刚性悬挂的介绍(乌鞘岭隧道)及设计施工优化

乌鞘岭隧道的介绍乌鞘岭隧道是中国最长的铁路隧道——20.05公里，乌鞘岭隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为两座单线隧道，隧道长20050米，隧道左右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。

隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。

地质条件复杂乌鞘岭，祁连山支脉，海拔3650米，一年中冬季长达7个月，东西长17公里，南北宽10公里，四季雨水丰沛、山顶积雪终年不化，为坐落在东西两面的天祝和古浪两县人民提供了醇美不竭的水源和辽阔肥美的草场，作为河西走廊的天然屏障，自古以来就是连接中西方经济和文化交流——古丝绸陆上的咽喉要道。

乌鞘岭隧道处于“山腰”，地质条件极其复杂，沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有，且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制，不可预见的地质灾害多，施工中可能出现围岩失稳、突泥、突水及软岩流变、瓦斯等地质灾害，因此被隧道建设工程专家称为兰武二线的咽喉工程。

施工困难乌鞘岭双线铁路建设在地势险峻、地质断层多变，工程技术负责，任务艰巨，空气稀薄，气候寒冷的乌鞘岭区。

施工区内海波高、气候寒冷、日温差大，阴雨风雪气候多变、冰冻时间长，对冬季混凝土作业带来困难。

F7断层是一处最复杂的地质结构，全长817米，主要由碎裂岩及断层泥砾组成，地下水丰富，是控制整个乌鞘岭隧道工期的关键性工程，施工难度相当大。

施工方案/方法本隧道全部采用钻爆法施工，右线隧道一次建成。

左线隧道先按平导施工，平导超前辅助右线施工。

右线贯通后，再将平导扩挖成左线隧道。

为确保施工中“不坍不塌”，主洞、平导、斜井、竖井在施工时均要遵循“先探测、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则并提前做好施工预案。

开挖及支护方法，应根据围岩情况合理选用。

采用小导管预注浆、管棚、管棚注浆、帷幕注浆等超前支护措施，开挖采用台阶法或全断面法，开挖后及时施作钢架及锚喷网支护结构。

建设意义兰武二线及乌鞘岭隧道的建设，对提高路桥通道客货运输能力、加快西部开发、促进西部地区与东中部地区的物资交流以及沿线经济发展、名族安定团结都将起到重要作用，是新疆和甘肃河西地区通往内地的主要铁路通道和西北铁路网发展的主骨架，也是区域经济发展的主轴和依托。

永古高速公路乌鞘岭隧道群简介
连霍国道主干线GZ45永登（徐家磨）至古浪高速公路乌鞘岭隧道群位于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇地带，地处祁吕弧形褶带的中部，是祁连多字型构造、陇西帚状构造和河西系三个构造体系相互交接的地段。

隧址区通过祁连山系中高山岭谷地地貌，区内平均海拔在2400m以上，最低气温达到-31℃。

隧道群穿越祁连山河西走廊地震带，沿线地震动峰值加速度系数为0.20-0.40g。

乌鞘岭隧道群由乌鞘岭隧道、安远隧道、福尔湾隧道、高岭隧道和古浪隧道五座隧道组成。

隧道单洞设计总长43.843km，截至目前已完成30.348Km，完成设计总量的69.22%。

乌鞘岭隧道群隧址区揭露地层主要有新生界第四系、中生界三迭系、古生界奥陶系及志留系、石炭系、白垩系岩层等岩土层。

主要穿越庙儿沟～达隆村北逆断层（F4）、天河湾逆断层（F5）、安远拉分盆地西北缘活动断裂（F9）和十八里堡～白塔断裂（F12）四条区域性断层。

因所在地区海拔高、气候条件差，地质条件复杂多变，隧道内围岩变化多端，塌方、涌水现象频发，增加隧道施工难度，影响隧道施工进度。

第二章乌鞘岭F7断层隧道工程简介本章重要简介乌鞘岭隧道旳基本工程状况，地应力旳分布状况，以及工程软岩旳概念，讨论在F7断层中使用旳施工措施。

第一节工程概况2.1.1概述兰新铁路兰州～武威南增建第二线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后沿溯庄浪河而上，在既有线兰武段打柴沟站与龙沟车站之间以专长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行引入武威南站。

