钻机法施工。n导孔扩大工期D2=277m/12m/d=30d（计入联络通风通道掘进工期）n井筒掘进工期D3=277m/5m/d=56dn“反井法”方案，正常施工工期D4=D1+D2+D3=150d保证工期D=310d。n通过两种施工方案的分析、及工期演算，通过两种施工方案的分析、及工期演算，“正正井法井法”的施工方案能满足工期要求；的施工方案能满足工期要求；“反井法反井法”的施工方案也可满足工期要求，同时考虑到效的施工方案也可满足工期要求，同时考虑到效益成本及施工安全的因素，我公司建议采用益成本及施工安全的因素，我公司建议采用“反井法反井法”的施工方案进行本工程送、排风井的施工方案进行本工程送、排风井施工。施工。汇报完毕！汇报完毕！
