隧道施工中的辅助坑道知识
高铁隧道(辅助坑道)
(1) 隧道在进行方案设计和定线时，应结合工期综 合考虑辅助坑道的设置条件；重点辅助坑道应设 置在工程地质条件良好、地质资料明确的地段。 (2) 辅助坑道方案设计时，结合预留二线、防灾等， 在硬岩地段应优先选用平行导坑；在软岩地段考 虑设置平行导坑初期支护工作量大、后期拆除重 建困难等因素，宜一次建成；横洞的施工能力很 强，也应优先考虑。
覆盖层较薄的长隧道、或在中间适当位置覆盖 层不厚、具备提升设备、施工中又需增加工作面， 则可用竖井增加工作面的方案。 竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一 般情况下为 15~25m之间，或设置在正上方。断面 形式一般为矩形或圆形。
竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一般情 况下为15~25m之间(图)，或设置在正上方。
•构成洞内测量导线网，提高测量精度。
(二)平行导坑设计及施工要点 1.平行导坑的布置 •一般设于地下水流向隧道的一侧。 •与正洞之间的最小净距离，应视地质条件、施 工方法、导坑跨度等因素确定。 •底面标高应低于隧道底面标高0.2~0.6m，以有利 于正洞的排水和运输。 •纵坡原则上与隧道纵坡一致，或出洞3‰的下坡。
横洞
R 正洞 横洞 横洞 α R 正洞 正洞 R L 横洞 R 正洞
横洞开挖应根据围岩级别、断面大小合理选用 开挖方法，当横洞开挖工作面与正洞的距离小于 10m时，应采取近距离控制爆破技术，降低爆破振 速。 横洞与正洞交叉口的洞室跨度大，受力复杂， 施工中应根据具体情况进行加固并加强变形监测。
2
当斜井井身倾角小于12%时，可采用自卸汽车、 装载机或挖掘机配合的无轨运输方式。 当斜井井身倾角为12%~28%时，可选用轨道 矿车或皮带运输方式。 当斜井井身倾角为28%~47%时，应采用矿车 提升。 当斜井井身倾角为47%~70%时，可采用大型 箕斗提升。
高速铁路隧道施工-辅助坑道施工.
（二）横洞的特点：横洞能增加施工工作面 ，施工简单、不需特殊的机具设备，出渣 进料运输距离较短，造价低等优点。但通 风排烟较差，施工中搞好通风管理。
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（三）横洞施工时注意事项：
1.横洞位置宜选在地质和地形条件较好的地方； 2.横洞的长度不超过隧道长度的1/7~1/10； 3.横洞在与隧道连接处的底面标高应与隧道开挖底 部标高相同。为便于排水及出渣运输,横洞洞身应 有向洞外不小于3‰的下坡； 4.横洞中心线与隧道中心线平面交角一般为90o,困 难时不小于40o。横洞与正洞的连接形式有单联和 双联, 且用圆曲线过渡； 5.横洞的断面有单车道断面、双车道断面及部分双 车道断面三种。部分双车道断面应在横洞中适当 位置设置错车道(长度为1.5倍列车长度)。
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三、斜井（inclined shaft） 适用条件：当隧道长度>1000m，而埋深不大, 地质条件较好,隧道穿过地段的地表有低洼地 形可利用时,可优先选用斜井。 斜井由井口、井身、井底车场组成 。
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四、竖井（silo） (一)竖井的位置 竖井应选在埋深较浅处或沟谷的两侧,并要避免受 洪水的影响,同时竖井宜选在隧道一侧约15~20ｍ 处。 (二)竖井的横断面 竖井的横断面可采用圆形或矩形。圆形井筒受力 条件好,能承受较大的围岩侧压力,可留作隧道的永 久通风道,但开挖、支撑及衬砌比较困难,圆形竖井 直径约为4.5~6.0ｍ。矩形井筒施工较方便,但受力 条件差。