乌鞘岭专长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间、设计为两座单线隧道，左、右线隧道长0m，隧道出口段线路位于半径为1200m曲线上，右、左线缓和曲线伸入隧道68.384及127.29m，隧道其他地段均位于直线上，线间距为40m，两座隧道线路纵坡相似，重要为11‰旳单面下坡，右线隧道较左线隧道高0.56－0.73m。

隧道进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近，地形开阔、施工条件和弃渣条件好，右线轨面设计高程2663.36m，出口位于古浪县龙沟乡旳沙沟台，地形较窄，施工场地和地形条件较差，右线轨面设计高程2447.32m。

交通便利，隧道最大埋深1100m左右。

本隧道所有采用钻爆法施工。

右线隧道总工期为32个月，隧道于2月1日动工，其中施工准备1个月，主体工程于4月30日主体竣工，计26个月；弹性整体道床2个月，铺轨及四电3个月，施工工期比较紧迫。

为此，为加紧施工进度，全隧道除在4个洞口掘进施工外，右线设8个斜井、1个竖井，左线设5个斜井、1个竖井及1个横洞，合计16个辅助坑道20个工作面。

2.1.2 地形地貌乌鞘岭隧道洞身横穿祁连褶皱系旳北祁连优地槽褶皱带和走廊过渡段两个次级构造单元，褶皱和断裂发育，本段通过加里东期褶皱带和海西—印支期褶皱带。

共有四条区域性大断裂，毛毛山南缘断层(F4)出露宽度200m～500m，大柳树沟—黑马圈河断层(F5)出露宽度80m～260m，毛毛山岭中断层(F6)出露宽度40m～80m，毛毛山—老虎山断层(F7)出露宽度400m～800m，局部不小于1000m，区域资料显示，全新世以来F7断层仍有活动迹象。

浅谈乌鞘岭隧道内的接触网钢性悬挂
吕岩
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2013(000)005
【摘要】电气化铁路对增加动能利用，提高工作效率有着良好效果。

文章主要对电气化接触网中一种新型的钢性悬挂方式做讨论，从原理、装配及检修方面做初步的介绍。

【总页数】1页(P180-180)
【作者】吕岩
【作者单位】兰州铁路局兰州供电段，甘肃兰州 730000
【正文语种】中文
【相关文献】
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乌鞘岭隧道群加固维修工程路面底鼓处治施工工法1. 引言1.1 乌鞘岭隧道群加固维修工程概述乌鞘岭隧道群位于山区，因为长期受到车辆的频繁通行以及山体滑坡等自然因素影响，路面底鼓处常出现开裂、下沉等问题，严重影响了隧道的安全通行。

