[发明专利]隧道通风井支护结构及其施工方法

说明书

本发明隧道通风井支护结构及其施工方法，属于隧道工程领域，目的是节约通风井支护工序，加快建井速度，提高安全性。通风井支护结构包括通风井井口段、井底段和井身段；紧贴井身段的内壁上设置有环向封闭的井身衬砌层，井身衬砌层采用模筑砼结构，并由井身衬砌层构成井身段的单层衬砌结构。本发明，采用单层衬砌结构，结构得到简化，节约了施工工序，大大节约了施工工期；采用模筑结构与成井同时进行，机械化程度高，施工安全性高；单层衬砌结构对围岩起到支护的时间提前，提高了通风井自身以及施工的安全性。其施工方法，成井速度快，工作面安全。

技术领域

本发明属于隧道通风领域，具体的是隧道通风井支护结构及其施工方法。

背景技术

通风井是隧道通风设施中的一种。它是超特长隧道的“鼻孔”，通过通风井，将隧道内污浊空气排出地面，同时将地面新鲜空气送入隧道，保证隧道内空气的清新。随着我国交通网不断向山区延伸，出现了大批长隧道以及超长隧道，这类隧道通常需要设置通风井以解决运营通风的问题。竖井相对于其它井型具有长度短、风阻小等优点。但是竖井施工复杂，主要采用掘进后喷锚支护或成井后自井底模筑混凝土或钢筋混凝土组成的复合式衬砌结构，施工以正井钻爆掘进和掘砌单行作业为主。该方式具有以下弊端：

首先，复合式衬砌支护工序多，建井速度慢；

其次，单行作业方式，机械化程度低，安全性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道通风井支护结构及其施工方法，解决传统复合式衬砌施工复杂，建井速度慢的问题，以节约通风井支护工序，加快建井速度，提高安全性。

本发明采用的技术方案是：隧道通风井支护结构，通风井与对应隧道主井连通的一端为井底端、另一端为井口端；沿通风井纵向，通风井包括与井口端相邻的井口段、与井底端相邻的井底段和位于井口段与井底段之间的井身段；所述井身段的内壁呈凹凸不平的粗糙面；紧贴所述井身段的内壁上设置有环向封闭的井身衬砌层，所述井身衬砌层采用模筑砼结构，并由所述井身衬砌层构成所述井身段的单层衬砌结构。

进一步的，所述井口段设置有环向封闭的锁口圈，所述锁口圈为模筑钢筋混凝土结构，并由所述锁口圈构成所述井口段的单层衬砌结构。

进一步的，紧贴所述井底段的内壁设置有环向封闭的井底衬砌层，所述井底衬砌层采用模筑钢筋混凝土结构，并由所述井底衬砌层构成所述井底段的单层衬砌结构。

进一步的，所述通风井为竖井。

进一步的，沿通风井的径向，在所述井身衬砌层的外壁设置有沿其径向向外凸出的井身壁座，在所述井身段的内壁上设置有沿其径向向外凹陷的井身凹槽，所述井身壁座插接于所述井身凹槽内。

进一步的，所述井身壁座为钢筋混凝土结构；所述井身壁座包括底壁、侧壁和斜壁；所述底壁垂直于井身段的内壁，所述斜壁一端与侧壁相连接，另一端倾斜向井口端方向延伸至井身衬砌层的外壁。

上述隧道通风井支护结构的施工方法，沿通风井的纵向由井口段向井底段方向按掘进段进行分段施工，所述掘进段包括井口段、井身段和井底段，且所述井身段由井口段向井底段方向分为数段井身掘进段；施工时，待掘进段模筑形成的筑壁的1/3高达到初凝后，开始下一掘进段的施工，如此重复直至井底段施工完毕。

进一步的，悬吊整体模板，将整体模板下方在对应掘进段掘进形成的虚渣上，该整体模板与对应掘进段的井壁之间形成浇筑口朝向井口端的浇筑腔体，向浇筑腔体内浇筑混凝土。

进一步的，所述井身段的每一井身掘进段的井壁上至少分布有一处井身凹槽。

进一步的，在井身段的相邻井身衬砌层的施工缝之间、井身衬砌层与锁口圈之间以及井身衬砌层与井底衬砌层的施工缝之间设置环向封闭的止水条。