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(3)平行导坑与隧道间的净距，应根据地质条件 或铁路第二线设计而定，一般为15~20m。
(4)平行导坑是否全部贯通，应根据具体情况而 定。如没有第二线计划，地下水又不多，则 可以留下中间一段不贯通。如有第二线计划 ，或地下水量大时，则以贯通为宜。
辅助坑道课件
斜 井
• 定义：在隧道侧面上方开挖的与之相连的倾斜坑道。 • 适用：隧道一侧有较开阔的山谷且覆盖层不太厚时。 • 设计施工要点：
• 1）长度一般不超过200米，以降低工程造价及
保证运输效能。 • 2）井口位置不应设在洪水淹没处。洞口场地最 小宽度一般不小于20米，斜井仰角一般以不大 于25o为宜，且井深纵断面不设变坡。斜井与隧 道中线的夹角不宜小于40o，并在隧道联结处用 15~25m的水平道相连。井口场地通常设有向洞 外的不小于3‰的下坡。
斜井结构图
竖 井
定义：在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向 坑道。 适用：覆盖层较薄的长隧道，中间适当位置 覆盖层不厚，具备提升设备条件，施工中增 加工作面。 竖井的位置、断面形状，应根据设计要求、 通风情况、是否作为永久通风道、造价等因 素综合考虑确定。
竖井示意
第3组课件演示完毕！ 组课件演示完毕！ 谢谢观看！ 谢谢观看！
• 3）一般不修筑衬砌； • 4）平导应超前正洞导坑两个横通道以上的间距； • 5）平导一般采取有轨运输。
• 平导施工方法及工艺要点 ：
• 平导洞门施工
当平导洞口与隧道洞门距离较小时，可考虑平导洞口与 隧道洞门同步施工，洞门圬工分部砌筑。平导两端洞口为争 取较好的地形和地质条件，可增大平导洞口与隧道洞门之间 的距离，这样平导洞口需单独施工。 洞口范围先人工清理植被，土方数量较小时，人工清理 覆盖层，浅眼爆破石方，并就近作为平整场地填料。 洞口土石方完成后，根据边仰坡地质情况，及时作好锚 喷支护洞口端、翼墙砌筑，尽早完善洞外截排水系统。
•
洞身施工
根据施组确定的施工方案，运输线路要求及隧道地 质条件，决定平导断面尺寸及形状。一般情况下平导断面 都不大，施工采用全断面掘进，直眼掏槽，手持风钻钻孔， 导爆管网路，周边光面爆破，（在不良地质段锚喷支护， 若作为永久建筑，根据设计要求进行砼衬砌。）钻眼作业 和锚喷构筑均采用Ф40钢管搭设临时作业台架，拱顶初喷 和锚喷构筑均采用Ф40钢管搭设临时作业台架，拱顶初喷 砼在碴堆上作业，出碴采用人工装碴，每班8人，4 砼在碴堆上作业，出碴采用人工装碴，每班8人，4小时倒 班，采用电瓶车牵引0.75m3侧卸式矿车运输。正反横通道 班，采用电瓶车牵引0.75m3侧卸式矿车运输。正反横通道 与平行导坑的交岔口应在平导掘进时一次挖成并作好支护， 平导掘进速度要保证超过正洞两个横通道，起到提前预报 地质和辅助正洞施工。
隧道施工的辅助坑及辅助作业
8.5.1 隧道施工供电 1. 隧道施工总用电量估算 目的:选用合适的发电机、变压器、各类配 电开关设备和线路导线。 施工现场动力和照明总用电量 单考虑动力用电量
第8章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业
2.隧道施工供电方式
自设发电站供电
采用地方现有电网供电
3.供电线路布置和安装的技术要求 隧道供电电压，一般是三相四线400/230V。动 力机械电压标准是380V，成洞地段照明用220V， 工作地段照明用24～36V。
施工照明
施工照明
临时供电线路
施工照明
本章小结
辅助坑道
通风 供风 排水
本次课思考题
