高速公路隧道装配式仰拱结构施工技术研究

针对高速公路隧道仰拱现浇施工工艺存在的工效慢、质量难以保障等缺点,提出了一种装配式仰拱结构施工技术.以贵州省兴义环城高速毛栗坪隧道为工程依托,详细介绍了装配式仰拱结构型式、分块方案及预制装配步骤及施工工艺;通过现场试验,监测装配式仰拱结构受力变化规律,并与现浇整体式仰拱结构受力特性进行了对比分析.研究结果表明:1)装配式仰拱结构安全系数满足规范要求,结构安全可靠;2)后浇带是装配式仰拱结构的薄弱部位,其应力值明显大于预制块,且波动较大,受力复杂,施作质量直接影响其整体承载力;3)装配式仰拱结构施工技术提高了隧道仰拱施工工效,保证了仰拱施工质量及防水,同时改善了洞内施工作业环境,具有较好的推广应用价值.     

自行式仰拱栈桥研究与设计

仰拱栈桥是钻爆法施工隧道仰拱施工的一种必要的非标装备,早期隧道仰拱施工采用由工字钢焊接的简易栈桥。随着对施工安全、质量标准的提高,逐步被更加安全高效的机械装备替代。目前施工中已有自行式仰拱栈桥投入使用,但由于施工过程不够便利、机械化程度不够高,限制了其推广应用。本文通过研究目前各种自行式仰拱栈桥的优缺点,设计研发了实用性更强、机械化程度更高的自行式仰拱栈桥,有效克服了目前仰拱栈桥装备的缺陷,是对传统栈桥设备的一次技术革新。     

装配式明洞隧道拱墙拼装台车设计与施工

根据国内外装配式隧道技术发展现状发现,全预制装配式铁路隧道在国内尚无工程案例,其在实体工程中的应用尚在研究阶段,可供借鉴的经验不多。基于以上背景,本文主要依托星火枢纽工程铁科试车线全预制装配式明洞隧道施工,介绍了全预制拼装明洞隧道拱墙结构、仰拱结构及轨下结构预制块划分,分析了装配式隧道拼装施工难点,针对隧道环向节段划分重量差异大的特点,提出了"龙门吊+拼装台车"拼装方案,并给出了"真园矫正机+节段拼装机"拼装台车设计原理和构造,总结形成了龙门吊辅助吊装、拼装台车对接拼装工艺,以期对类似工程施工提供借鉴和思考。     

悬臂掘进机在铁路隧道施工中的应用探讨

本文对悬臂掘进机的优势、在铁路隧道施工中的可行性以及其在铁路隧道施工中的开挖方案、机械化配套方式、施工中的辅助工艺进行了分析并提出了具体实现方式，并对钻爆法与悬臂掘进机法进行了技术经济比较，可从在研究隧道非爆破开挖方案时参考。     

悬臂式掘进机在白垩系砂岩隧道中的应用研究

文章结合蒙华铁路银山1号隧道施工实例,建立三维数值模型,采用动力分析方法,模拟了爆破振动荷载作用下,隧道围岩及其油井位置的加速度、速度、应力分布及变化特征,研究了爆破振动对临近隧道油井的影响规律,得出了该段隧道不宜采用钻爆法施工的结论。通过EBZ200悬臂式掘进机在白垩系砂岩隧道中的成功应用,总结了施工工艺工法、设备配套、辅助措施及施工工效等经验,有效地控制了对油井和地表构筑物的影响,解决了钻爆法引起的施工震动问题,安全、顺利地完成了该段隧道施工。充分证明了该设备在特殊环境下大断面软岩铁路隧道中使用的适用性、经济性、安全性,与传统钻爆法施工相比有无可替代的优势。     

新建双洞TBM隧道与既有钻爆法隧道近接分区研究

依托重庆轨道交通5号线歇台子—石桥铺区间双洞TBM隧道,采用FLAC 3D软件模拟TBM隧道施工,运用摩尔-库伦准则,综合考虑围岩塑性区分布、隧道间夹土层应力变化,分析了双洞TBM隧道与既有钻爆法隧道的近接分区。结果表明:TBM隧道先行洞对钻爆法隧道的影响范围约为钻爆法隧道等效直径的1.5倍;TBM隧道后行洞对钻爆法隧道的影响范围约为钻爆法隧道等效直径的1.0倍。据此,对新建隧道近接影响区域设计与施工时可采取增强配筋20%、回填灌浆、超前注浆等措施来保证施工安全。     

秦岭隧道建造关键技术

秦岭隧道全长18 46km,是目前中国最长的山岭铁路隧道,有4km埋深超过1000m,80%处于极硬岩石地段。施工中,首次引进敞开式全断面挖掘机(TBM)。对适合隧道地质条件和TBM施工的施工方法、工艺参数、围岩分级标准、支护参数、圆形衬砌结构及仰拱预制块设计进行研究,TBM掘进最高速度达531m·月-1。解决平导洞钻爆法施工独头通风9000m的问题,创造钻爆法硬岩快速掘进456m·月-1的国内最高记录。采用弹性整体轨道技术,减少运营环境下隧道维修作业。隧道内一次铺设无缝线路,缩短了施工周期。     

