城市地铁区间喇叭口段双联拱隧道施工技术
- 格式:pdf
- 大小:622.09 KB
- 文档页数:3
隧道喇叭口及大跨段施工技术作者:刘辉来源:《科技资讯》 2015年第3期刘辉(中铁十一局集团第四工程有限公司湖北武汉 430074)摘要:毛羽山隧道进口段喇叭口断面特殊,不同断面间过渡段多,在前期施工中对隧道围岩特性作了详细研究后制定了小间距两单线隧道、连拱隧道及大跨隧道段的开挖顺序及施工方案,以及不同隧道断面之间进行过渡的复杂施工方案,对于跨度大、围岩软弱及构造复杂的高风险隧道段,详细阐述了开挖及支护方案,为以后类似铁路隧道断面施工提供了一定的借鉴意义。
关键词:单线隧道;双连拱隧道;大跨隧道;台阶法;双侧壁导坑法中图分类号文献标识码文章编号中图分类号:U45 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)01(C)-0000-000 引言近年来随着高速铁路的快速发展,双线大跨隧道设计越来越多,对于隧道施工技术提出了更高的要求,特别是车站与隧道相连时,设计一般为喇叭口及大跨断面,断面变化大,再加上隧道口围岩相对较差,无疑增加了施工难度。
因此,高铁隧道喇叭口及大跨段施工方案的探讨和实践应用非常重要,对于提高施工质量及施工安全、加快施工进度,降低施工成本均有一定意义。
本文针对毛羽山隧道进口段特殊断面方案制定及应用效果进行探讨。
1 工程概况兰渝铁路毛羽山隧道全长8504m。
进口段受宕昌车站进洞的影响,设计为喇叭口隧道。
平面布置见图1。
根据隧道进口已施工段揭示,该段地层岩性属于高地应力软岩地段,地层以三叠系薄层炭质板岩为主,岩层直立,走向与洞轴线呈小夹角,对围岩稳定性影响较大,边墙自稳能力差,且易发生软岩大变形或坍塌情况,尤其是线间距较小的两单地段、双连拱、大跨地段,由于结构复杂,施工难度极大。
按照毛羽山隧道喇叭口及大跨段调整后的布置形式,由于两单间净间距越来越小,施工影响越来越大,为保证施工和结构安全,对DK278+566~+900段隧道进行了专项设计,可依次划分为两单线段(DK278+566~+660、DyK278+524~+660)、连拱段(DK278+660~+720)及大跨段(DK278+720~+900)。
施工工艺(一)工艺原理双连拱隧道施工以新奥法的基本原理为依据,以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导。
首先开挖中导洞并灌注中墙混凝土,然后开挖右洞,贯通后再进行左洞施工。
两洞在开挖中可根据不同的地质条件分成若干单元,分步开挖及时施作工字钢支撑、锚喷混凝土等初期支护,与围岩共同组成承荷系统,协同变形一承荷,充分利用围岩自承能力。
建立监控量测体系,实施信息化管理,根据反馈信息及时指导施工,确保安全、稳定。
(二)工艺流程(三)施工方法1、开挖及支护步骤II类围岩采用中导坑加侧壁导坑法开挖,先墙后拱法衬砌。
开挖以中导坑超前并灌注中墙混凝土,然后侧壁导坑推进,衬砌边墙混凝土,上半断面开挖采用环形留核心土的方法,最后施作拱部二次衬砌,具体步骤见图。
III类围岩中导开挖并灌注中墙混凝土,正洞上下台阶法开挖(上下台阶相距不小于10m),全断面二次衬砌,具体步骤见图。
W、V类围岩中导先行,正洞全断面开挖、全断面衬砌,具体步骤见图。
2、开挖及运输方法开挖I类围岩主要以风镐为主,人工装碴,1t四轮翻斗车运碴,开挖ni、W、V类围岩用简易钻孔台车人工操纵7655型凿岩机钻孔爆破,ZL40B装载机配合8t自卸汽车运碴。
简易钻孔台车是自行研制的能供20人同时钻孔的工作平台,钻架的高度、宽度可根据开挖面的不同加以调整,它固定于东风车底盘上,进出方便,不必拆卸,操作安全可靠。
3、控制爆破及中墙防护在双连拱隧道正洞开挖过程中,因中墙混凝土已灌注,开挖时必须考虑爆破振动和飞石对中墙混凝土的影响,中墙混凝土厚度只有1.4m,且初期支护的工字钢支点已作用于中墙顶面,所以在施工中必须有严格保护措施,不得有任何影响和扰动。
办法是,111类围岩上下断面开挖,采用火雷管分段分区爆破,以减小爆破振动的叠加,把振动降低到最小程度。
具体见图。
W、V类围岩采用全断面光面爆破,但在靠中墙一侧预留1.0m保护层进行二次切割预裂爆破,具体爆破设计见图。
双线喇叭口隧道施工技术冯时松【摘要】Based on the project example of single line into double-line of Beiyuan double-line bellmouth tunnel in Huan-gling-Hancheng-Houma Railway,this paper introduces the design and construction features of the bellmouth tunnel from the aspects of double-arch tunnel excavation,supporting,water-proofing and drainage and construction precautions.The con-struction technology has a certain reference for the constructions of large-span duel-linked arch tunnel and double-line paral-lel tunnel with small spacing.%通过黄韩候铁路北塬双线喇叭口隧道由单线并双线的工程实例,从双连拱隧道开挖、支护、防排水及施工注意事项等方面介绍了喇叭口隧道的设计和施工特点。
