高速铁路隧道支护结构机械化施工技术

随着我国高速铁路工程建设的迅速发展,隧道工程的数量、难度和质量要求与日俱增。而传统的人工喷射混凝土、拼装钢拱架和浇筑二衬混凝土的施工模式难以满足新时代对施工安全、施工效率、工程质量的要求。因此,研发高速铁路隧道支护的新型机械化成套装备与施工方法势在必行。本文依托某高铁高家坪隧道工程,研究了采用混凝土湿喷机械手、钢拱架拼装机、三臂凿岩台车、涨壳式锚杆、自行式仰拱栈桥、水沟电缆槽台车、新型衬砌台车等成套设备的新型隧道支护机械化施工技术。结果表明,在隧道支护施工阶段,引入先进的机械设备并采用相应的机械配套技术,可显著提高生产率、施工安全及质量,降低施工成本并减轻工人劳动强度,研究成果可为类似工程提供借鉴。     

万荣隧道24m自行式仰拱栈桥施工技术研究

结合蒙华铁路万荣隧道施工实践,通过采用24 m自行式仰拱长栈桥施工技术,有效破解了长、大隧道施工期间,多道作业工序相互干扰、机械、设备通行困难、作业人员安全、施工质量等难题。解决了隧道二衬混凝土施工缝与仰拱混凝土施工缝有效同步对应衔接,减少了仰拱浇筑次数,减少了施工缝。极大地提高了长大隧道施工质量、施工速度,使施工更安全。可为铁路、公路隧道类似工程提供参考和借鉴。     

仰拱栈桥在铁路隧道施工中的运用

隧道仰拱施作与开挖、支护施工工序的交叉干扰一直是隧道施工的关键问题之一,在某新建铁路隧道施工中,中国水电集团专门研制了大型可移动式仰拱栈桥并成功应用于隧道施工。本文结合铁路隧道的工程实践,对移动栈桥的结构组成及采用移动栈桥进行仰拱施工的工艺进行了介绍,分析总结了可移动栈桥在隧道施工应用的注意事项和应用效果,对于推进铁路隧道工程的机械化和标准化施工,提高施工效率和保证施工质量具有重要的意义。     

晏家堡二号隧道仰拱施工方案优化研究

由于铁路隧道安全步距要求,隧道仰拱施工循环时间,是隧道进度控制的关键因素之一。晏家堡二号隧道施工中,将仰拱施工方案从整体式弧形模板浇筑优化为使用自行式液压仰拱台车施工,通过对自行式液压仰拱台车施工方案、工艺流程、设备管理、质量控制、安全控制要求的介绍,研究对比自行式液压仰拱台车施工方案与整体仰拱弧形模板施工方案在工艺要求、施工难度、人员配置、循环时间、工期影响、经济效益方面的具体差异,分析出隧道仰拱采用自行式液压仰拱台车施工方案的优点,从而为同类型铁路隧道仰拱施工现场实施方案技术优化及经济比选提供参考。     

高地应力软岩大变形隧道仰拱全幅施工技术

堡镇隧道为宜万铁路第二长隧,七大控制工程之一,也是全线施工难度最大的隧道之一。施工中发生高地应力软岩大变形现象。对软岩大变形或者有其他地质灾害地段,仰拱施作应优先选择各段一次成形,避免分部灌筑,这一条则显得非常必要。为此,堡镇隧道在无轨运输条件下采用单跨钢便梁式仰拱栈桥法,在有轨两种运输条件下采用自主创新的"支墩式栈桥抗干扰仰拱施工法"进行仰拱全幅施工,这种仰拱施工方法是根治隧道运营病害的关键。     

机械化栈桥在隧道施工中的应用探讨

在高铁隧道施工中,机械化栈桥的使用被大量推广,通过机构强度计算,采用装配式机械化栈桥既可解决隧道内交通物流问题,方便快速拼装拆解,施工中可快速推进,又能在一定程度上满足目前我国隧道施工建设的客观需求。     

重载铁路隧道仰拱施工关键技术应用——以中条山隧道为例

为解决软岩隧道仰拱采用传统台阶法施工易出现的初期支护封闭不及时变形大,仰拱二衬采用传统栈桥施工存在的质量缺陷多、安全性差的问题,依托浩吉铁路中条山隧道对仰拱施工技术进行了研究和创新,提出仰拱和下台阶一次开挖技术和仰拱二衬大区段技术。同时针对高地应力、第三系泥岩地层及富水地段等不良地质仰拱施工技术进行了研究和优化。研究结果表明:仰拱和下台阶一次开挖快速封闭成环技术在变形控制、安全性、工效均比传统台阶法好;仰拱二衬采用24m大区段技术在仰拱整体质量,安全性均比传统栈桥施工要好;高地应力段采取早封闭、强支护等措施有效解决了变形较大的问题。第三系泥岩地层采用碎石换填并注浆加固解决了仰拱承载力不足和基底通水问题。富水地段增设独立排水系统解决了地下水对仰拱的侵蚀,降低了地下水对仰拱的作用力。通过浩吉铁路全线多条隧道的应用以及一年多的铁路运营检验证明了仰拱系列施工技术的安全性和适用性,对软岩隧道仰拱施工具有较高的应用价值。     

