变截面二衬台车“一车多用”施工技术

采用变截面多用衬砌台车实现了"一车多用",能及时有效地进行动态支护施工,大大加快了二衬施工进度,解决了隧道施工安全步距问题。针对鹰鹞山隧道由于有标准段、风机段、锚段、下锚段,导致净空断面变换频繁,采用常规衬砌台车弊端较多的情况,进行了适合单线特长隧道变截面多用衬砌台车的研究及动态支护设计。该施工技术方便、快捷,适合隧道断面变换频繁施工,对同类工程具有一定的参考和借鉴意义。     

下锚段分离式模板衬砌台车成套设备与施工技术

目前铁路客运专线均为电气化高速铁路,设有绝缘下锚段。绝缘下锚段开挖方法按一般断面方法开挖,主要是二衬施工存在一定的困难,因为绝缘下锚段衬砌轮廓线比隧道一般断面大,且纵向长度均很短,所以在施工绝缘下锚段二衬时传统施工方法是用工字钢做拱架支撑,拼装小模板做面板,人工浇筑混凝土。由于此种施工方法存在一定的问题,结合以往施工经验,自行研制了分离式衬砌台车工法施工下锚段二衬。     

自制两用衬砌模板台车

在隧道施工中,由于新奥法的推广应用,二次衬砌基本都采用全断面一次成型,这样,便给衬砌机械化施工创造了良好的条件,于是,许多施工单位引进或仿制了全断面液压衬砌台车,这些台车的使用,大大改善了洞内作业条件,衬砌质量也得到提高.但是,全断面液压衬砌台车价格较高,在目前的条件下,几乎没有哪个施工单位能对每座隧道都配备这样先进的设备,所以,寻求一种既经济又能满足施工要求的衬砌台车,便成了我们要考虑和解决的问题. 针对上述问题,我们自制了一种两用衬砌台车,经试用效果很好.下面对之作一介绍.     

武广客运专线泉井1号隧道衬砌施工技术

二次衬砌是隧道永久支护结构,在围岩及初期支护变形基本稳定后施做。在仰拱超前情况下,采用模板台车进行拱墙一次衬砌。结合武广客运专线泉井1号隧道衬砌施工,介绍了大断面隧道仰拱、二衬钢筋构架、模板台车,以及衬砌混凝土施工中的问题及改进措施,对大断面软弱围岩隧道二衬施工工艺及技术进行总结。     

新中梁山隧道大跨可调断面衬砌台车设计与应用

根据大跨可调断面衬砌台车在成渝客专新中梁山隧道施工中的应用情况,介绍了在隧道施工中,遇到衬砌断面变化频繁、断面尺寸变化较大、工期紧张的情况下,进行二次衬砌施工时,如何从衬砌台车的设计与使用上减少洞内施工的干扰,节约成本,缩短工期,确保施工安全。     

扁平特大断面隧道模板台车设计及施工

平潭牛寨山隧道扁平率为0. 691,开挖断面达260 m2,衬砌作业较普通隧道难度更大。以平潭牛寨山隧道工程为背景,对扁平特大断面隧道衬砌施工进行研究,为此,专门设计了一台液压隧道模板台车进行二衬结构施工。首先介绍该模板台车系统的总体结构,再基于初定尺寸计算浇筑混凝土对台车模板及门架的施力情况,验算台车刚度、强度及稳定性。结果表明:该台车模板和门架的最大挠度和弯曲应力等均小于允许值,可承受纵向长9 m、平均厚0. 7 m的混凝土施工载荷。最后,将该台车投入现场进行二衬施工,并对台车就位、立模、混凝土浇筑和脱模等施工流程展开分析。     

寒区隧道洞内温度场分布规律及防寒设计探讨

为探究寒区隧道冻害机理,以吉图珲高铁沿线10座隧道为依托,结合现场长期实测数据和数值模拟实验,提出寒区隧道洞内温度场分布规律及计算方法。研究结果表明：隧道洞内空气温度场可采用二次抛物线来拟合和计算,其主要控制参数包括隧道长度、隧道洞口基准温度、隧道洞口温度增长梯度和隧道洞内平均风速;隧道衬砌结构具有较好的短波滤波特性,能够很好地过滤掉衬砌表面日温度的波动变化;隧道衬砌背后温度与衬砌表面5日平均温度曲线基本一致,可据此确定隧道钢筋混凝土衬砌设置长度;无保温层情况下,隧道二衬壁面温度与初支-二衬接触面温度平均差值为2.2℃,当隧道内二衬壁面温度低于-2.2℃时,需设置保温层;有保温层情况下,隧道二衬壁面温度与初支-二衬接触面温度平均差值为10℃,当隧道内二衬壁面温度低于-10℃时,保温层的保温效果会将难于满足隧道防寒的要求,此时需与其他保温措施相结合。     

