运营铁路隧道衬砌施工冷缝缺陷综合整治技术

随着高速铁路隧道开通运营里程的增加,部分隧道由于受外力、地下水环境变化、施工工艺等因素影响,产生结构劣化,影响了运营安全.隧道病害整治措施的选择具有局限性,应尽量避免大拆大改,利用原结构进行加固、补强.本文通过对铁路运营隧道的冷缝病害分析,对套衬设计方案及施工技术进行研究,总结能够用于类似工程的相关措施,以有效降低运营...     

隧道二衬严重开裂段病害综合治理研究

以易门—峨山—高仓公路的控制性工程田心隧道为工程背景,对该隧道二衬严重开裂段落病害的综合治理措施进行详述:根据现场调查和监测、检测资料对病害成因进行分析;提出隧道病害处治的设计和施工措施,包括:分段落提出所采用的处治措施,制定详细的病害处治施工流程;依次经过裂缝段临时支撑、注浆加固、二衬拆除及重筑、空洞回填注浆、二衬渗水引排、二衬局部裂缝修补、二衬内防水层施作、外贴纤维布加固等过程,并提出处治施工注意事项;严格按照施工流程,经过施工整治,隧道的病害得到了有效治理。     

铁路运营隧道下锚段严重缺陷整治措施研究

铁路隧道衬砌缺陷与病害在运营“天窗”内整治其作业时间和空间极其有限，且下锚段因存放接触网补偿装置而不能随意占用其空间，故对下锚段衬砌缺陷进行整治相比正常段难度更大。本文以西南某铁路隧道洞身标1 611～1 615处下锚段拱部存在严重质量缺陷为研究对象，通过资料调研、工程类比、数值模拟及现场实施等手段，开展下锚段严重质量缺陷整治措施研究。基于充分利用铁路隧道下锚段放大断面的特点，提出解决拱部大范围缺陷所致运营安全隐患的局部套衬整治方案；结构受力分析验证了局部套衬整治方案的安全性和可行性。局部套衬方案的实施，彻底解决了下锚段严重质量缺陷及其带来的运营安全隐患，可为铁路隧道下锚段衬砌缺陷或病害整治提供指导及借鉴。     

某高速铁路隧道衬砌缺陷整治方案研究

为研究隧道衬砌缺陷的治理措施,以某既有高速铁路隧道为背景,对隧道衬砌缺陷部位进行无损检测和缺陷分析。通过检测发现,因施工控制问题引起的缺陷主要有:二次衬砌厚度不足、二衬内为单层钢筋或钢筋缺失、混凝土衬砌强度不足、二次衬砌与初期支护之间存在空洞、防水板切割二衬混凝土、混凝土表面存在环向裂缝等。通过分析研究,确定了钢筋混凝土套衬补强整治方案,并通过数值模拟计算的方法得到钢筋混凝土套衬结构的安全系数为2. 8,裂缝宽度为0. 107 mm,满足行车安全需求。实践证明,这种钢筋混凝土套衬整治方法使用范围广,施工过程中对既有二衬的强度影响小,可在不中断线路运营的情况下,对隧道进行整治。     

隧道二衬脱空原因分析及防治

隧道二衬脱空在各类隧道病害中占比很大,危害大,后期整治困难。以金丽温扩能改造工程中汤村隧道二衬施工为例,结合现有规范的规定,分析二衬脱空的原因,从光爆控制、防水板挂设、混凝土模板制作安装、混凝土浇筑、拱顶注浆等方面给出二衬脱空的防治措施。     

W钢带补强隧道衬砌缺陷施工技术

以新建铁路贵阳枢纽白云至龙里北联络线龙洞堡机场隧道施工为例,详细介绍了隧道二次衬砌补强缺陷整治的原则、材料要求、方法及措施、施工工艺,重点阐述了嵌W钢带配碳纤维布整治隧道二衬缺陷的方法及工艺,对地下工程病害及缺陷整治可起到借鉴作用,对今后类似地下工程的施工具有一定的参考价值。     

地铁隧道衬砌病害探地雷达图像特征分析

为科学检测矿山法施工地铁隧道的工程质量,对矿山法施工隧道衬砌可能出现的二衬与初支间存在脱空、二衬后存在空洞、二衬混凝土不密实、隧道围岩欠挖及二衬厚度不够等病害探地雷达图像特征进行分析,总结各种病害的的异常特征.实践结果表明,采用探地雷达检测技术可以比较准确地检测出这些病害.     

