衬砌作业方面,进出口区域设置了洞口自动计量混凝土拌合站,生产出的熟料被装入5立方米的混凝土轨行式运输车中,由12吨电瓶车牵引至混凝土泵,然后再注入钢模板衬砌台车中进行衬砌施工。这一流程保证了衬砌混凝土的质量和供应效率。
云台山隧道在哪里?
为了解决施工干扰难题,该工程处研制出了一套过轨铺底作业的新工艺,并采用了浮放道岔技术。这些创新措施成功地克服了仰拱铺底与轨道运输之间的冲突,大幅度地提高了施工工效,为类似地质条件下的隧道施工提供了宝贵的经验。
水文地质条件对施工也有较大影响,整个隧道的昼夜涌水量约为9850吨,这是一个相当可观的数据。云台山Ⅱ线隧道与Ⅰ线隧道之间的中线间距仅为30米,由于两线距离很近,其地质情况也基本相当,施工时需注意相互影响。
Ⅱ线隧道在装碴、运输和混凝土衬砌作业方面,与Ⅰ线隧道大致相同。然而,由于没有了平行导洞提供的便利条件,隧道的仰拱和铺底作业与频繁的轨道运输之间产生了相互干扰的问题,这对施工组织提出了新的挑战。
在开挖作业方面,Ⅰ线隧道主要采用全断面法和台阶法,并根据具体的地质条件交替使用。开挖工具方面,除了出口工区配备了一台进口H169二臂台车外,其他区域主要使用手持风钻。爆破作业在一般地段采用非电系统,而在煤层段则使用电雷管系统进行爆破。
云台山隧道地处侯月铁路线,具体位置在山西沁水县与翼城县的交界地带,它的主要功能是穿越中条山的主峰区域。作为双线铁路隧道,它采用了分修的方式建设,Ⅰ线隧道的全长为8145米,而Ⅱ线隧道的全长为8178米,两者均为电气化单线断面设计。
隧道内的围岩类别分布较为复杂,全隧道通过Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类围岩段的长度分别占总长的4.3%、40%和55.7%。特别值得注意的是,具有膨胀性的围岩地段占据了整个隧道总长度的96%,这意味着施工中需要特别关注围岩的稳定性问题。
在地质构造方面,云台山隧道主要穿过了石炭系和二迭系的地层。其中Ⅰ线隧道进口段存在一段192米长的古河槽,地层性质为土夹碎石。在洞身掘进过程中,穿越了长达1740米的煤系地层,期间揭露煤层达13次,并伴有瓦斯存在,同时还需穿越4条较大的断裂带。
Ⅰ线隧道的施工方案颇为复杂,采用了进、出口加平行导洞以及中部斜井加平行导洞的组合方案。其中平行导洞的设计断面面积为10.5平方米,斜井位于隧道中部,距离进口3668米,井身长448米,倾角为17度,并与正洞正交,其断面面积为22.5平方米。
对于斜井段的施工,特别设立了133米深的竖井垂直投料系统,在井口进行搅拌,然后通过垂直输送系统将混凝土输送到井底的隧道内。这种垂直输送方式解决了斜井段混凝土浇筑的高差问题,是施工中的一个关键技术措施。
斜井工区的运碴方式略有不同,使用8吨电瓶车牵引6立方米的矿车,运至井底车场后,再用提升机将6立方米的矿车拉至地面进行倒运。这种运输组织方式有效地解决了不同区段的物料运输需求,确保了施工进度的顺利进行。
初期支护主要采用喷锚结构,在洞口和软岩地段,按照设计要求增加了钢筋网和钢格栅支撑,并使用潮喷机进行喷射作业。装碴作业使用的是L120型立爪装车机,在进、出口工区,运碴由8至12吨的电瓶车牵引8至14立方米的梭式矿车完成。
Ⅱ线隧道的施工策略有所不同,它是将Ⅰ线的平行导洞扩大为单线隧道断面。其开挖方法主要采用全断面法和微台阶法,开挖手段均采用了自行研制的“多功能台架”。这种台架的应用提高了施工的灵活性和效率。