一种特长隧道分隔式通风斜井结构及其施工方法与流程

本发明属于隧道工程领域，具体涉及一种特长隧道分隔式通风斜井结构及其施工方法。

背景技术：

目前，长大公路隧道运营通风多采用分段合斜井（竖井）纵向送排式通风方式，而利用施工中的增加开挖工作面设置的辅助坑道——斜井作为运营期的通风井的分段式通风的方法也得到越来越多的应用，不仅在施工中可以利用斜井作为施工辅助通道以增加洞内的施工工作面，实现长隧短打来缩短建设周期，而且在运营期还可以利用斜井作为送风通道和排风通道，将新鲜的空气从送风通道送入隧道中间，将污浊空气从排风通道排出。有时当辅助坑道数量较少时，或者为了减少通风道的工程量，常常利用在斜井巷道内设置隔层将斜井分为进风通道和送风通道，而在山岭隧道中，通过现浇支模的方式修建隔层是普遍做法，将斜井分成排风通道和送风通道。但采用支模浇筑修建隔层的方法支模工程量大，施工速度慢，施工组织、模板成本以及人力成本高，而且为了不干扰隧道内的施工，往往会在全隧道贯通以后，最后再施工隔层，隔层的支模浇筑将影响整个隧道的工期和成本。特别是对于高寒高海拔地区，洞内作业环境差，人工作业工效低，在洞内支模现浇隔层存在成本高、速度慢、耗费工期长、人力需求高、污染环境等问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的是提供一种特长隧道分隔式通风斜井结构及其施工方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本发明第一方面的内容提出一种特长隧道分隔式通风斜井结构，包括：

斜井，所述斜井的一端与外界连通，另一端与隧道连通，所述斜井的内侧设置有衬壁，所述衬壁包含底面、两个侧面和顶面；

中隔墙，所述中隔墙竖直设置在所述衬壁的底面和顶面之间，所述中隔墙由多个中隔板拼接而成，将所述斜井分为左右并列的进风通道和出风通道。

本发明还具有以下可选特征。

可选地，所述衬壁的底面的中部纵向设置有凸台，所述凸台的中部设置有凹槽，每个所述中隔板的下边沿嵌入所述凹槽中，所述中隔板与所述凹槽的缝隙中填充有胶水或水泥。

可选地，每个所述中隔板与所述凹槽两侧的所述凸台之间设置有连接件。

可选地，所述连接件包括l形钢板，所述l形钢板分布在所述中隔板的两侧，所述l形钢板的竖直面与所述中隔板通过膨胀螺钉相连接，所述l形钢板的另一面与所述凸台通过膨胀螺钉相连接。

可选地，所述l形钢板的竖直面通过多个膨胀螺钉同时与两个相邻的所述中隔板的下部相连接。

可选地，每个所述中隔板的两侧边沿分别设置有多个缺口，每两个相邻的所述缺口之间形成插头，每两个相邻的所述中隔板之间相接触的边沿之间通过所述缺口与所述插头啮合拼接。

可选地，所述中隔板的两侧边沿的端面的上部分别设置有楔形槽，所述楔形槽通出所述中隔板的上端面，两个所述中隔板的边沿相拼接后，其拼接边沿上部的所述楔形槽相扣合形成盲孔，所述衬壁的顶部对应所述楔形槽处连接有螺柱，所述螺柱伸入所述盲孔内，所述盲孔内填充有胶水或水泥。

本发明第二方面的内容提出一种特长隧道分隔式通风斜井施工方法，包括以下步骤：

s001：开挖斜井并进行初期支护：斜井施工根据围岩等级及设计断面等条件，选择适宜的钻爆法或全断面掘进机法开挖，围岩开挖后，对开挖的斜井及时进行初期支护；

s002：对斜井的底面与凸台进行衬砌浇筑：待隧道全断面仰拱开挖支护完成后，及时施作斜井底面及凸台，在凸台的中部预留凹槽；

s003：对斜井的顶部和两侧进行衬砌现浇：斜井开挖后，根据监控量测结果，对斜井的顶部和两侧进行衬砌，并采用模板台车现浇工艺现浇出斜井的衬壁的顶面和两个侧面；

s004：预制中隔板：预制完成中隔板，对中隔板养的护达到设计要求后，统一将中隔板运到斜井外存放场地存放；

s005：在凸台上安装滑道：完成凸台施工后，在凸台上的凹槽中安装滑道；

s006：将中隔板通过滑道运输到安装位置并安装在斜井内。

在s003中，现浇斜井衬壁的顶面时在顶面预留螺栓连接孔；在s004中，预制中隔板时在中隔板的两侧边沿的上部预留楔形槽；在s006中，将一块中隔板运送到安装位置后，将螺柱的上端连接在斜井的衬壁的顶面上的螺栓孔中，使螺柱的下端伸入楔形槽内，再将另一块中隔板与前面的中隔板拼接好，使两个中隔板上的楔形槽相扣合形成盲孔，然后往盲孔中填充胶水或水泥。

