大断面高铁隧道下穿既有铁路悬臂掘进机施工研究

当大断面高铁隧道长距离下穿既有运营铁路及岩溶发育复杂地层时,采用大型机械化作业容易导致隧道塌方（塌陷）,影响既有线运营安全。文章以渝昆高铁引入昆明枢纽工程站前二标长水机场隧道下穿沪昆铁路施工为研究对象,针对大断面复杂地层高铁隧道下穿既有线铁路悬臂掘进机开挖工艺,对悬臂掘进机选型、开挖工法、工效分析等方面进行研究,根据研究结果采取科学的施工方法及有效措施,最终安全快速地完成下穿既有线路施工,为类似工程施工提供参考。     

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。     

臂式掘进机在我国铁路隧道施工中的应用前景

论述了臂式掘进机在铁路隧道施工中的优点和臂式掘进机施工的特殊要求，并指出了铁路隧道臂式掘进机的发展趋势。     

青岛地铁1号线过海隧道工程双护盾隧道掘进机应用关键技术

青岛地铁在国内首次采用双护盾TBM(隧道掘进机)技术,实现了硬岩地层地铁区间隧道快速、安全、高效建设.结合青岛地铁1号线过海隧道TBM隧道段的施工实际,采用豆砾石、水泥浆、水泥-水玻璃双液浆复合灌浆材料及环箍分段注浆工艺成套技术,有效地解决了管片成型质量问题.根据近海区域穿越断层破碎带的施工风险,提出了地面精细化控制注浆、超前地质预报等综合技术,保障了施工安全.针对超深竖井垂直提升出渣效率低下的问题,创新性地研发了TBM洞内翻渣技术,其工效较常规方案提高1倍,为复杂条件下TBM高效施工提供了新的方案和思路,具有良好的推广价值.     

青岛地铁1号线过海隧道工程双护盾隧道掘进机应用关键技术

青岛地铁在国内首次采用双护盾TBM(隧道掘进机)技术,实现了硬岩地层地铁区间隧道快速、安全、高效建设.结合青岛地铁1号线过海隧道TBM隧道段的施工实际,采用豆砾石、水泥浆、水泥-水玻璃双液浆复合灌浆材料及环箍分段注浆工艺成套技术,有效地解决了管片成型质量问题.根据近海区域穿越断层破碎带的施工风险,提出了地面精细化控制注浆、超前地质预报等综合技术,保障了施工安全.针对超深竖井垂直提升出渣效率低下的问题,创新性地研发了TBM洞内翻渣技术,其工效较常规方案提高1倍,为复杂条件下TBM高效施工提供了新的方案和思路,具有良好的推广价值.     

全断面掘进机在围岩破碎带作业效率分析及施工技术

本文概要介绍了桃花铺1号隧道工程概况、地质条件和TB880E型掘进机的主要技术规格及其配置的岩石临时支护设备,详细分析了影响TBM在桃花铺1号隧道围岩破碎地带作业效率的各种因素,阐述了改进岩石支护作业工艺、方法和支护设备的局部结构和配置,以及调整设备维护保养作业工作制式等相应的施工技术及其显著的应用效果.     

隧道掘进机选型智能决策支持系统的研究

为了使隧道掘进机选型决策理性化，避免单纯依靠设计者的经验进行选型，研究一种综合解决方案。采用人工智能技术与决策支持技术相结合的方法，总结归纳掘进机选型的规律，收集著名厂家的掘进机主参数，整理已成功开挖的隧道工程数据，形成辅助决策需要的知识库和数据库；分别提供基于数理统计的回归模型和理论分析的计算模型，进行掘进机主参数确定和技术经济性分析与比较；通过对掘进机施工工期和成本的预测，评估掘进机的效能。将选型决策的进程分为方案生成、方案评价和方案决策3个阶段，开发计算机辅助决策支持系统的原型，系统由智能选型方案生成、方案的模糊综合评价体系和模糊多属性决策模型3个模块构成，共同完成掘进机选型及主参数优化。该系统不仅可以对掘进机进行概念设计阶段的选型决策支持，还可以帮助设计人员为隧道施工选择合适的掘进机。     