单线铁路大直径盾构隧道内衬同步施工技术

针对大直径盾构隧道掘衬同步施工技术所涉及的新型衬砌台车结构设计难度大、性能要求高以及区域施工组织、水平运输和安全管理要求高等问题，通过：（1）创新发明仰拱超长衬砌台车及配套浮放道岔，解决了盾构隧道二衬仰拱施工和水平运输相互干扰的难题；（2）通过借鉴敞开式TBM法隧道掘衬同步施工工法，创新提出了盾构隧道掘进与二衬结构同步施工工艺和工法。盾构隧道掘衬同步施工节约工期、成本，可为同类复合衬砌隧道修建提供参考。     

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。     

复杂地质条件下小断面隧道快速施工技术

六盘山隧道为新建天平铁路第一特长隧道。六盘山隧道设计断面较小,各工序之间施工干扰极大,机械通行会车困难。针对隧道的实际情况,通过在正洞内增设装碴段和掉头会车点,并采取移动式空压机进洞及衬砌台车加固横撑改为预埋拉筋固定等经济合理、安全可靠的施工方法,取得了良好的效果。实践证明,小断面隧道快速施工方法可为同类隧道施工提供参考经验。     

大跨度变截面隧道衬砌台车设计与优化分析

不同隧道截面几何尺寸不同,甚至同一隧道截面尺寸也经常变化,给台车设计提出较大挑战,为此设计一种新型隧道变截面衬砌台车。结合台车受力特征以及实际工况计算出台车顶模板及门架所受荷载;利用Space Claim以及Solid Works软件构建衬砌台车顶模板及门架模型,并利用Ansys有限元分析软件对顶模板以及门架进行数值分析,得到其受力及变形情况。结合设计规范分析台车设计是否满足要求;对模型进行参数化优化,通过对比分析优化结果选定最终优化方案。     

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。     

一种新型智能化隧道衬砌台车力学特征研究

本文以陕西眉太高速太白山隧道为工程依托,利用数值模拟并结合现场实测对某新型智能化隧道衬砌台车作业过程中的动态、静态力学特征进行研究,结果表明:(1)台车结构存在局部应力集中,总体结构安全可靠,且有较大优化空间;(2)边模浇筑过程中台车变形最大,其中模板底部最大变形量为6.6 mm,建议对衬砌台车进行结构分析时要考虑混凝土初凝作用,而不是单次全环加载;(3)隧道现场实测结果表明混凝土凝固过程中发生膨胀,使得台车主体结构受力增加,增幅约为20%,建议在台车设计中要适当考虑混凝土凝固过程的影响。     

长大隧道敞开式掘进机施工中的同步衬砌研究

TBM施工长大隧道时,通常情况下都是掘进贯通之后,再施作二次模筑混凝土作为永久支护,而这样往往制约总工期。结合新疆吐库二线中天山隧道施工实践,从同步衬砌台车的设计选型、施工组织、工序协调等方面入手,通过台车设计方案与施工组织的优化,实现了掘进,附属洞室、二次衬砌同步施工,可供同类施工参考。     

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。     

黄土隧道大挖方段明洞拱墙衬砌快速施工技术研究

为减少边坡防护工程量,消除运营安全隐患,高速铁路高挖方路堑段多以隧道代替路基,即以隧道明洞的方式通过。传统的明洞拼装模板施工时间长、耗损多、且混凝土外观质量无法保证,进而影响防水施工。本文以银西高速铁路宁县一号隧道出口段175 m明洞施工为例,采用多作业面平行施工技术,利用钢筋绑扎台车,配合衬砌台车和外侧整体钢模板连续施工的方法,通过加强对模板拼装、衬砌浇筑及回填等关键工序的过程控制,在确保安全质量的前提下,实现明洞拱墙衬砌快速高效施工的目的。     

既有铁路黄河大桥改造方案的优化

研究既有铁路黄河桥改造方案,结合项目实际和现场条件,提出3项优化措施:墩帽改造采用永临结合"钢壳"方案,减少常规模板安装、拆除等工作量;利用旧梁整体提升架、梁顶有轨小车和新梁拼装大型桥式门吊等措施提高施工物资运输效率;适度扩大并均衡配置钢梁场地规模,增加钢梁单次安拆节段数,减少施工循环次数。以上措施有效加快了工程建设,缩短工期约120 d。     

圆形隧道快速衬砌施工技术探讨

以色尔古电站引水隧洞衬砌施工为例,阐述了圆形隧道中几种不同衬砌方法,并对其优缺点进行比较,并着重介绍了在特殊地质情况下,为保证隧道结构安全稳定和高强度工期进度要求,采用了目前圆形隧道衬砌在国内非常少见单工作面针梁+(边顶拱+底拱)相对砌施工和单工作面双针梁台车平行衬砌施工方法,使衬砌进度成倍提高,而且保证了隧道的稳定和安全,对今后类似的工程具有指导意义。