1. 空压机站设备有哪些？施工对风压有
何要求？
2. 隧道排水方式有哪几种？在施工组织 时优先考虑哪种排水方式？ 3．隧道掌子面对电压有何要求 ？
第8章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业
8.1.3 斜井
斜井是从隧道侧上方，以倾斜井筒通向隧道正洞的辅助 坑道。适用于长度在1000m以上，埋深较浅或隧道中线斜上方 有纵横沟谷低凹地形，可做弃碴场地的隧道。
井 口 -0.3% 井 身 正 洞 井底车站 ≯25° 8～12m 图 8-3 斜井 >20m
大瑶山隧道滑石排一号斜井
2.低压卤钨灯
此种灯的发光效率为20～30m/W，通常使用的有两种： 一种是36V300V或36V500V卤钨灯，寿命大于500h，亮度等于 白炽灯的三倍。适于开挖面、工作面照明。
第8章 隧道施工的辅助坑道及辅助作业
3.钠铊铟灯
是新型气体放电灯，发光效率较高，为60～ 80lm/W，光色好，适于大面积照明用，灯泡寿命 1000～2000h。其缺点是洞内使用时透烟雾性能差， 悬挂高度在15m以下时，有眩光。 4.镐灯 是一种高强度气体放电灯，发光效率在70lm/W以 上。显色性能好，光色洁白，清晰宜人。寿命大于 500h，较其他几种新光源低。用于洞外场地照明较 合适。
公路隧道施工—隧道辅助坑道施工
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（3）平行导坑洞口约500m左右可不设横向通道。 再往里掘进，每隔120～180m设一个横通道，以便 于出渣进料运输。亦可在适当位置设反向横通道， 以利便调车。横通道与隧道中线交角，一般以 400～ 450为宜，若夹角过小则夹角为锐角处的围岩 容易坍落，并增加横通道长度；若夹角过大则运输 线路的运行条件较差、运输车转输较为困难。横通 道的坡度则可由正洞与平行导坑的高差而定，一般 此坡度不会大；
（3）平行导坑可以构成洞内施工测量导线网，可以提 高施工测精度等。
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（1）平行导坑平面布置时，一般设于有地下水流向的 一侧，但宜与隧道正洞尽量平行，以利于使平行导坑工 程量减少及利用其排水，可使正洞施工较干燥，但同时 应结合地质条件及弃渣场地等条件综合考虑确定。平行 导坑基本应与隧道正洞纵坡一致，或出洞0.3%的下坡；
（7）平行导坑一般采用有轨运输，应及时铺好道岔， 接通轨道。正洞的各项作业应分区分段进，以减少互相 干扰。分区分段的长度应根据横通道及运输组织管理来 划分。大断面开挖的隧道，采用大型机具施工，干扰小， 通风排水运输施工条件好，因此一般可不需用平行导坑。
一、概述
当隧道较长时，为了增加施工工作面，加快施工进度， 改善施工条件（出渣、进料运输、通风、排水等），往 往需要选择设置一些适宜的、辅助性的坑道，如横洞、 斜井、竖井、或平行导坑等。
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（6）当洞内施工运输量大时，可以每隔5～6个横通道 设置一个反向横通道，便于增加运输回路，利于运输车 辆调度。连接平行导坑和正洞的横通交叉口处的开挖， 应在平行导坑和正洞开挖至其位置时，应将该处一次挖 好，以有利于通风、出渣，不影响平行导坑和正洞的掘 进速度；
论辅助坑道及其附属洞室工艺流程设计
论辅助坑道及其附属洞室工艺流程设计一、背景介绍辅助坑道及其附属洞室在矿业和隧道工程中扮演着重要角色。
辅助坑道是为了便于进行采矿或施工而开凿的通道，附属洞室则是在地下工程中配套使用的空间。
本文将探讨辅助坑道及其附属洞室的工艺流程设计。
二、辅助坑道设计1. 坑道定位在设计辅助坑道时，首先要确定坑道的位置和走向。
