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。     

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。     

百合隧道仰拱施工质量控制技术

本文以南昆铁路南宁至百色段增建二线工程百合隧道的施工为例,对隧道仰拱施工技术问题进行了探讨,从仰拱结构混凝土、中埋式止水带施工质量控制技术上进行分析,提出了仰拱施工钢端模新工艺技术措施,以便对隧道仰拱施工质量进行有效控制。     

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。     

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。     

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。     

膨胀性地层铁路隧道衬砌结构及防排水措施优化建议

结合膨胀性地层铁路隧道病害概况以及单、双线铁路隧道断面、防排水设计现状,提出相应的衬砌结构及防排水措施优化建议。衬砌结构的优化建议如下:对单线隧道而言,适当增大其边墙曲率、仰拱矢跨比,提高边墙、仰拱的强度和刚度;对双线隧道而言,适当增大其仰拱矢跨比,提高仰拱的强度和刚度;隧道仰拱处二次衬砌应采用钢筋混凝土,同时在隧道仰拱填充中增设格栅钢架或在隧道仰拱填充顶部增设钢筋。防排水措施的优化建议如下:将设置在仰拱填充内的中心水沟下移至仰拱下方,在仰拱下方设中心水沟或改设为排水渗沟,可将隧道衬砌背后积水均引入仰拱下方的中心水沟排出洞外;而改设的中心渗沟主要用于排出仰拱下方积水。     

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。     

高铁隧道仰拱混凝土定型端模快速施工技术

长期以来,高铁隧道仰拱混凝土施工普遍采用木模,拼缝多,施工质量难于控制.为提升高铁隧道仰拱混凝土施工质量,解决当前端模施工方法存在的质量缺陷,针对沪昆客专贵州段林家屋基隧道仰拱混凝土施工,总结了一套仰拱定型端模快速施工技术,并在沪昆客运专线贵州段广泛推广应用.     

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。     

双线隧道仰拱整体式浇筑台车的研制及应用

分析了国内铁路隧道仰拱施工技术与设备存在的问题,针对铁路仰拱施工提出的新要求,介绍了云桂线高速铁路液压系统控制双线隧道仰拱整体式浇筑台车的研制及应用,并形成相应的施工工艺。采用自主研发的液压系统控制仰拱整体式浇筑台车,既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施工质量,又做到了内实外美。通过在云桂线铁路革朗隧道中的施工应用实践证明,液压系统控制仰拱整体式浇筑台车在实际操作中切实可行,能有效加快施工进度,提高仰拱施工质量,具有广泛的推广应用价值。     

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。     

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。     

隧道深埋式中心水沟施工技术研究

石马寨隧道位于湖北省阳新县境内,本地区雨量充沛。设计采用贯通仰拱下方的中心水沟排水,水沟开挖最大深度至仰拱初支面以下1.29 m,施工难度非常大。加快深埋式中心水沟施工进度、减少中心水沟施工对仰拱施工进度的制约,确保施工安全是该工程施工的关键。本文结合石马寨隧道施工的实际情况,系统总结了隧道深埋式中心的施工工序及施工控制技术,可以指导其他类似工程施工。     

地质雷达应用于铁路隧道仰拱检测的可靠性研究

仰拱是隧道产生病害较多的部位,仰拱的检测是新建隧道施工质量控制、运营隧道安全评估的主要内容。本文结合工程实践对地质雷达法在铁路隧道仰拱检测中的可靠性进行了研究。结果表明:地质雷达法在隧道仰拱密实情况定性检测上具有较高的准确率,但检测的不密实区域深度与开孔实测结果略有偏差;在仰拱与围岩分界面较明显且仰拱为素混凝土时,地质雷达配置270 MHz天线可准确检测仰拱混凝土的厚度。     

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。     

铁路双线隧道Ⅲ级围岩段全断面(含仰拱)开挖法应用研究

怀化—邵阳—衡阳铁路黄岩隧道采用机械化配套设备施工,在Ⅲ级围岩段落采用全断面(含仰拱)开挖法。本文对全断面(含仰拱)开挖法的技术特点进行了总结。基于ANSYS优化反分析,考虑空间效应修正实测数据,对黄岩隧道砂质板岩的蠕变参数进行反演分析,得到时变本构方程。采用有限元软件ABAQUS建立二维数值计算模型,对采用全断面(含仰拱)开挖法施工的Ⅲ级围岩段的位移和应力进行计算分析。结果表明,采用全断面(含仰拱)开挖法能够保证Ⅲ级围岩段的稳定。     

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。     

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。     

上硬下软地层铁路大断面隧道施工方法优选

内蒙古八苏木铁路隧道穿越上硬下软地层,本文利用有限差分软件对该隧道的施工方法进行优选。结果表明:交叉中隔壁法和三台阶临时仰拱法对隧道初期支护结构位移的控制效果较好,台阶法的控制效果最差;三台阶临时仰拱法内力分布最均匀,对隧道初期支护结构整体的轴力、弯矩控制效果最好,三台阶七步开挖法的控制效果最差;不同施工方法下隧道初期支护结构的最小安全系数均大于规范值,其中三台阶临时仰拱法的最小安全系数最大。综合比较,三台阶临时仰拱法优于其他3种施工方法。经在工程中应用,该施工方法效果良好。