高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于隧道通風施工技術領域，尤其是涉及一種高原長隧道獨頭多巷道通風 施工方法。
【背景技術】
[0002] 高原通常是指海拔高度在1000米以上，面積廣大，地形開闊，周邊以明顯的陡坡 為界，比較完整的大面積隆起地區。位于祁連山中高山區的大梁隧道軌面海拔3607m，大梁 隧道全長6550雙延米，位于青海省門源縣，地處海拔3600至4200米的位于青藏高原的大 梁中高山區，軌面最高高程為3607. 4米；正常涌水量為1. 53萬方，最大涌水量4. 58萬方； 洞身經過砂巖、板巖及F5斷層破碎帶。如圖1所示，實際對大梁隧道進行施工時，為提高施 工工期，預先設計的施工方案為采用"進、出口正洞+斜井輔助雙向正洞"，無軌運輸。并且， 相應采用的通風通風方案為采用進出口單洞獨頭掘進和單斜井單正洞雙向掘進的通風方 式，其中隧道斜井1(即單斜井）的自身長度為1070m，綜合坡率11. 7%且其為雙車道斷面， 斜井1的寬度為7m且其高度為6. 5m。在隧道斜井1及正洞2內均安裝2條直徑為Φ I. 5m 的普通風管，獨頭壓入式通風。大梁隧道施工過程中，多次出現突水、突石等水文地質重大 變化，尤其是在隧道出口方向曾多次發生較大規模的突水突突石事件導致施工受阻，因而 需對預先設計的施工方案進行調整，增設平導（即與正洞2平行的平行導洞），這樣使得隧 道施工過程中需通風的巷道數量多且通風距離長，施工難度大，目前可供借鑒的資料非常 少。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種高原長隧 道獨頭多巷道通風施工方法，其方法步驟簡單、設計合理且施工方便、通風效果好，能解決 隧道施工過程中需通風巷道數量多、通風距離長、通風施工難度大等問題。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種高原長隧道獨頭多巷道通 風施工方法，其特征在于：所施工高原長隧道為位于高原上且長度大于5km的隧道，所施 工高原長隧道的正洞一側設置有隧道斜井；所述正洞分為隧道進口段、隧道出口段和連接 于隧道進口段與隧道出口段之間的中部連接段，所述隧道斜井與所述中部連接段相交且二 者之間的交叉口為斜井交叉口，所述中部連接段為斜井輔助施工段且其以所述斜井交叉口 為界分為斜井輔助施工進口段和斜井輔助施工出口段，所述隧道進口段、斜井輔助施工進 口段、斜井輔助施工出口段和隧道出口段沿正洞的縱向延伸方向由后向前進行布設；所述 斜井輔助施工出口段為存在一個突涌點的隧道段，所述斜井輔助施工出口段與迂回平導相 交，所述迂回平導與斜井輔助施工出口段之間的交叉口為平導交叉口，所述突涌點與所述 平導交叉口之間的距離不大于200m;所述迂回平導包括位于斜井輔助施工出口段一側的 進口側平導和位于斜井輔助施工出口段另一側的出口側平導，所述進口側平導和出口側平 導內部相通且二者之間的連接處為所述平導交叉口；所述進口側平導位于出口側平導后 偵牝所述進口側平導為梯形且其由與正洞呈平行布設的中部導洞以及連接于中部導洞前后 兩端與正洞之間的前側導洞和后側導洞，所述出口側平導由與正洞呈平行布設的第一導洞 和位于第一導洞后側的第二導洞，所述第二導洞與前側導洞布設在同一直線上；所述斜井 輔助施工出口段一側設置有泄水洞，所述泄水洞與斜井輔助施工出口段相交且二者之間的 交叉口為泄水洞交叉口，所述第一導洞與斜井輔助施工出口段之間的交叉口為導洞交叉 口；所述斜井交叉口、所述泄水洞交叉口、所述導洞交叉口、突涌點和所述平導交叉口沿正 洞的縱向延伸方向由后向前進行布設，所述斜井輔助施工出口段以所述斜井交叉口、所述 泄水洞交叉口、所述導洞交叉口、突涌點和所述平導交叉口為界由后向前分為第一正洞段、 第二正洞段、第三正洞段、第四正洞段和第五正洞段；
[0005] 對所施工高原長隧道進行通風施工時，包括以下步驟：
[0006] 步驟一、通風機安裝：在正洞的進口和出口外側分別安裝進口側通風機和出口側 通風機，并在隧道斜井的洞口外側安裝兩個斜井洞口通風機，兩個所述斜井洞口通風機分 別為第一通風機和第二通風機；
[0007] 步驟二、隧道開挖施工：從正洞的進口由后向前對隧道進口段進行開挖施工，并從 正洞的出口由前向后對隧道出口段進行開挖施工；同時，由后向前對隧道斜井進行開挖施 工，待隧道斜井施工完成后，通過隧道斜井分別對斜井輔助施工進口段和斜井輔助施工出 口段進行開挖施工；
[0008] 其中，對隧道進口段進行開挖施工過程中，采用進口側通風機進行壓入式通風，且 通過布設于隧道進口段中已開挖完成的隧道洞內的第一通風管進行送風；
[0009] 對隧道出口段進行開挖施工過程中，采用出口側通風機進行壓入式通風，且通過 布設于隧道出口段中已開挖完成的隧道洞內的第二通風管進行送風；
[0010] 對隧道斜井進行開挖施工過程中，采用第一通風機和/或第二通風機進行壓入式 通風，且通過布設于隧道斜井中已開挖完成的隧道洞內的第三通風管和/或第四通風管進 行送風，所述第三通風管的進風口與第一通風機的送風口連接，且第四通風管的進風口與 第二通風機的送風口連接；
[0011] 對斜井輔助施工進口段進行開挖施工過程中，采用第一通風機進行壓入式通風， 且通過布設于隧道斜井和斜井輔助施工進口段中已開挖完成的隧道洞內的第三通風管進 行送風；
[0012] 對斜井輔助施工出口段進行開挖施工時，過程如下：
[0013] 步驟201、第一正洞段開挖施工：由后向前對第一正洞段進行開挖施工，開挖施工 過程中采用第二通風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井和第一正洞段中已開挖完 成的隧道洞內的第四通風管進行送風；
[0014] 步驟202、第一接力風室施工：待第一正洞段開挖施工完成后，在所述泄水洞交叉 口的后側施工第一接力風室，所述第一接力風室內裝有第一接力風機、第二接力風機和第 三接力風機，所述第四通風管的出風口與第一接力風室內部相通；
