铁路隧道衬砌施工自动浇筑振捣新技术

铁路隧道衬砌质量问题导致的衬砌背后空洞、开裂、掉块等病害会对铁路正常运营造成极大威胁,混凝土的浇筑和振捣是保证隧道衬砌质量的关键.为此,研发了一种隧道衬砌施工自动浇筑振捣新技术,以提升隧道衬砌质量.研究表明,自动旋转布料机逐窗浇筑技术每次换管时间仅为3～4 min,具有结构简单、操作方便、效果优良、安全可靠的特点,既加...     

郑万高铁重庆段隧道二次衬砌施工质量管理实践

隧道二次衬砌的施工质量关系着铁路运营安全。文章以郑万高铁重庆段隧道二次衬砌施工为背景,针对二次衬砌质量缺陷问题,对工装设备、施工工艺和管理措施进行了优化,特别是针对初期支护平整度、防水板铺设、台车布料、混凝土振捣、拱顶防脱空监控、施工缝处理、止水带安装等方面采取了一系列改进措施,实现了隧道二次衬砌施工横向到边、纵向到底的有效管理,规范了作业标准,提升了施工质量,取得了良好的施工效果。     

提高侵蚀环境下山岭隧道衬砌混凝土耐久性施工对策研究

通过调查发现,我国既有山岭隧道结构耐久性普遍不足,许多隧道运营后不久衬砌结构就出现了开裂、渗漏水、溶蚀结晶、甚至出现拱顶掉块,造成隧道结构耐久性不足,其原因有设计原因也有施工方面的原因.文章针对既有隧道的病害表现,分析了隧道衬砌耐久性不足在施工方面的原因,并提出了解决新建隧道衬砌混凝土耐久性的主要施工对策:采用多元复合胶凝材料及合适的混凝土搅拌工艺;采用低水胶比、低用水量和高性能减水剂;采用先进的灌筑和振捣工艺、合理的养护技术及拆模和养护时间等.     

隧道衬砌防脱空预警监控新技术研究与应用

隧道衬砌空洞是常见的质量缺陷问题,对铁路运营安全危害极大。文章分析了造成隧道拱顶脱空的主要原因,着重研究了用于防治隧道衬砌脱空的智能监测技术、视频监控系统,并通过智能预警技术进一步优化带模注浆施工技术。在京沈高铁北京段梨花顶隧道的成功应用效果表明,新型防脱空预警技术是一种较好的监控措施和监督管理手段,能从根本上解决隧道拱顶衬砌空洞问题,同时又降低带模注浆量,节省成本,提升经济效益。     

单线铁路隧道衬砌拱顶纵向带模注浆技术研究

文章针对传统衬砌拱顶带模注浆工艺存在的不足,结合叙毕铁路隧道施工实例,开展了单线铁路隧道衬砌拱顶带模纵向注浆技术研究,介绍了该技术机理与施工工艺要点,并评述了该技术应用的合理性,为后续铁路隧道带模注浆作业提供了可靠的理论依据。     

衬砌缺陷防治技术在运营铁路隧道中的应用研究

运营铁路隧道存在拱顶空洞、衬砌开裂掉块、渗漏水等缺陷,危及列车运行安全。基于此,文章从理论及破坏模型方面分析了衬砌空洞的破坏方式,对常规衬砌缺陷整治方法的优缺点进行了分析。针对已运营的某铁路隧道衬砌缺陷,提出采用衬砌缺陷成套技术中的带模注浆防治技术进行加固和修复。应用效果表明,经过注浆修复后的衬砌整体性良好,治理效果显著,具有节省工期、提高工效、不返修等特点。     

聚丙烯网状纤维混凝土在隧道衬砌中的应用试验研究

在隧道衬砌混凝土中掺入聚丙烯纤维,能显著增加混凝土的抗渗能力,对提高衬砌混凝土防水性能非常有利,并且能够增加混凝土的抗压、抗冲击、抗磨损和抗疲劳等特性.但掺入聚丙烯纤维后,混凝土工作性能和外观质量稍有降低,对自流无振捣混凝土衬砌施工有一定影响.文章介绍了在隧道衬砌中采用聚丙烯网状纤维混凝土的试验结果,并对聚丙烯纤维混凝土与钢纤维混凝土作了对比分析.     