本发明的特长隧道分隔式通风斜井结构是在斜井的内侧壁上设置衬壁，并在衬壁的顶面和底面之间设置由多个预先制作的中隔板，并将其拼接成中隔墙，通过中隔墙将斜井分成左右并列的进风通道和出风通道，其结构简单，安装方便，施工效率高，工期较短，对环境影响小，可以降低施工成本。

附图说明

图1是特长隧道与斜井的结构关系简图；

图2是图1中的斜井中的本发明的特长隧道分隔式通风斜井结构的一种实施例的横截面示意图；

图3是图2中a处的放大结构示意图；

图4是图2中的中隔墙的结构示意图；

图5是图4的俯视结构图；

图6是图4中的单个中隔板的结构示意图。

在以上图中：1斜井；2隧道；3衬壁；301凸台；302凹槽；4中隔墙；401中隔板；402缺口；403插头；404楔形槽；5连接件；6螺柱。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

参考图1至图4，本发明的实施例提出一种特长隧道分隔式通风斜井结构，包括：斜井1和中隔墙4，斜井1的一端与外界连通，另一端与隧道2连通，斜井1的内侧设置有衬壁3，衬壁3包含底面、两个侧面和顶面；中隔墙4竖直设置在衬壁3的底面和顶面之间，中隔墙4由多个中隔板401拼接而成，将斜井1分为左右并列的进风通道和出风通道。

斜井1中的衬壁3通过模注现浇形成，组成中隔墙4的各个中隔板401均为提前制作好后运至现场安装，中隔板401可以由钢筋混凝土制成，也可以由塑料等轻质材料制成，将多个中隔板401固定连接在斜井1的衬壁3的顶面和底面的中部之间，所有前后相邻的两个中隔板401之间相互拼接形成整个中隔墙4，中隔墙4将斜井1的内部竖向分隔成两个通道，一个作为进风通道使用，另一个作为出风通道使用。

实施例2

参考图2和图3，在实施例1的基础上，衬壁3的底面的中部纵向设置有凸台301，凸台301的中部设置有凹槽302，每个中隔板401的下边沿嵌入凹槽302中，中隔板401与凹槽302的缝隙中填充有胶水或水泥。

凸台301相当于对衬壁3的底面的中部进行了加厚处理，以便于在中部开设凹槽302，中隔板401的下边沿插入凹槽302后，再往中隔板401与凹槽302之间的空隙中灌入胶水或水泥，即可通过凹槽302将中隔板401的下端固定在斜井1的中间位置。

实施例3

参考图3和图4，在实施例2的基础上，每个中隔板401与凹槽302两侧的凸台301之间设置有连接件5。

连接件5将中隔板401固定在凸台301上的凹槽302中，可避免中隔板401沿着凹槽302滑动。

实施例4

参考图3和图4，在实施例3的基础上，连接件5包括l形钢板，l形钢板分布在中隔板401的两侧，l形钢板的竖直面与中隔板401通过膨胀螺钉相连接，l形钢板的另一面与凸台301通过膨胀螺钉相连接。

连接件5采用l形钢板，l形钢板包括两个相垂直的平面，两个平面上均设置有连接孔，其中一个平面保持竖直，并通过膨胀螺钉与中隔板401的一面固定连接，l形刚板的另一个面与凸台301的表面贴合，并通过膨胀螺钉连接在凸台301上。

实施例5

参考图3，在实施例4的基础上，l形钢板的竖直面通过多个膨胀螺钉同时与两个相邻的中隔板401的下部相连接。

l形钢板的两个平面上均设置有四个连接孔，其中的竖直面上左侧的两个连接孔中穿过膨胀螺钉与一个中隔板401相连接，另外两个连接孔中穿过膨胀螺钉与另一个中隔板401相连接，使两个拼合的中隔板401之间通过l形钢板连接为一体。

