漏斗棚架法（hopper shed support tunnelling method）也稱下導坑先牆後拱法。適用於較堅硬穩定的岩層。施工時先開挖下導坑，在導坑上方開始由下向上作反台階式的擴大開挖，直至拱頂；隨後在兩側由上向下作正台階式的擴大開挖，直至邊牆底；全斷面完全開挖後，再由邊牆到頂拱修築襯砌。
基本介紹
- 中文名：漏斗棚架法
- 外文名：hopper shed support tunnelling method
- 別稱：下導坑先牆後拱法
- 適用：較堅硬穩定的岩層
- 關鍵因素：導坑
- 優點：工作面較多，可同時流水作業
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施工程式
漏斗棚架法又稱下導坑先牆後拱法，它的施工程式是：在最前方開挖的部分是下導坑①，在下導坑開挖面後約30~50米處，開始架設“漏斗棚架”，然後在漏斗棚架上方逐步向上擴大②③④及⑤各部。它們的間距以互不干擾為原則，一般可採用15~20米，②、③、④、⑤部擴大的鑽眼工作可在棚架的碴堆上進行。它們爆落的石碴通過棚架漏斗口向下裝入停放在下導坑的斗車中，並運出洞外。拆除棚架以後，再開挖兩側⑥部和水溝，完成整個斷面的開挖。最後，在一定的安全距離(約30~50米)以外就可灌注邊牆和拱圈混凝土襯砌。
施工程式關鍵因素
導坑是分部開挖法的關鍵工序，它能為後續開挖工序創造臨空面，以提高爆破效果，同時能作為開展工作面進行擴大的基地，在導坑開挖中能查明實際的地質情況，能用來排除地下水使坑道保持乾燥，能用它來鋪設管道、電纜線和運輸軌道，能便利地下測量工作，及早打通導坑，能使中線得到校核，同時能顯著地改善施工通風條件。在另一方面講，導坑本身的尺寸較小，只有一個I臨空面，超前進入山體深處，運輸距離最遠，而且地質情況還有待查明，可能遇到地質突然變化而影響前進。同時相對於後續開挖工序來說，導坑的開挖工作、出碴運輸、通風、排水、測量工作以及鋪設管路等方面都是比較困難的。正是由於這些原因，導坑的掘進成為全隧道施工過程的關鍵環節，因此，有效地組織導坑快速掘進，使導坑掘進領先於其他工序，為加快整個隧道施工進度創造條件。
導坑的最小尺寸主要應滿足打眼放炮、質條件，支撐形式和管路布置等情況而定，出碴運輸等工序在操作上的要求，同時應結合地以保證正常施工的需要。
為了架設漏斗棚架，下導坑還要求加高到3.2~3.4米。導坑形狀通常用矩形或梯形。在堅硬岩層一般採用矩形。在較破碎的地層時宜用梯形，兩側斜度約為10∶1，這樣可縮短橫樑的跨度，有利於承受豎向的圍岩壓力。這樣的支撐對於承受側向圍岩壓力比較穩定。
下導坑中心線一般與隧道中心線一致，其底面標高應與隧道底面標高平齊。掘進時一定要注意，不要使導坑底面標高升起，以免以後“檢底”。
漏斗棚架的類型
漏斗棚架的類型與下導坑寬度有關。為了漏碴和運碴互不干擾，一般採用雙運輸道的導坑。
漏斗棚架的類型棚架是一個臨時結構，主要按一次爆破後在棚架上堆積的②，⑧部的石碴重量來設計，對於衝擊力，則考慮另加臨時中間支柱來加固。橫樑通常採用西25~30厘米的圓木，立柱採用Φ20厘米的圓木。為了保持棚槊的穩定和整體性，需加設縱撐，一般採用西15厘米的圓木。棚架總長度應按②～⑤部的漏碴需要而定，一般60~70米。有時為了縮短棚架總長度，而將④，⑤兩部合拼為一次開挖。
漏斗棚架開挖法的②③④⑤部挑頂擴大的爆破都有2個臨空面，爆破條件較好。此時要注意炮眼布置和裝藥放炮工作，儘量減少超挖、欠挖和減少對岩層的震松。並要注意爆落的石塊不致太大，以免堵塞漏斗口或打壞棚架和斗車。
漏斗棚架法特點
綜合上述的漏斗棚架法施工，它的優點有：
(一)便於手持鑿岩機的使用，上部斷面的石碴裝車，可不用裝碴機械。
(二)領先的下導坑能及早探明前方山體的地質條件，疏乾圍岩的地下水，以及使隧道提早貫通。
(三)工作面較多，可同時流水作業。如需要加快隧道掘進進度，下導坑可趕前較遠，以增加中間的擴大工作面。
由此可以看出，漏斗棚架法對予用人力和小型機具相配合的半機械化隧道施工是很適合的。
但這一施工方法也存在一些缺點：
(一)棚架需要木材較多，且易被爆破損壞而消耗大。
(二)工作面分散，通風條件較差。管路布置也比較分散，側牆⑥部爆破時容易打壞管路和堵塞運輸線路。
(三)拱部爆破分部較多，不利於光面爆破。
(四)岩層暴露時間較長，而且分次向上擴大，若要支撐，只能等到擴大出整個坑道輪廓時，才能架設，因此限制了這個方法只能用在比較堅固穩定的岩層。