隧道衬砌脱空及厚度不足的原因分析与防治措施初探

隧道衬砌脱空及厚度不足是隧道施工及运营过程中常见的质量缺陷,存在极大的质量安全隐患。基于此,文章从隧道开挖、初期支护、防水板施工、模板安装、混凝土浇筑及养护质量等方面进行了分析和总结。结果表明,影响隧道二次衬砌脱空的因素涉及隧道施工的各个环节,必须从各环节加以严格管控;带模注浆、及时进行第三方检测以及改进衬砌混凝土施工工艺和研究开发新材料新设备对防治隧道衬砌脱空及厚度不足具有明显的效果。     

单线铁路隧道衬砌台车软性搭接改造施工技术

铁路隧道运营的最大安全隐患就是隧道拱部掉块及仰拱隆起。产生掉块的主要原因有施工缝处衬砌台车挤压、施工缝止水带悬臂端切割混凝土、拱部施工冷缝、混凝土质量缺陷等,但最普遍并最严重的质量问题是由衬砌台车挤压造成的。为消除衬砌刚性搭接导致的隧道衬砌拱部掉块缺陷,文章通过在中老铁路努瓦山隧道施工中对隧道衬砌台车进行改造,采用托盘+橡胶垫片的软性搭接技术,有效解决了衬砌施工缝处因刚性搭接造成的质量隐患问题。     

铁路隧道结构设计参数对二次衬砌裂缝影响规律研究

对玉磨铁路安定隧道二次衬砌裂缝的分布进行统计分析，并提出一种更接近实际荷载情况的模拟方法，对二次衬砌的裂缝发展规律和控制因素进行研究。采用正交试验研究四因素（混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径、保护层厚度）三水平条件下衬砌裂缝情况。结果表明：现场衬砌裂缝分布情况统计显示裂缝主要分布于拱脚和拱腰位置，拱顶次之，拱肩裂缝较少，纵向裂缝比例达到63%，环向裂缝和斜向裂缝占比分别为18%和19%；衬砌各部位损伤出现的顺序为拱脚、拱顶、拱腰、拱肩，而裂缝发展程度一般为拱脚>拱腰>拱顶>拱肩；二次衬砌结构参数对拱脚裂缝宽度的影响程度为混凝土强度等级>保护层厚度>衬砌厚度>钢筋直径；随着因素水平的提升，混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径的影响程度逐渐减小，衬砌厚度影响趋势则相反。     

横向内置加劲型中埋式橡胶止水带研制

铁路隧道衬砌施工缝质量问题十分突出,主要表现为中埋式橡胶止水带在混凝土浇筑过程中发生移位、扭曲、折皱等变形,使施工缝处衬砌混凝土形成薄片状或薄块状,存在掉块风险,危及行车安全。若将薄片或薄块状混凝土全部剔除,又会影响隧道的外观质量。基于此,为解决铁路隧道衬砌施工缝质量问题,研制了横向内置加劲型中埋式橡胶止水带,在不改变橡胶材料性能的基础上,通过工厂化生产将钢板直接置入橡胶止水带中,从而将复杂的安装工艺和现场管理问题从根本上予以解决。通过现场试验表明,新产品具有"使用方便,安装质量好、安装效率高、综合成本低"的特点,极具推广应用价值。     

一种隧道拱顶智能取芯装置及取芯孔修补工艺

在隧道实体质量检测中,常规水钻无法安全、有效地对拱顶实施取芯作业。因此,研制一种隧道拱顶智能取芯装置,可解决冷却水回流烧毁电机及漏电危险等问题。该装置具有智能识别防水板位置,避免钻破防水板的风险;在取芯过程中通过取芯速度和钻机电流的变化情况,可对衬砌混凝土的密实度、强度、匀质性进行预判;通过对钻孔取芯,可检测隧道拱顶衬砌厚度、脱空深度等。同时,提出了一种取芯孔修复工艺,解决了钻孔取芯孔洞的修复质量问题。     

整体式衬砌台车在铁路客运专线隧道中的应用

铁路客运专线隧道施工工期紧、质量要求高,如何保质、保量、快速安全地完成施工将直接影响到工程的社会效益和经济效益。以石(家庄)太(原)客运专线太行山隧道9号斜井工区为例,介绍了整体式衬砌台车的结构、就位与调试(钢轨铺设、清理及刷油、快速就位与调试),以及二次衬砌混凝土浇筑中应注意的台车上浮、跑模及混凝土管道堵塞等问题。     

高速公路隧道衬砌病害治理措施研究

为提高高速公路隧道衬砌病害预防与治理效果,对高速公路隧道衬砌病害类型、成因与治理措施等进行分析。隧道衬砌病害类型主要包括裂缝、渗漏、剥落、变形、腐蚀和冻融破坏等,其成因主要包括混凝土质量问题、施工工艺不当、环境因素、设计问题和运营管理问题等。基于此,提出优化混凝土配合比、改进施工工艺、采用先进防水技术、加强隧道衬砌的监测与维护、采用高性能混凝土和加强隧道设计优化等措施,以期为高速公路隧道衬砌施工与病害治理提供参考。     

