在我們解決數學中的幾何圖形問題時，經常會添加一些輔助線，以便取得過渡性的推論，從而達到推導出結論的目的。在工程施工中，為了增加施工作業面、加快施工進度、改善施工條件，同樣會選擇設置一些輔助性的通道。
今天，小鐵匠將以中國鐵路第一長隧——大瑞鐵路高黎貢山隧道為例，帶您瞭解一下隧道施工中的那些“輔助線”……
工程概況
大瑞鐵路高黎貢山隧道全長34.538千米，是中國第一鐵路長隧，也是大瑞鐵路的控制性工程。高黎貢山隧道由中鐵二院設計，中鐵隧道局承擔29.307千米的施工任務。
高黎貢山隧道施工採用全線貫通平導、長斜井、深豎井等輔助通道，出口正洞、平導採用兩臺TBM施工，幾乎涵蓋所有隧道施工工法。應用於高黎貢山隧道的“彩雲號”TBM，由中鐵工業旗下的中鐵裝備聯合中鐵隧道局等單位研製，是世界最先進的大直徑敞開式隧道硬巖掘進機。
1、豎井
問：豎井是什麼？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
豎井是在隧道上方開挖的與隧道相連的豎向坑道，通常用來提升有用礦物、上下人員、下放材料設備和通風。豎井中的運輸一般採用吊桶或罐籠提升，地面需要安裝井架和天輪等設備，地下需佈置井底車場。因為要安裝地面提升設備、修建井口加固結構，所以井口需有較寬闊的場地。應當注意的是，井口不能設在有可能被水淹沒的地方。
▲豎井與隧道連接斷面示意圖
高黎貢山隧道1號豎井主井深度762.59米，直徑6米；副井深度764.74米，直徑5米。2號豎井主井深度640.22米，直徑6米；副井深度640.36米，直徑5米。高黎貢山隧道1號、2號豎井分別為國內第一、第二深鐵路豎井，1號豎井比全球第二高樓——632米的上海中心大廈還要高130米。過去的豎井大部分用在煤礦中使用，地層為變質岩。而高黎貢山隧道為花崗岩，屬火成岩地層，是深豎井首次在火成岩地區修建，在這種條件下修建深豎井是個極大的挑戰。
問：為什麼要設置豎井？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
隧道施工中設置豎井可以增加工作面、增加出渣與進料運輸線路。在隧道建成後，豎井還可作為通風之用。例如，高黎貢山隧道的豎井，主井功能為出碴、出汙風，副井功能為進料、進新風、排水、人員進出併兼作安全出口。
▲高黎貢山隧道2號豎井
應當注意的是，豎井施工對高空墜物和設備安全的控制要求極為嚴格，並且對地下水要求高。豎井井身狹小，抽排水能力有限，因此在勘察設計過程中、井身施工期間必須做好地下水的避讓設計、地下水防治方案編制、抽排水系統配置和管理。
2、斜井
問：斜井是什麼？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
斜井是在隧道側面上方開挖的與之相連的傾斜坑道，是隧道施工的輔助通道之一，也是實現“隧短打”的主要施工措施。斜井軸線與隧道中線的平面交角一般不小於40°；傾角與提升方式相適應，通常不大於35°。井身根據長度設置緩坡段，施工方法和一般隧道施工相同，根據圍巖情況採用鑽爆或機械開挖。
▲斜井與正洞連接平面示意圖
高黎貢山隧道1號斜井位於線路右側，按主副井設置，是國內最長鐵路斜井。主斜井與線路中線平面夾角為78°38'30"，斜井斜長3850米，坡度9.0%。副井與線路中線平面夾角為78°38'30"，斜井斜長3870米，坡度8.8%。為便於建井期間錯車，副井內設12處錯車道，間距約250米，每處長25米。斜井內每隔250米設置一段緩坡，長25米。
問：為什麼要設置斜井？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
在特長隧道施工時，設置斜井可以增加工作面、縮短工期。隧道建成後，斜井同樣可以根據設計作為通風通道。例如，高黎貢山隧道主斜井斷面淨空尺寸為7.7米（寬）*6.4米（高），用於進料、皮帶出碴、排汙風。副井斷面淨空尺寸為5.0米（寬）*6.0米（高），用於通風、施工排水、併兼作施工期間的服務通道及人員進出通道。
▲高黎貢山隧道1號斜井
與豎井相比，斜井施工具有投資少、速度快、成本低的優點。但應當注意的是， 斜井通過不良地質段特別是富水段時，反坡排水要求高、壓力大。另外，在斜井運輸組織中，應當特別注意防止出現機械設備溜車。
3、平導
問：平導是什麼？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
平導是在隧道施工中，修建一條平行於正線的輔助通道。根據施工需要，平導可局部設置也可全線設置，其斷面相對於正洞較小，施工速度較快。在地質複雜的長大隧道施工中，平導能提前揭示地質情況，為正洞施工提供技術支持。
▲高黎貢山隧道輔助通道佈置平面圖
高黎貢山隧道貫通平導位於線路前進方向左側，總長34586.468米，平導後期將進行二次擴挖，成為隧道II線。高黎貢山隧道平導在平面上按3段設置，進口平導段722.605米位於隧道進口車站段；洞身段平導段33245.646米結合預留II線線位設置，與隧道中線間距30米；出口平導段618.217米位於出口車站段。
問：為什麼要設置平導？
小鐵匠
你們的小夥伴兒
在長大隧道施工中，平導具有探明前方地質情況、改善通風效果、提前釋放水壓等多種功能。同時，可以解決隧道施工中的出渣與進料運輸、施工測量及安全等問題。平導超前後，還可以通過橫通道增加正洞作業面數量，優化工期。
▲高黎貢山隧道平導施工
按照有關要求，平導掌子面要比正洞掌子面超前一段距離，為正洞安全、快速施工創造條件。
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