这需要考虑地质条件、工程需要以及附属设施的布局等因素。
2. 坑道开挖坑道的开挖是一个关键的工艺环节。
通常采用爆破或钻机等工具进行开挖，要注意确保坑道的稳定性和安全性。
3. 坑道支护开挖完成后，需要对坑道进行支护，以防止坍塌和保障工作人员的安全。
常见的支护方式包括钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土支护等。
三、附属洞室设计1. 洞室用途确定在设计附属洞室时，首先需要明确洞室的具体用途，如作为通风设备安放区、仓库、办公室等。
2. 洞室布局规划根据洞室的用途和功能需求，进行合理的布局规划。
要考虑通风、照明、疏散通道等因素，确保洞室的安全和便利使用。
3. 洞室设施设置根据具体需求设置洞室所需的设施，如风扇、灯具、货架等。
要注意设施的合理布置，以提高工作效率和舒适度。
四、工艺流程设计1. 整体规划在设计辅助坑道及其附属洞室的工艺流程时，需要进行整体规划。
确定工程的起止时间、人力物力投入等，确保工程的顺利进行。
2. 工艺流程优化对辅助坑道开挖和洞室布置等工艺流程进行优化，提高工程效率和质量。
可以采用信息化技术、智能设备等手段进行优化。
3. 安全管理在工艺流程设计中要充分考虑安全管理。
制定详细的安全操作规程，加强现场监督，确保工程的安全和稳定进行。
五、总结辅助坑道及其附属洞室在地下工程中具有重要作用，其工艺流程设计对工程的顺利进行至关重要。
设计人员应充分考虑地质条件、功能需求和安全因素，合理设计各个环节，确保工程的顺利完成。
以上是关于辅助坑道及其附属洞室工艺流程设计的论述，希望能对相关领域的研究和实践提供一定的参考和帮助。
2-隧道辅助坑道设置原则
隧道辅助坑道设置原则一、辅助坑道设置原则隧道辅助导坑的设置应根据隧道长度、施工期限、地质、地形、水文等条件，结合施工、通风、排水、防灾和运营服务等方面的需要综合考虑，通过技术、经济比较确定。
各类辅助坑道可单个、多个或组合设置。
辅助坑道的设置必须有利于施工及运营、缩短工期、发挥投资效益，并能至少达到下列之一的要求：1、起到增加隧道工作面，加快施工进度，满足施工工期要求的作用。
2、解决隧道主体工程中得运输、通风、排水、弃渣、处理塌方或通过不良地质地段等特殊要求。
3、适应隧道运营期间通风、排水、防灾或增建第二线的需要。
二、辅助坑道的类型及选择辅助坑道类型有横洞、平行导坑、斜井和竖井四种类型。
一般长度≥3、4000m的隧道选择辅助坑道，辅助坑道的型式、数量根据隧道长度、施工期限、地形、工程地质、水文地质、弃碴场地等条件并结合施工、排水、防灾救援需要通过技术、经济比较确定。
首先选择横洞，横洞是河谷傍山隧道常用的辅助坑道型式；其次为斜井及平行导坑，斜井要进行有轨运输与无轨运输的比选，双线隧道中应尽量选择无轨运输的方式，充分发挥大型机械施工的能力，无轨、有轨运输井身倾角一般控制在8.13°~22.5°以内；平行导坑一般用在工程、水文地质条件复杂的隧道，起超前探明隧道工程地质、水文地质状况及不良地质构造的作用；一般情况下不选择竖井。
三、辅助坑道位置选择1、辅助坑道应选择在稳定地层中，避免穿过工程地质、水文地质复杂和严重不良地质地段，当必须通过时，应有充分的理由和切实可靠的工程技术措施。
2、傍山、沿河线的隧道，一侧山体不厚，可设置横洞。
横洞位置应根据工期、地形、地质及出碴和通风的要求，选在有工作场地和便利出碴的处所。
3、埋深较大的越岭长隧道，在没有条件设置斜井、竖井或有其他要求时，可在洞口段设置平行导坑并符合下列规定:3.1对于预留第二线的隧道，平行导坑应设在二线位置上，否则应设在地下水发育或出碴运输方便的一侧。
第八章 辅助坑道
θ=40°
正 洞
正 洞
正交
斜交