客运专线铁路长大隧道仰拱衬砌采用简易栈桥施工技术及经济分析

隧道仰拱施工方法较多,由于客运专线铁路隧道比以往隧道安全性、耐久性和防水性等要求更高,如将以往的施工方法应用在客运专线铁路隧道施工中将不能满足其特殊性要求。为满足客运专线铁路特殊性及《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》的要求,通过采用隧道仰拱栈桥施工技术很好地解决了以往仰拱施工方法的不足,提高了隧道仰拱施工速度,满足了隧道工期要求,同时解决了混凝土整体浇筑的难题。     

装配式隧道仰拱拼装技术研究及装备研制

装配化施工是建筑行业的重要发展方向,本文以高速铁路隧道为研究对象,对装配式仰拱施工工艺进行研究。结合钻爆法隧道施工工艺,分析仰拱拼装对掌子面掘进的影响,提出仰拱拼装工艺及配套装备总体方案。针对施工过程中对施工质量、施工效率有重大影响的环节和因素,提出不同的解决方案与工艺措施。根据施工工艺,以满足各种施工工况为目的,考虑与现有施工装备的配合,完成仰拱拼装装备的研制。试验结果表明,该设备实现了仰拱拼装所需各项功能,能够快速有效地实现钻爆法隧道装配式仰拱拼装施工,对于隧道仰拱的装配化施工具有重要意义。     

重载铁路特长单线隧道长仰拱施工技术研究

重载铁路特有的总重大、运量大、轴重大、密度高的行车特点,对隧道仰拱破坏力极大,越来越多的隧道基底出现开裂、破损、下陷及翻浆冒泥等病害,对运营造成极大的影响,因此对仰拱的施工质量要求高。本文依托蒙华重载铁路崤山隧道,在工期紧、单线作业空间小且安全步距的限制条件下,进行24 m全液压履带式栈桥工装设计改造,运用MIDAS软件建模进行稳定性计算分析。在全线第一长隧付诸实施,避免了施工干扰、加快了仰拱施工进度、解决了仰拱弧形模板安拆不便的难题,减少了仰拱混凝土环向施工缝、保证了仰拱的整体性、提高了仰拱的施工质量,保证了洞内施工交通运输安全,节省劳力、操作简单,可为今后其他类似工程提供借鉴。     

铁路客运专线仰拱长栈桥施工技术

研究目的:仰拱栈桥方案在很多隧道施工中都应用过,但往往不太理想,特别是客运专线上马后对仰拱混凝土施工又提出了更高的要求。施工中如何在保证质量的前提下提高仰拱衬砌速度一直是困扰我们的难题。施工工通过彩此技术以解决上述难题。研究结果:武广客运专线SDII标大瑶山1~#隧道通过采用此项技术,不但解决了混凝土整体灌注的难题,而且极大地提高了仰拱混凝土的衬砌速度。     

当前铁路隧道建设中几个问题的探讨

针对当前铁路隧道钻爆法建设中普遍采用的机具装备与工序组织,分析现阶段存在仰拱栈桥长度不足、初期支护工序矛盾、锁脚锚杆设置意见不统一、初期支护缺乏检测4个方面的问题,提出加长仰拱栈桥、调整初期支护工序、规范锁脚锚杆设置、增加初期支护无损检测的解决方案。     

隧道仰拱全断面施工工艺

隧道仰拱施工是隧道混凝土施工的关键环节,仰拱全断面混凝土施工能促使隧道尽早封闭成环,减少力系转换,使结构尽早受力,为后续施工提供了安全保障。隧道仰拱全断面现浇适用于Ⅳ、Ⅴ级及Ⅲ级加宽带设置有仰拱的部位。结合十天高速甘肃段西秦岭隧道仰拱全断面施工,阐述了仰拱全断面施工工艺,为同类工程施工提供参考。     

高原长大隧道几种施工装备的选取与研制

结合祁连山隧道施工实际,选取和研制了几种施工装备,并通过在高原地区长大隧道施工建设中超前预报、开挖支护、仰拱施作以及水沟电缆槽等一系列工序中的应用,从而提高了工作效率,加快了施工进度,保证了施工安全及质量。     