敞开式全断面隧道掘进机通过不良地质地段的措施和施工方法

研究目的:铁道部1997年引进的两台TB880E型TBM由德国Wirth公司生产,该机型的结构及技术性能参数以西安安康铁路秦岭特长隧道为设计对象,主要适用于硬岩隧道的掘进施工,属敞开式硬岩TBM。TBM如何通过软弱围岩是一个世界性的难题。研究方法:结合西安南京铁路桃花铺1号隧道的工程实践,研究预防TBM施工事故的措施和施工方法。研究结论:提出了“超前探测,支护紧跟,调整参数,适速推进,减少扰动”20字方针。对于施工过程中出现的各种坍方如何处理进行了说明,总的处理措施是“及时喷锚,加密钢架,搭焊钢管,网板结合,封闭坍腔,回填密实”。TBM顺利、安全通过不良地质地段的措施和方法在桃花铺1号隧道的掘进后期得到很好的验证。     

铁路大跨隧道施工技术

本文以遂渝铁路桐子林隧道施工为例，介绍铁路隧道大跨断面快速施工技术。     

隧道掘进机产业化及发展方向

研究目的:为适应隧道掘进机广阔的应用前景,必须实施隧道掘进机产业化,本文对隧道掘进机产业化模式及发展方向进行探讨。研究方法:通过对隧道掘进机产业化意义、产业化成果、产业化方式和产业化模式的分析和论证;提出适合于中国国情的产业化发展方向。研究结果:提出了产业化发展的方向和实现产业化的途径。研究结论:隧道掘进机产业化宜以施工企业为主,通过组建施工、设计、制造、科研四位一体的隧道掘进机产业化联盟,建立和完善产业化基地,实现隧道掘进机的自主开发和成套提供的总体目标。     

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

盾构隧道下穿既有铁路线路会造成铁路线路沉降变形,影响列车的正常运行。基于此,在某实际工程的基础上,对地基加固、盾构下穿过程中铁路线路沉降情况进行监测分析。结果表明：旋喷桩加固注浆施工对铁路线路影响很小,当旋喷桩加固施工完成后,主加固区施工对铁路线路影响较大;地基加固对盾构下穿时铁路线路变形控制有较好效果,隧道穿越施工期间,路基最大沉降量为36．52mm,轨面最大沉降量为15．88mm,满足规范要求。     

盾构隧道下穿既有地铁隧道安全距离的研究

新建盾构隧道从既有地铁隧道下方穿过时,在空间上形成交叠关系,对既有隧道形成不利影响,需要对新、旧隧道之间的安全距离进行确定,以保证既有隧道安全。以北京市展览馆西路下穿地铁4号线工程为背景,利用大型有限元软件AN-SYS建立不同隧道净距条件下的三维有限元模型,通过模拟盾构开挖过程,分析其应力和位移指标,在考虑采用注浆措施的前提下,推荐交叠隧道的最小安全距离为4m。     

越江盾构隧道防水技术

以上海轨道交通9号线二期工程"小南门站—商城路站区间隧道"工程防水设计为例,探讨采用盾构法施工越江隧道渗漏水的原因分析及预防措施,阐述防水材料的技术性能和施工要求。     

盾构隧道下钻护城河段施工技术

北京铁路地下直径线工程盾构隧道段施工风险源甚多,其中下钻护城河段情况较为复杂,隧道埋深不足1倍盾径以上覆土的要求,周边管线交错且离隧道边界近,施工中很可能会发生盾尾漏浆、河底冒浆、河底土层沉降或坍塌、管线沉降或位移等风险.施工加固主要内容为围堰施工、隔离桩施工、管箍施工、回填夯实混凝土盖板施工及洞内加固施工.此外,还介绍了施工监测措施.     