特大断面隧道远程自动监测方案的研究

文章介绍了特大断面隧道——广州龙头山隧道的远程自动监测系统。该系统由本地子系统和远程监测子系统构成,其中本地测量子系统实现了对拱顶沉降、锚杆应力、二次衬砌钢筋应力和二次衬砌混凝土应变四个方面的远程自动监测;无线传输子系统采用基于Web(Internet)及GSM中GPRS的无线远程数据传输方式,实现了对隧道监测数据的远程无线传输。根据7个月监测可知,龙头山隧道使用正常,各部分结构处于安全状态。为评价特大断面隧道结构的长期安全性,还需要在今后的运营阶段做更长时间的监测及提供更多的数据支持。     

隧道衬砌施工缝蝶形可排水止水带研制

文章分析了隧道衬砌施工缝渗漏水产生的原因,在可排水中埋式、背贴式止水带技术的基础上开发了蝶形可排水止水带.该止水带属新型中埋式止水带,其断面呈蝶形.安装时将蝴蝶的头部朝向施工缝的迎水侧;从侧面(先浇衬砌段一侧)将止水带压向衬砌段的端头模板,使后浇衬砌段一侧的止水翼变形紧贴端头模板,并用带垫片的钢钉从肋部间隔适当距离逐点固定止水带;先浇衬砌段浇筑并养护一段时间后拆模,先前被压平的后浇衬砌段的止水翼在橡胶等材料弹性的作用下恢复变形;浇筑后浇段衬砌混凝土,即可完成一道施工缝的防水施工.蝶形可排水止水带的优点是:安装方便,容易保证止水带施工质量;属中埋式,可保证在隧道两侧和顶部其周围均能密实;具有可排水功能,在无压力或小压力条件下工作,减少了渗漏机会.     

多心圆拱隧道支护结构内力反演分析的理论研究

在施工环境下对多心圆拱隧道支护结构的内力分布特征进行研究,是保证隧道施工安全的关键措施之一。文章采用弹性地基曲梁理论,基于初参数法和现场围岩量测压力,从理论上推导了多心圆拱隧道支护结构内力计算的反演表达式,并结合集呼高速旗下营隧道某断面围岩压力的实测数据,反演了隧道衬砌结构的内力分布情况,对衬砌结构的薄弱部位进行了安全性评价。结果表明,隧道BG弧段衬砌结构弯矩和剪力较大,在施工过程中应加强该部位的现场监测工作;隧道拱顶部位混凝土可能出现弯拉造成的开裂现象,应注意加强观测。     

寒冷地区隧道温度、渗流规律与冻害预防

根据试验隧道的温度和水流量测试成果,得出了寒冷季节隧道水流量和隧道衬砌后浅层围岩温度随时间的变化规律。预防隧道冻害应有系统观念,一味提高隧道内温度或衬砌壁后温度未必有利于问题的解决。在试验隧道中采用了冻害综合防治措施,即:(1)加强拱顶围岩注浆;(2)选用低温柔性好的防水板;(3)喷射混凝土表面降糙;(4)采用LV法铺设防水层;(5)施工缝设置可排水止水带;(6)采用直接通至中央排水管的环向排水管并进行局部保温;(7)在衬砌下隅角背后设置保温层;(8)在衬砌壁后预埋电热带穿线管等,取得了良好的综合防冻效果。     

新建铁路隧道全环整体模筑衬砌结构形式的研究

针对铁路运营隧道频繁发生病害和隧道底部结构质量等问题,并为满足列车速度v=200 km/h对隧道有效净空的要求,在调研国内外铁路隧道衬砌结构设计和施工现状的基础上,提出了铁路隧道全环整体模筑衬砌的概念和建议采用的优化设计方案.同时,对优化方案和标准图方案进行了结构受力比较,并对现行铁路隧道衬砌结构的改进和发展提出了几点建设性意见.     

高地震烈度下超大直径海底盾构隧道地震响应分析

文章运用FLAC3D软件,采用动力有限元法,对高地震烈度下超大直径海底隧道地震响应进行了分析。分析结果表明:与单纯自重应力场作用下相比,地震作用会造成结构内力的增大,拱顶及拱腰为其受力薄弱部位;在重力及地震共同作用下,衬砌结构的拉应力主要出现在拱顶附近,最大拉应力超过C60混凝土的抗拉强度设计值,拱顶的衬砌管片可能出现局部脱落;衬砌结构的最大受力和位移一般发生在地震2~6 s的时间段;各关键点位置的位移、弯矩、剪力、轴力时程曲线具有相似的变化规律;隧道衬砌最大水平位移为3.6 cm,最大竖向位移为3.7 cm。