实施例6

参考图4和图6，在实施例3的基础上，每个中隔板401的两侧边沿分别设置有多个缺口402，每两个相邻的缺口402之间形成插头403，每两个相邻的中隔板401之间相接触的边沿之间通过缺口402与插头403啮合拼接。

两个相邻的中隔板401通过缺口402与插头403之间相互啮合拼接，可避免两个中隔板401在竖直方向上发生错位。

实施例7

参考图4和图5，在实施例3的基础上，中隔板401的两侧边沿的端面的上部分别设置有楔形槽404，楔形槽404通出中隔板401的上端面，两个中隔板401的边沿相拼接后，其拼接边沿上部的楔形槽404相扣合形成盲孔，衬壁3的顶部对应楔形槽404处连接有螺柱6，螺柱6伸入盲孔内，盲孔内填充有胶水或水泥。

螺柱6的上端与衬壁3的顶面相连接，其下端伸入两个相邻的中隔板401上的楔形槽404相扣形成的盲孔中，再往盲孔中灌入胶水或水泥，等胶水或水泥凝固后，两个中隔板401的上部就通过凝固的胶水或水泥以及螺柱6形成的楔子固定住，使两个中隔板401的上部不会与衬壁3的顶面之间发生错位。

实施例8

本发明的实施例还提出一种特长隧道分隔式通风斜井施工方法，包括以下步骤：s001：开挖斜井1并进行初期支护，根据围岩等级及设计断面等条件，选择适宜的钻爆法或全断面掘进机法开挖，围岩开挖后，及时对斜井1进行初期支护；s002：对斜井1的底面进行衬砌浇筑：待斜井1和隧道连通后，先对斜井1的衬壁3的底面进行施工，并在底面的中部预留连接钢筋，再浇筑凸台301，在凸台301的中部预留凹槽302；s003：对斜井1的顶部和两侧进行衬砌和现浇：待斜井1全断面仰拱开挖支护完成后，及时施作斜井1底面及凸台301，在凸台301的中部预留凹槽302；根据监控量测结果，对斜井1的顶部和两侧进行衬砌，并采用模板台车现浇工艺现浇出斜井1的衬壁3的顶面和两个侧面，并在顶面预留螺栓连接孔；s004：预制中隔板401：预制完成中隔板401，对中隔板401养的护达到设计要求后，统一将中隔板401运到斜井1外存放场地存放；s005：在凸台301上安装滑道：完成凸台301施工后，在凸台301上的凹槽302中安装滑道；s006：将中隔板491通过滑道运输到安装位置并安装在斜井1内，将中隔板401放入凸台301内的滑道中，并竖向固定好，采用拖拽牵引或顶推装置，将中隔板401沿滑道送到斜井1中指定的拼装连接位置；每拼接好一个中隔板401，将螺柱6插入螺栓连接孔，并采用高强树脂等固定，并将中隔板401的上部的楔形槽404内填充胶水或水泥等密封材料。

在s003中，现浇斜井1的衬壁3的顶面时在顶面预留螺栓连接孔；在s004中，预制中隔板401时在中隔板401的两侧边沿的上部预留楔形槽404；在s006中，将一块中隔板401运送到安装位置后，将螺柱6的上端连接在斜井1的衬壁3的顶面上的螺栓连接孔中，使螺柱6的下端伸入楔形槽404内，再将另一块中隔板401与前面的中隔板401拼接好，使两个中隔板401上的楔形槽404相扣合形成盲孔，然后往盲孔中填充胶水或水泥。

在s006中，在凸台301上的凹槽302中设置好滑道后，再放置滑块，将中隔板401放到滑块上，并对中隔板401的两侧采用可移动的限位架进行限位，防止中隔板401倾斜；采用拖拽牵引或顶推装置，将中隔板401沿凹槽302内的滑道送到斜井1中指定的拼装连接位置；将螺柱6的上部插入预留的螺栓连接孔中，并采用高强树脂进行固定，使螺柱6的下部伸入中隔板401上的楔形槽404中，并在楔形槽404内填充胶水或水泥等密封材料；将中隔板401进一步顶推到位，与已安装的中隔板401挤压结合；检查已安装的中隔板401的线型和连接处的间隙，满足设计要求后，将中隔板401的下部和凸台301通过连接件5和螺栓固定，完成安装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。