• 三、横洞施工 • 开挖：隧道施工相同。 • 支护：一般采用锚喷支护，与隧道相交处 应加强支护； • 衬砌：局部或全部衬砌。
第二节 平行导坑 第二节 平行导坑
• 一、平导的适用条件 • 1、长度在3000m以上，不宜采用其他辅助 坑道； • 2、有大量地下水或瓦斯。 • 二、平导作用 • 1、超前掘进，可以进行地质勘察 ； 地质勘察 • 2、增加正洞工作面，加快施工速度 。 • 3、铁路线路有Ⅱ线计划时，可以增加Ⅱ线 施工速度。 • 4、通风效果好，构成巷道式通风系统 ； • 5、有利于排水、主要的运输巷道 。
第八章 辅助坑道
• • • • • •
1、作用： 开辟新的工作面；做到“长隧短打” 开辟新的工作面 2、类型： 横洞、平行导坑(平导)、斜井、竖井 3、选择： 隧道所在的位置的具体条件、隧道长度、 工期等因素综合考虑。
第一节 横洞
正洞 横洞
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一、横洞的适用条件 L＞500m，受工期限制； 洞口难以施工时。 二、技术条件 1、交角 ：正交、斜交40~45 0 2、长度：1/7~1/10 3、纵断面：从洞内向洞口为下坡0.3% 。 1、竖井的技术条件？ • 2、斜井与竖井的不同？ • 3、斜井和竖井的运输与平导和横洞有和不 同？
北天山隧道洞口
北天山隧道 北天山隧道平导
第三节 斜井
井底平道 正 洞
15-25m
≤ 25°
≥ 40°
• 一、适用条件 • 隧道较长而埋深不大； • 地表面有低洼地形可以利用时。
• 二、斜井的组成： • 井口车场、井身、井底车场。
井 平 底 道 井 车 口 场
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辅助坑道
隧道施工时，为开辟工作面以缩短工期和改善施工条件而增设的坑道。
常用的辅助坑道有横洞、斜井、竖井和平行导坑。
选择辅助坑道应根据隧道长度、施工期限、地形、工程地质与水文地质、弃碴场地等条件，以及通风和排水需要，通过技术经济比较确定。
可以单个、多个或组合使用。
横洞多用于一侧覆盖层较薄的傍山隧道，用以增辟工作面和缩短出碴进料距离（图1）。
若洞口有其他工程干扰，无法从正面开挖正洞，或洞口路堑挖方量大而洞口侧面覆盖层较薄，均可利用横洞提前开挖正洞。
横洞与隧道中线的平面夹角最好为90°,不宜小于40°，应设向外的不小于3‰的纵坡，以利排水和运输。
斜井当长隧道埋深不大，或深埋隧道地表旁侧有低洼地形时,可采用斜井（图2）。
斜井倾角不宜大于25°,斜井中线与隧道中线平面交角不宜小于40°,斜井运输可用皮带运输机或卷扬机轨道运输。
竖井在隧道上方有低洼地形时，可在隧道的一侧或顶部设置竖井（图3）。
它本身的掘进是垂直向下进行的，开挖爆破效率较低。
竖井中的运输采用吊桶或罐笼提升，地面需要安装井架和天轮等庞大的设备，地下需布置井底车场,运输能力有限而能源消耗较大。
为了安装地面提升设备，井口需要修建加固结构，且
需有较宽阔的场地。
竖井本身的施工期较长，造价较高。
在隧道建成后，竖井可作为通风之用。
平行导坑简称平导。
一般平行于正洞，适用于长大的越岭隧道无法采用其他辅助坑道时，能同时增辟几个工作面以加快正洞施工速度，并解决施工中的运输、通风、排水、测量、探明地质及施工安全等问题。
由于开挖量增加，约增加隧道造价的15～25％，如超前正洞的长度不够，就不能增辟工作面以缩短工期。
随着钻爆技术及施工机械化的发展，正洞采用了全断面开挖而加快施工进度；通风机和风管也向大型化发展，无需平行导坑作通风巷道，故平行导坑已很少采用。
当地质不良，有大量地下水或瓦斯排出，或平行导坑可利用作修建第二线隧道的导坑时，则采用平行导坑较为有利。
平行导坑每隔120～180米设一横通道和正洞相连，其间的交角以40°～45°为宜。