高速铁路隧道仰拱隆起病害分析及整治方案

近年来仰拱隆起病害时有发生,影响隧道的运营和行车安全。本文结合地质情况,对云贵高原上一高速铁路隧道在运营期内出现仰拱变形隆起现象进行分析,认为引起轨道抬升的主要因素是高地应力作用及隧底围岩在地下水和列车动荷载作用下日益软弱。采取拆除隧道仰拱并加深1.5 m重构的方案进行综合整治。用MIDAS GTS/NX对原设计及整治设计方案进行数值模拟分析,验证了仰拱加厚加深方案可使隧道拱顶沉降、仰拱隆起、应力等减小,符合要求。制定了施工过程中不同工况下隧道及轨道监测方案,确保施工期间运营安全。     

隧道衬砌施工缝质量缺陷分析及预控措施

隧道衬砌施工缝是隧道衬砌受压及防排水的薄弱部位,是隧道衬砌工程质量的关键控制点。在我国大部分铁路隧道衬砌混凝土施工后,仰拱、二衬施工缝极易出现不同程度的裂纹、开裂、掉块、脱空、渗漏水等质量缺陷,直接影响隧道的使用功能,甚至对后期运营安全问题埋下隐患。本文结合在建成兰铁路隧道工程实体质量缺陷防控情况,对隧道工程已出缺陷进行分析,针对隧道仰拱、二衬施工缝质量过程控制提出了相应的预防措施,可为同类隧道工程施工缝质量控制措施提供借鉴和研究。     

高铁湿陷性黄土浅埋偏压隧道施工技术控制

研究目的:银西铁路(甘宁段)惠安堡隧道地处宁夏自治区盐池县境内,属第四系上更新统风积砂质黄土(马兰黄土),Ⅳ级(很严重)自重湿陷性场地,并存在局部偏压现象,施工中存在塌方冒顶风险,修建难度大。通过对隧道施工技术控制进行研究,解决施工过程中的的关键问题,降低隧道施工安全风险,总结提炼浅埋、偏压、湿陷性黄土地区隧道施工工法,分析研究隧道施工过程中经济、安全效益,为以后类似工程施工提供参考。研究结论:(1)上台阶开挖后拱顶沉降较大,采取人机结合开挖方式,先初喷一层混凝土,采用钢拱架下垫钢箱,缩短钢拱架安装及喷射混凝土时间;(2)加工38 m短距液压自走行栈桥,同时自带仰拱曲模和中心水沟模板,可有效保证安全步距,同时提高施工进度,避免仰拱与填充一次浇筑,确保施工过程符合设计受力体系;(3)洞口地段湿陷性处理采用等边三角形水泥土挤密桩,可有效消除湿陷性;(4)对隧道地表沟壑陷穴进行换填处理,可有效防止湿陷性黄土受雨水浸泡下沉;(5)通过开展每日两次的监控量测数据采集和归化分析,可有效起到安全预警作用,同时可对隧道开挖预留变形量进行实时调整,可确保二衬混凝土厚度,避免混凝土浪费;(6)水沟电缆槽施工采用轨行式液压水沟电缆槽台车,施工效率较高,整体性较好,模板强度大、稳定性好,确保水沟电缆槽线型;(7)仰拱和矮边墙施工采用止水带定位卡具,结合液压栈桥设置,可有效确保止水带位置,确保防水符合要求;(8)该隧道采取的针对湿陷性黄土浅埋偏压隧道的施工控制对类似工程施工具有借鉴意义。     

隧道简易栈桥仰拱施工技术

正1工程概况武广高速铁路五尖大山隧道全长6857m,根据施工组织安排和合同要求,工期非常紧张。在有效节约成本的前提下,既要保证施工质量,又不影响洞内其他工序施工,实现仰拱栈桥施工速度需达130m/月,施工难度大。根据对仰拱及填充的施工质量标准和要求,衬砌结构底部     

铁路隧道仰拱设计施工关键技术分析

隧道仰拱开挖施工不慎引起塌方失稳是隧道建设过程中时常发生的安全问题。从隧道施工过程力学角度分析了仰拱开挖易发生失稳塌方的力学机理,分析了隧道仰拱塌方失稳原因,指出了当前隧道仰拱设计施工应重视岩体时间空间作用相关特征,提出了铁路隧道仰拱设计施工应采取的加强措施。所得结论可为隧道设计施工安全控制管理提供参考。     

浅谈隧道拱墙二次衬砌后增设仰拱跳槽施工工艺

针对风洼梁隧道拱部、边墙的二次衬砌施工后增设仰拱施工技术实例,介绍了隧道拱墙二次村砌后增设仰拱跳槽施工工艺,为控制增设仰拱施工时的安全和质量,采取了仪器监控量测及安全员现场监控等安全质量保证措施,确保了施工安全。