铁山隧道病害治理技术

巴彭公路铁山隧道位于四川省达川市境内,铁山大河沟西北66°,全长2099m,由于受煤层采空区、地下水及软弱围岩等因素的影响,致使K140+527～+608段二次衬砌出现开裂、错台、掉块、钢筋弯曲、剪断,水沟边墙出现断裂、渗水,危及到行车安全,被迫关闭交通,进行病害整治.病害整治的方法为,对隧道围岩及其采空区进行注浆加固后,拆除病害严重段的二次衬砌及其仰拱、路面,重新施作钢筋混凝土结构,而对一般病害段则施作钢筋混凝土套衬进行补强.本文介绍了铁山隧道病害整治技术.     

隧道拱部裂缝病害的施工整治

施工天窗时间短、隧道长度长、病害距隧道进口远,给隧道病害整治工作带来了极大的困难。本文主要介绍了既有宝中线西山隧道线隧道拱部裂缝病害整治的施工经验,包括施工方案、施工工艺流程、施工步骤等方面的内容,为今后整治同类病害积累了经验。     

自进式锚杆整治隧道病害施工技术

结合新哨隧道病害整治情况，介绍用吉迈全螺纹自进式锚杆整治中等膨胀围岩隧道病害的施工技术，内容包括工艺流程、参数选定、施工注意事项及加固效果分析等。     

隧道衬砌养护台车设计及研究

隧道衬砌结构病害严重影响着隧道运营安全。衬砌混凝土浇筑属于大体积混凝土浇筑,所以如果不能及时进行养护,可能会导致混凝土表面开裂等病害出现。衬砌混凝土养护需要选择合理的养护方式,并且能够实现对养护温度、湿度和时间等智能控制,从而提高隧道衬砌混凝土施工质量。依托京张高铁某隧道工程,研发出一种用于隧道衬砌养护的专用设备—隧道衬砌养护台车。该设备能够实现养护区域内温度、湿度智能控制,满足混凝土养护对于温度和湿度的要求,从而可以提高隧道衬砌养护质量。通过工程实践,与传统养护制度对比,衬砌经养护台车养护后,表面强度提高百分比达到预期,碳化深度明显降低。     

霞浦隧道可变断面衬砌台车设计

霞浦长大铁路隧道直线地段和洞口风机连接段、洞内二处绝缘下锚段关节设计为3种衬砌断面。制作3种断面衬砌台车成本高,洞内互换困难,采用直线标准断面衬砌台车通过更换拱部模板、下纵梁底部增加四个支承墩将衬砌台车整体抬高、接长丝杠和更换顶升油缸等办法,将二衬台车进行改装,变成可变断面台车,使一部台车衬3种断面,满足工程需要。     

大跨度四线铁路车站隧道内轮廓研究

对于大跨度四线隧道,相比传统单、双线铁路隧道,其开挖跨度及开挖面积要大得多。一方面,为提高隧道空间的利用率、降低工程成本,其断面形式将更加扁平,开挖后的应力重分布状态恶化,增加了隧道结构设计和施工的难度。反之,单纯从受力考虑,衬砌结构宜采用近圆形的内轮廓,导致空间利用率降低,开挖量及圬工大幅度增加,势必产生浪费,增加成本。基于贵昆铁路六盘水至沾益段增建二线上的乌蒙山2号四线车站大跨度隧道,在满足建筑限界及相关作业要求条件下,在技术可行、经济合理的范围内,通过对大跨度四线隧道不同扁平率洞室的围岩应力、位移及塑性区,衬砌结构的承载力及经济性对比等进行研究,以确定经济合理的衬砌内轮廓及其扁平率范围,为特大跨度隧道衬砌内净空拟定提供参考与指导。     

武广客运专线韶关至花都段隧道动态使用环境下的堵漏新技术

高速动车组在通过隧道的时候,给二衬和仰拱带来震动扰动,并产生较大的压缩气流扰动。结合此动态震动环境下的隧道堵漏工程,对堵漏材料和工艺进行改进,以适应隧道在震动环境下的堵漏效果。采用堵、排、防、抗相结合,刚柔相济、因地制宜的原则,提高了高速铁路客运专用线隧道震动环境下渗漏水的整治效果。     

二衬厚度对盾构隧道双层衬砌纵向力学性能的影响

盾构隧道作为一种复杂的三维线性地下结构,容易受围岩特性不均等因素影响产生不均匀变形,引发结构局部破坏等病害。为研究双层衬砌盾构隧道在运营过程中的纵向力学行为,结合武汉地铁8号线越江隧道工程,建立纵向三维壳-弹簧力学分析模型,结合工程实际探讨二次衬砌厚度对盾构隧道双层衬砌力学性能的影响,以期获取合理的二次衬砌厚度取值。研究结果表明:(1)盾构隧道双层衬砌结构的纵向等效弯曲刚度随二次衬砌厚度增加呈线性增加;(2)施作二次衬砌可降低隧道纵向不均匀沉降量及管片间的错台量,二者随二次衬砌厚度增加而减小,但幅度不大;(3)在隧道纵向出现极端不均匀变形条件下,施作二次衬砌会导致位移突变点附近部位的管片局部内力及环缝张开量增大;(4)综合分析盾构隧道管片衬砌变形及受力,同时考虑工程造价和二衬是否设置配筋等因素,对于直径12 m级盾构隧道,其二次衬砌厚度建议取20~35 cm。     