为了保障隧道的正常使用，我公司决定对乌鞘岭隧道群进行加固维修工程。

本次工程的主要目标是通过采用先进的技术和工法，对路面底鼓处进行治理，提高整个隧道的承载能力和使用寿命，保障道路的安全畅通。

乌鞘岭隧道群加固维修工程的范围包括路面底鼓处治理、地基处理、路面加固等方面，将全面提升隧道的抗压能力和耐磨性。

通过精心设计和施工，我们希望能够为乌鞘岭隧道群带来更加稳固和耐用的路面，提高通行的舒适度和安全性。

我们相信，通过本次工程的实施，乌鞘岭隧道群将迎来新的发展机遇，并成为山区道路建设的典范。

2. 正文2.1 路面底鼓处治施工工法介绍路面底鼓处治施工工法是乌鞘岭隧道群加固维修工程中的一个重要环节，在整个工程中起着至关重要的作用。

路面底鼓是指路面下沉或鼓起的现象，如果不及时处理，会导致路面损坏进一步扩大，甚至影响行车安全。

在施工过程中，对路面底鼓处进行有效的治理是非常必要的。

在进行路面底鼓处治施工工法之前，需要进行详细的勘察和分析，确定具体的处理方案。

根据路面底鼓的具体情况，可以采取不同的处理措施，包括打补丁、重新铺设路面等。

在确定了治理方案后，需要精确测量路面底鼓处的尺寸和深度，以确保施工的准确性。

接下来是施工过程，首先需要清理路面底鼓处周围的杂物和破损部分，确保施工环境干净整洁。

然后根据设计要求，进行路面修补或重新铺设，并确保施工质量符合相关标准要求。

进行验收和监测工作，确保路面底鼓处的治理效果达到预期目标，并及时修复可能存在的问题。

路面底鼓处治施工工法是乌鞘岭隧道群加固维修工程中不可或缺的一部分，只有通过科学有效的施工工法，才能保证工程质量和安全。

在实际施工中，需要严格按照设计方案和规范要求进行操作，确保每个细节都符合要求，从而最大限度地提高工程的安全性和可靠性。

乌鞘岭隧道钻爆设计方案的优化高洪涛(中铁一局第五工程公司乌鞘岭项目部,甘肃武威　733109)摘要:介绍在乌鞘岭隧道人工开挖施工中对垂直楔形掏槽技术方案进行优化,采用水平楔形复式掏槽爆破技术,取得了较好的爆破效果。

关键词:隧道　钻爆设计　优化中图分类号:U455141　文献标识码:B　文章编号:100321995(2004)08200572031　工程概况111　施工概况乌鞘岭特长隧道位于兰新铁路兰州—武威南段打柴沟车站和龙沟车站之间,隧道全长20050m,设计成两座单线隧道,左右线隧道线间距为40m,右线隧道一次建成单线隧道,左线隧道除Ⅴ、Ⅵ级围岩地段一次建成以外,其余地段均以平行导坑施工断面通过,隧道最大埋深1100m。

隧道纵坡除出口段350m为1019‰的下坡外,其余均为11‰的下坡。

右线隧道出口Ⅲ标Y DK183+190～Y DK177+000计6190m,分为3个工点,分别为正洞出口工区(Y DK183+190～Y DK180+662)、13#斜井工区(Y DK180+662～Y DK178+300)及11#斜井工区(Y DK178+300～Y DK177+000)。

其中正洞出口工区、13#斜井工区除洞口浅埋地段91m为Ⅴ、Ⅵ级围岩外,均为Ⅲ、Ⅳ级围岩;11#斜井工区除490m的Ⅲ、Ⅳ级围岩外,主要用于F7区域性断层的施工。

隧道全部采用钻爆法施工,按要求,右线隧道总工期为32个月,隧道于2003年2月1日开工,其中施工准备1个月,主体工程将于2005年4月30日完工,其中隧道正洞出口与13#斜井必须于2004年2月1日前实现贯通。

112　隧道地层岩性Y DK183+190～Y DK178+300段,隧道洞身通过白垩系下统砂岩夹砾岩及泥岩,砖红色,呈不等厚互层状,砂岩约占50%以上,砾岩和泥岩各占25%左右。

隧道出口段洞身埋深较浅,地表覆盖第四系松散层,地下水发育,地下水位埋深5～10m,围岩级别较高,工程地质条件差。

1.1 刚性悬挂系统介绍刚性悬挂是将接触导线夹装在汇流排上的一种悬挂方式，依靠汇流排自身的刚性使得接触导线保持在同一安装高度，从而取消链形悬挂承力索而使接触悬挂系统具备最小的结构高度，最大程度利用有限的悬挂空间。

刚性悬挂系统中接触导线及汇流排不受张力作用，与柔性接触悬挂系统相比，绝无断线的可能。

刚性悬挂接触网作为一种全新的接触悬挂方式，具有占用空间少、安装简单、少维护、稳定性好、安全可靠等特点。

刚性悬挂系统的特点是高阻力，只有极少的几个零部件是可移动的，且移动量微小，接触导线沿汇流排全长加牢，不承受机械应力，所以运营期间磨耗最小、无须维修和调整。

刚性悬挂与柔性悬挂比较，具有很多优越性。

刚性悬挂与柔性悬挂的比较1.2 施工主要工序流程1.3 施工方案及方法介绍1.3.1 施工测量（关键工序）1.3.1.1 作业准备（1）技术准备：测量前技术主管工程师已进行了测量技术交底，所有测量人员都已明白测量方案。