[0015] 步驟203、第二正洞段與泄水洞開挖施工：所述第一接力風室施工完成后，由后向 前對第二正洞段進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機和第一接力風機或第二接 力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第四通風管和布設于第 二正洞段中已開挖完成的隧道洞內的第五通風管或第七通風管進行送風；所述第五通風管 的進風口與第一接力風機的送風口連接，所述第七通風管的進風口與第二接力風機的送風 口連接；
[0016] 同時，由后向前對泄水洞進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機和第三 接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第四通風管和布設于 泄水洞中已開挖完成的隧道洞內的第六通風管進行送風；所述第六通風管的進風口與第三 接力風機的送風口連接；
[0017] 步驟204、第三正洞段與進口側平導開挖施工：由后向前對第三正洞段進行開挖 施工，開挖施工過程中采用第二通風機和第二接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧 道斜井與第一正洞段內的第四通風管和布設于第二正洞段內的第七通風管進行送風；所述 第七通風管的進風口與第二接力風機的送風口連接；
[0018] 同時，由后向前對進口側平導進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機和 第一接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第四通風管和布 設于第二正洞段與進口側平導中已開挖完成的隧道洞內的第五通風管進行送風；
[0019] 步驟205、出口側平導與第五正洞段后端節段開挖施工：所述進口側平導開挖施 工完成后，由后向前對出口側平導進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機和第二 接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第四通風管和布設于 第二正洞段、進口側平導與出口側平導中已開挖完成的隧道洞內的第七通風管進行送風；
[0020] 所述第五正洞段分為后端節段和位于所述后端節段前側的前側節段；并且，所述 進口側平導開挖施工完成后，由后向前對所述后端節段進行開挖施工，開挖施工過程中采 用第二通風機和第一接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的 第四通風管和布設于第二正洞段、進口側平導與所述后端節段中已開挖完成的隧道洞內的 第五通風管進行送風；
[0021] 步驟206、第二接力風室施工：待所述后端節段開挖施工完成后，在所述后端節段 內施工第二接力風室，所述第二接力風室內裝有第四接力風機和第五接力風機，所述第五 通風管的出風口與第二接力風室內部相通；所述第二接力風室位于所述平導交叉口的前 側；
[0022] 步驟207、第五正洞段前側節段與第四正洞段開挖施工：所述第二接力風室施工 完成后，由后向前對所述前側節段進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機、第一接 力風機和第四接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第四通 風管、布設于第二正洞段、進口側平導與所述后端節段內的第五通風管和布設于所述前側 節段中已開挖完成的隧道洞內的第八通風管進行送風；所述第八通風管的進風口與第四接 力風機的進風口連接；
[0023] 同時，由前向后對第四正洞段進行開挖施工，開挖施工過程中采用第二通風機、第 一接力風機和第五接力風機進行壓入式通風，且通過布設于隧道斜井與第一正洞段內的第 四通風管、布設于第二正洞段、進口側平導與所述后端節段內的第五通風管和布設于所述 后端節段與第四正洞段中已開挖完成的隧道洞內的第九通風管進行送風；所述第九通風管 的進風口與第五接力風機的進風口連接。
[0024] 上述高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法，其特征是：所述泄水洞為高位泄水洞 且其與出口側平導位于同一側。
[0025] 上述高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法，其特征是：所述斜井交叉口處設置有 射流風機。
[0026] 上述高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法，其特征是：所述隧道出口段一側還設 置有出口段平導，所述出口段平導為與隧道出口段呈平行布設的導洞且其與第一導洞位于 同一直線上；
[0027] 步驟二中對隧道出口段進行開挖施工過程中，同步由前向后對所述出口段平導進 行開挖施工，開挖施工過程中采用布設于所述出口段平導的洞口外側的第三通風機進行壓 入式通風，且通過布設于所述出口段平導中已開挖完成的隧道洞內的第十通風管進行送 風。
[0028] 上述高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法，其特征是：所述進口側通風機、出口側 通風機、第一通風機、第二通風機、第一接力風機、第二接力風機、第三接力風機、第四接力 風機和第五接力風機均為軸流式通風機，所述第一通風管的進風口與進口側通風機的送風 口連接，所述第二通風管的進風口與出口側通風機的送風口連接。
[0029] 上述高原長隧道獨頭多巷道通風施工方法，其特征是：步驟二中對斜井輔助施工 出口段進行開挖施工之前，先對斜井