衬砌刚度对盾构隧道抗震性能的影响分析

研究目的:提高盾构隧道的抗震性能是保证隧道安全运营、保证人民生命及财产安全的必然要求。盾构隧道抗震减震措施主要有改变衬砌一定范围内围岩的性能和改变结构本身的性能。改变衬砌结构本身性能方面有多种方式,如增加衬砌厚度,改变管片环向或纵向接头方式、改变衬砌刚度等。本文通过数值分析比较不同的衬砌刚度对盾构隧道抗震减震性能的影响,为盾构隧道抗震设计提供参考。研究结论:根据不同衬砌刚度盾构隧道的受力分析,得出单纯提高管片的刚度并不能提高盾构隧道的抗震性能,反而增加衬砌管片的受力。随着隧道衬砌刚度的增加,衬砌结构的位移减少量不足2 mm,因此增加衬砌刚度对约束盾构隧道在地震作用下的变形并不明显。     

深竖井条件下暗挖隧道施工机械配套分析

针对周边环境复杂、地质条件差的深埋地铁隧道施工扰动大的问题,以南宁地铁3号线青秀山站暗挖隧道为工程依托,提出以非爆破为导向的铣挖法施工技术。结合复杂隧道暗挖施工作业空间小、交叉节点多的特点,对隧道施工中垂直运输、挖装运、通风、超前支护和衬砌作业线机械配套选型进行分析,并在压入式通风的基础上计算了双线隧道所需风量。     

寒区老旧铁路隧道改造方案研究

近年来,随着环境污染问题及能源短缺问题的日益突出,结合运量增长需要,我国老旧铁路电气化改造工程日益增多。受净空条件限制,隧道工程往往成为电气化改造工程中控制节点,是土建工程改造的重点和难点。改建方案的合理性对整个工程的施工风险和工程投资有着重大的影响。长图线长春至吉林段共有3座既有隧道,分别修建于1912年,1978年和2002年,修建时间跨度大,隧道限界、材料标准及施工工艺相差迥异,衬砌缺陷及病害较为典型,在我国东北严寒地区老旧隧道中具有一定的代表性。以长图线电气化改造工程为例,通过对工程改造方案的研究和比选,提出严寒地区老旧铁路隧道电气化改造设计的原则及方法。     

基于有限单元法的隧道抗水压衬砌结构设计

研究目的：客运专线铁路隧道结构设计中往往会碰到水荷载作用计算难题，考虑抗水压衬砌结构设计仍然是隧道设计与研究热点之一。为检验隧道衬砌结构设计的安全性及防水性，有必要对抗水压衬砌设计结构进行内力计算。研究方法：针对金沙洲隧道特定地质条件和工程设计要求，采用基于有限单元法的荷载结构模型，对按围岩类别设计的3种隧道断面衬砌结构受力进行数值模拟。研究结果：研究得到了衬砌外水压力以及结构内力及分布特征，并验算了衬砌结构的安全系数。通过对计算结果分析验证，选出了各自围岩级别下合适的衬砌结构。研究结论：在全断面封闭排水的衬砌结构设计中，应着重考虑发挥混凝土的抗压性能；在富水区地下水头较大时。采用帷幕注浆法改善堵水圈的渗透系数，可有效降低衬砌的外水压力；选择仰拱外轮廓隅角半径、仰拱与曲边墙的连接处的半径以及仰拱厚度作为控制变量，可以改善衬砌结构受力特征。     

高速公路隧道衬砌结构病害整治技术研究

以麂子岗隧道为研究对象,创新性地将左线和右线衬砌结构病害进行对比分析,基于自然地质条件及病害成因机理提出较为完备的整治措施,采用数值模拟方法对整治效果进行验证,结果如下:(1)对比统计分析左线、右线衬砌结构病害,得到在横断面不同位置及纵向里程上病害的分布规律及差异;(2)在横断面位置上,拱顶和拱腰处衬砌裂损及厚度不足病害最严重;在纵向里程上,左线、右线在ZK1963+600~ZK1964+180段多种衬砌结构病害均大量集中分布,建议加强对该区段的地质监测、衬砌结构健康状况检测及病害整治工作;(3)运用数值分析软件对套衬加固及钢带加固前后衬砌结构的受力进行模拟,得到衬砌厚度不足病害整治前后衬砌结构的安全系数及变化,对衬砌结构的安全性进行检验,证明相应整治措施有效。