津秦客专隧道钻爆法施工技术

隧道钻爆法施工中不要拘泥于施工图设计给定的施工方案,应根据现场的环境条件、地质条件、断面大小、结构形式、施工工期等因素,灵活选择适宜的施工方法、施工工艺。结合津秦铁路客专隧道施工情况,详细介绍了对钻爆法隧道施工的一些认识。     

浅谈综合工费对铁路隧道机械化施工经济性影响

为分析研究综合工费对大型机械钻爆法施工概算费用的影响,以3条新建双线铁路隧道项目数据为依托,核算出不同施工模式下的经济指标及工程费用;建立基期综合工费单价理论计算模型,计算出不同施工模式、不同围岩等级条件下新建铁路双线隧道临界综合工费单价。通过与普通钻爆法对比,大型机械钻爆法施工建造费用增长约10%;当基期综合工费高于226. 54元/工日时,大型机械钻爆法施工的经济性得以体现。     

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。     

城市轨道交通施工技术发展与展望

以城市轨道交通建设领域桥梁与隧道工程施工技术的发展情况为基础,介绍了城市轨道交通节段梁预制及架设、跨坐式单轨曲梁现浇、U型梁预制及架设,以及隧道浅埋暗挖、盾构法、拱盖法、过海地铁钻爆法施工等技术的应用情况。阐述了复杂环境条件下未来城市轨道交通建设在城市轨道交通隧道施工、装配式车站及围护结构施工、BIM(建筑信息模型)技术应用等领域需面对和解决的新问题。     

岩溶地区双连拱隧道安全快速施工技术

针对岩溶地区大跨径、双连拱隧道安全效益和经济效益平衡问题,通过转角塘隧道施工实例,分析了三导洞法和中导洞法的适用条件,介绍了支护方案的设计与选择、进洞施工技术、主洞开挖钻爆设计、掘进方案、超前地质预报、监控量测和二次衬砌施工组织等。     

长短孔爆破控制超欠挖技术研究

针对目前地质复杂、大断面隧道钻爆法施工中超欠挖问题引起的工期延误、成本增加、安全质量问题,结合既有传统爆破技术,在隧道施工中提出隧道爆破炮孔长短孔结合技术、周边眼精确定位技术,分析总结出软弱围岩、中硬岩、硬岩在周边眼的钻孔最佳角度选择,长短孔搭接长度及装药方式,减少了隧道施工中由爆破引起的超欠挖问题,节约了成本,确保了工程质量,对隧道同类工程的施工具有指导意义。     

基于精细爆破的隧道微台阶开挖工法与工程应用

研究目的:通过精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架应用,开发出一种适用于Ⅳ、Ⅴ级石质围岩隧道施工的开挖新工法,以解决软弱围岩隧道开挖掌子面与仰拱等后继工序安全步距保持、进度保障等施工问题.研究结论:基于精细爆破技术和悬臂拼装式多功能台架的隧道微台阶开挖工法,有效地提高了软弱围岩隧道开挖施工效率,为后继工序施工提供了更大的作业空间,缩小了掌子面与仰拱、二衬之间的距离,有利于保障隧道施工安全和进度.     

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。     

隧道仰拱整体式浇筑设备的研制及应用

介绍了高速铁路双线隧道仰拱整体浇筑设备的研制及应用,并形成相应的施工工艺。采用自主研制的仰拱模架,能控制仰拱结构尺寸和弧线形状,大大改善了仰拱弧形段的质量,做到了内实外美。通过在沪昆客专项目六竹子隧道中的应用实践证明,仰拱模架在实际操作中切实可行,能有效加快施工进度,改善仰拱施工质量,具有推广应用价值。     

隧道施工引起的地表变形数值模拟

研究目的:评估石桥头浅埋隧道在采用不同施工方法和加固措施施工时对地表建筑物的影响。研究方法:对穿越城区浅埋的石桥头隧道在采用三台阶临时仰拱法和双侧导坑法爆破施工时的地表变形进行三维有限元数值模拟。研究结果:采用三台阶临时仰拱法时,隧道第一步开挖对地表的沉降影响较大,采用双侧壁导坑法时,第五和六步开挖沉降变化较大。地表倾斜、地表弯曲曲率与水平变形分析表明,双侧壁导坑法优于三台阶临时仰拱法。研究结论:针对石桥头隧道,建议采用较保守的双侧壁导坑法进行施工,并辅以必要的支护(小导管、长管棚等)和加固(防护桩、地表注浆等)措施,控制地表沉降和变形,确保地表建筑物的安全。     

全预制轨下结构拼装绿色施工技术研究

隧道内部轨下结构施工大多根据实际情况采用全部现浇的形式或采用结构构件预制与现浇相结合的结构体系,而在国内轨下结构全预制拼装的施工方法尚属空白。依托京张铁路清华园隧道工程,研究出一种全新的盾构隧道轨下结构采用全预制拼装的节能环保绿色施工技术,本文详细阐述预制件的整个拼装过程,并与部分预制的实例效果进行对比。实践证明,轨下结构全预制技术机械化作业程度更高,资源消耗更少,同时还具有减少扬尘、降低噪声、减少固体废弃物产生等环保效果。