施工测量前应已具备如下技术条件：A 已有完整的设计图纸和设计文件。

B 已进行了图纸审核和设计技术交底，发现的问题已得到解决。

C 相关各方已共同确认轨道和线路结构的现状和技术条件，已符合线路设计标准。

D 业主代表或驻地监理工程师已确认土建结构定位坐标点(线)。

（2）人员组织由于刚性悬挂接触网系统对定位测量要求非常严格，所以，测量工作将由技术主管工程师亲自组织并负责，组成测量小组。

全线纵向测量小组由技术主管工程师1名、测量人员4名组成。

全线纵向测量时邀请业主代表、监理工程师和设计人员参加，现场及时解决遇到的各种问题。

横向定位测量小组由专业工程师1名、测量人员5名组成，配备测量专用车梯和激光测量定位仪器。

（3）主要工、机具1.3.1.2 施工测量1.3.1.2.1 纵向测量（1）操作流程图：（2）操作步骤及要点①以隧道口标明的测量起点开始测量。

②根据起测点里程和施工图纸悬挂点里程，定测出第一个悬挂点的位置，用粉笔或油漆在钢轨上作好标记，并注明锚段号和悬挂定位号。

刚性悬挂接触网设计若干技术问题探讨内容提示：结合工程实际,对改建铁路焦柳线石门北至怀化段扩能工程隧道内刚性悬挂接触网设计中遇到的若干问题进行探讨,提出设计原则,对解决工程设计中的实际问题和丰富刚性悬挂接触网的设计经验,提高工程质量有一定的意义。

延伸阅读：刚性悬挂接触网设计隧道摘要结合工程实际,对改建铁路焦柳线石门北至怀化段扩能工程隧道内刚性悬挂接触网设计中遇到的若干问题进行探讨,提出设计原则,对解决工程设计中的实际问题和丰富刚性悬挂接触网的设计经验,提高工程质量有一定的意义。