盾构法地铁隧道施工数值模拟

以南京地铁1号线许府巷站—南京站区间隧道为背景,采用有限差分程序FLAC3D,对盾构在富水饱和粉细砂、粉砂夹细砂地层中掘进施工进行数值模拟,考虑了隧道开挖、地下水位、土仓压力、同步注浆等因素影响,并将计算结果与实测地表沉降数据进行了对比分析。     

狮子洋隧道盾构管片试生产技术

狮子洋隧道是国内第一条铁路客运专线盾构隧道,隧道防水设计等级为一级,且隧道处于氯盐及化学侵蚀环境下,对管片结构自防水要求。结合管片混凝土原材料选择、配合比试配、试生产,依据设计文件中对管片质量的具体要求,采取针对措施,在深入学习和理解现行客运专线规范对混凝土特殊要求基础上,对管片试生产进行了总结,管片成品等各项指标均满足规范要求,对类似工程施工有一定的参考价值。     

新建铁路隧道下穿既有运营隧道的设计与施工

新建隧道小净距、大角度下穿既有运营隧道一直是隧道设计和施工的难题之一,此类施工既要保证新建隧道施工安全,又要确保既有线安全正常运营。针对山岭隧道下穿既有铁路隧道工程实例,计算新建隧道与既有隧道的最小理论净距,在分析新建隧道与既有隧道的立交关系、所处地层条件、既有隧道现状的基础上,对立交影响段附近新建隧道的施工方案及既有铁路隧道的加固方案进行研究。严格控制爆破振动对既有隧道结构和线路的影响,对既有隧道及新建隧道的监控量测进行信息反馈及预测预报,指导现场施工,确保下穿施工时既有线行车及新建隧道施工的安全。     

隧道安全防护措施探讨

研究目的:本文依据国外经验和我国科技人员研究的实用设备对隧道设计阶段的安全防护措施进行探讨,并针对不同类型的隧道提出安全防护措施建议.研究结论:当隧道内发生灾害时,首先要保证事故情况下的隧道通风,以维持人的正常思维和体力;其次要根据不同情况因地制宜,采取纵向分区和横向通道以及逃生滑道等方式进行隔断处理,脱避灾区;考虑到隧道内断电的可能性,断电时应采用明确的引导措施;机械设备尽可能简单可靠,以能手动为宜;地铁隧道安全防护措施需考虑自动扶梯、屏蔽门等设备的合理设计,山区隧道安全防护措施需考虑防火门和火灾风机等设备的合理设计,过江隧道安全防护措施需考虑防淹门、逃生滑道等设备的合理设计.     

盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术

由于地铁施工将下穿大量的路面、建筑、桥梁和管线等建(构)筑物,又因为地铁与地下工程建设的特点和水文地质等多方面不确定性因素的影响,使得地铁与地下工程的建设不可避免地存在许多工程建设风险。为减少对已有城市建筑物、构筑物的干扰,保护已有建(构)筑物的安全,降低工程建设风险是迫在解决的重要课题。重点研究地铁盾构区间下穿既有城市铁路车站在施工期间可能导致的各种潜在风险因素,对盾构法隧道下穿既有城市铁路施工风险及地面沉降控制技术进行分析,并在此基础上总结类似工程的共同规律。     

铁路隧道物探模式探讨

研究目的:针对高速铁路大规模建设,隧道长度和数量激增的情况,隧道地质勘探,特别是物探工作量大,技术难度大、方法多,费用高,对铁路隧道物探模式进行研究,在兼顾勘探费用的原则下,达到保证探测精度的目的.研究结论:(1)勘察设计阶段:以音频大地电磁法为主进行大于40 m深度的地面探测;选择对应的物探方法及其组合进行小于40m深度的地面探测;以多次覆盖地震反射波法为主进行水底(海底)隧道探测.(2)施工阶段:以直流电测深法为主进行隧底普查;采用跨孔弹性波层析成像(CT)法对煤窑采空区分布密集地段进行详查;采用跨孔电磁波层析成像(CT)法对岩溶特别发育地段进行详查;以TSP法为主进行隧道掌子面前方超前地质预报;以地质雷法为主进行隧道衬砌质量检测.