（参考《》）关键词隧道刚性悬挂接触网设计刚性悬挂接触网是我国近几年从国外引进的一种新型悬挂类型,广州地铁二号线刚性悬挂接触网已于2003年6月建成并投入运行。

干线铁路25kV接触网也开始了试验和局部采用。

无论从理论分析还是从实际运行情况来看,刚性悬挂具有比较明显的特点和优势。

改建铁路焦柳线石门北至怀化段(以下简称石怀段)扩能工程有6座隧道内需设锚段关节,既有隧道改造困难大,造价高,采用刚性悬挂不失为一个好的解决方案。

1刚性悬挂的形式地铁设计规范指出刚性悬挂架空接触网用T形或Π型汇流排。

Π型汇流排采用铝合挤压制造,单根长度可达12m以上,采用接头板和螺栓连接满足任意长度要求。

汇流排通过对材料的优化设计,巧妙利用其弹性,通过专用放线小车可方便地架设和夹紧接触线,比T形汇流排采用螺栓和夹板夹紧接触线更为方便和可靠。

Π型汇流排具有技术的成熟性和先进性,广州地铁二号线、三号线和宝兰线(宝鸡—兰州)25kV 试验段以及石怀段隧道试验段的刚性悬挂接触网均采用了Π型汇流排。

Π型和T形汇流排示意如图1所示。

2悬挂定位安装方式刚性悬挂定位安装方式有垂直和悬臂悬挂定位2种。

如何选定刚性悬挂接触网的悬挂定位安装,应根据隧道净空高度和断面情况,考虑安装结构简单可靠。

地铁1500V刚性悬挂接触网采用垂直悬挂定位方式安装结构比悬臂悬挂定位方式结构简单,可靠性高。

乌鞘岭隧道群加固维修工程路面底鼓处治施工工法随着城市交通的不断发展，道路建设也变得越来越重要。

乌鞘岭隧道群位于我国某市，是连接城市主干道和郊区重要通道的重要枢纽，承担着大量的交通压力。

由于隧道群使用时间较长，加之地质环境复杂，路面底鼓处出现的问题比较严重，这不仅影响了交通的通畅，也对行车安全产生了一定的影响。

乌鞘岭隧道群加固维修工程的路面底鼓处治施工工法显得尤为重要。

一、工程背景二、治理目标1. 解决底鼓处问题：对乌鞘岭隧道群出现的路面底鼓处问题进行全面治理，消除隐患。

2. 提高道路安全性：通过治理工程，提高隧道群的道路安全性，确保车辆和行人的安全通行。

3. 保障交通畅通：维修工程完成后，确保隧道群车辆通行畅顺，提高城市交通的通行效率。

三、施工工法1. 修复底鼓处问题：首先对底鼓处问题进行适当的修复，包括清理路面杂物，填充路面沉陷处的泥沙，确保路面平整。

2. 加固处理：选用适当的加固材料，进行路面底鼓处加固处治理，增强路面的承载能力，抵御外部压力。

3. 路面平整：在加固处理工程完成后，对路面进行适当的打磨和平整，确保道路的平坦度和平顺度。

4. 检测验收：在施工结束后，对加固维修工程进行全面的检测和验收，确保工程质量和安全。

四、施工流程五、材料选择1. 基层加固：选用高强度水泥混凝土作为基层加固材料，提高路面的承载能力。

2. 表层处理：选用优质的沥青混凝土作为表层处理材料，确保路面的平整和平顺。

六、安全措施1. 严格遵守施工现场安全规定，做好施工现场的安全警示标识。

2. 提前做好复杂地质环境的勘察和评估，确保施工过程的安全。

3. 培训施工人员，提高施工人员的安全意识和技能，做好安全生产管理工作。

乌鞘岭隧道群加固维修工程路面底鼓处治施工工法是一项需要特别关注的工程，通过选用适当的工法和材料，进行规范的施工流程，确保工程质量和安全。

这将有利于提高城市交通的安全性和通行效率，保障市民的出行安全和便利。

希望该工程能够顺利完成，取得良好的成果。

乌鞘岭隧道施工组织设计1.工程概况1.1.工程简介乌鞘岭隧道位于兰新铁路兰州～武威南段打柴沟车站和龙沟车站之间。

兰武复线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后溯庄浪河而上，在既有兰武段打柴沟车站站与龙沟车站之间以特长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行进入武威南站。

乌鞘岭特长隧道全长20050m，设计为两座单线隧道。

该隧道右线出口段线路曲线半径为1200m，缓和曲线伸入隧道68.79m，隧道其余地段均位于直线上，线间距为40m。

本标段洞内纵坡除出口段350m为10.9‰的下坡，余均为11‰的下坡。

本标段起止里程为YDK175+690～DK184+800，工程内容包括乌鞘岭特长隧道出口段右线隧道和左、右线隧道出口段洞外的路基及桥涵工程，主要工程项目有隧道正洞7500m、路基土石方306822m3、路基挡护圬工9712m3、大桥1181.58m/4座、涵洞40.42m/1座。

1.2.地形和地貌乌鞘岭隧道出口位于古浪县龙沟乡的砂沟台，地形较狭窄，施工场地和地形条件较差，洞口路肩设计高程为2446.27m。

该地区整体属于祁连山东北部中高山区，隧道进口以南为庄浪河河谷区，出口以北为古浪河及其支流龙沟河河谷区，隧道经过乌鞘岭～毛毛山中高山区，根据山体相对高度及本标段工程情况，可进一步划分为乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区二个次级地貌单元。

乌鞘岭中高山区：位于F4和F7断层之间，海拔高程3500 m 左右，毛毛山最高峰为4070m。

该区地势较高，相对高差较大，自然坡度35°～50°，地表广腐植土，阴坡小灌木发育。

乌鞘岭北坡低高山区：位于F7断层以北，地形起伏不大，自然坡度15°～30°，海拔高程2800m左右，相对高差200～400m。

地表多有土层覆盖，其间沟谷发育，主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。