该施工技术对大跨连拱隧道、双线并行小间距隧道的施工具有一定借鉴意义。
【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】5页(P60-63,67)【关键词】喇叭口隧道;中隔墙;受力平衡;方案比选【作者】冯时松【作者单位】中铁二十局集团有限公司陕西西安 710000【正文语种】中文【中图分类】U455.4黄韩侯铁路北塬隧道为双线喇叭口隧道,左线隧道起讫里程DK1+046~DK9+399,全长8 353 m,进口端772.7 m位于半径R=800 m的左偏曲线上;右线隧道起讫里程DyK1+871~DyK9+399,全长7 528 m,进口端555.39 m位于半径 R=800 m的反向曲线上;左右线进口段均为单线隧道,DK3+ 092~DK3+112段采用双连拱结构,经DK3+112~DK3+180大跨结构过渡后,左右线并线为双线隧道。
双连拱隧道施工技术引言隧道是一种人工地下通道,可以用于交通运输、水利工程、矿井等领域。
隧道施工技术一直是工程建设领域的重要研究内容之一。
双连拱隧道是一种常见的隧道结构形式,本文将介绍双连拱隧道施工技术的基本原理、施工方法和实施过程。
双连拱隧道的基本原理双连拱隧道是一种由两个弧形拱构成的结构形式。
其基本原理是通过设置两个拱顶,以增加隧道的稳定性和承载能力。
拱顶主要承受隧道地表和车辆荷载的压力,通过拱脚将这些压力传递到地基上,从而保证隧道的安全运行。
双连拱隧道的施工方法地下开挖方法地下开挖是双连拱隧道施工的关键步骤之一。
一般采用的地下开挖方法有爆破法、隧道掘进机法和手开法等。
其中,爆破法是传统的开挖方法,需要先进行爆破设计,然后使用爆破装置将硐室内的岩石炸碎。
隧道掘进机法是一种高效、安全的方法,可以保证快速完成开挖工作。
手开法适用于小型工程,施工人员需要使用手工工具逐步开挖隧道。
支护与衬砌方法在进行地下开挖时,需要采取支护措施来保持隧道的稳定性。
双连拱隧道的支护方法包括喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土拱洞支撑、锚喷等。
喷射混凝土衬砌是一种常用的支护方法,可以在地下开挖时迅速喷射混凝土来固定土壤和岩石。
钢筋混凝土拱洞支撑适用于较大跨度的隧道,可以提供更好的承载能力和稳定性。
锚喷以钢筋混凝土锚杆为主要支撑形式,通过在隧道边坡和拱顶设置锚杆来增加隧道的抗滑稳定性。
排水与通风方法在隧道施工过程中,需要进行排水与通风来保证工作面的安全与稳定。
排水方法包括地下水的抽排和排水沟的设置等。
通风方法包括自然通风和机械通风两种。
自然通风是通过设置入口和出口来实现气流循环,机械通风则通过风机等设备来实现更大范围的通风效果。
双连拱隧道施工实施过程双连拱隧道的施工实施过程主要包括以下几个阶段:1.预期规划:确定隧道的设计参数、施工方法、施工时间和投资预算等。
2.启动准备:组织施工队伍,采购施工所需材料和设备。
3.地下开挖:按照设计要求进行地下开挖,采取相应的支护与衬砌方法。
地铁工程区间隧道施工方法地铁工程区间隧道施工方法1正洞开挖1) 区间隧道标准断面开挖及支护区间洞身大部分处在粉质粘土层,局部有粉细砂层及粉土层,洞身位于承压水范围内。
隧道埋深15m左右,能避开一般管线,主要影响是K14+610与K14+534处两座电缆沟和行车大道,根据以上情况,施工时严格贯彻"管超前、严注浆、短开挖、强支护,早封闭、勤量测"的施工原则。
在超前小导管注浆的支护下,采用上下台阶法开挖,上部预留核心土人工开挖,人工用手推车将碴土弃至下台阶。
每循环进尺0.5~0.75m,每开挖一循环立即进行拱部初喷混凝土封闭厚(4cm) ,挂网架立格栅钢架复喷混凝土至设计厚度。
下半断面紧跟,形成3m~4m短台阶。
当土体自稳能力极差时,为避免掉拱,下半断面分两次开挖,先挖左(或右) 半部分,立即挂网架立格栅喷混凝土后再开挖另一半,下半断面循环进尺仍为0.5~0.75m。
下半断面出土配置0.25m3履带式挖掘机装土。
标准段超前支护采用φ32小导管,(φ32mm,L=3.5m,环向间距300mm,搭接长度1.5m) ,布设在拱部120?范围内,初喷混凝土厚25cm。
详见"区间隧道施工工序框图"、"区间隧道正洞施工步序图"、"区间隧道初期支护工序框图"、"区间隧道二次衬砌工序框图"。
区间隧道施工工序框图区间隧道正洞施工步序图区间隧道初期支护工序框图区间隧道二次衬砌工序框图2正线区间隧道人防段施工方法区间隧道左、右线防护段里程为K15+337.1~K15+347,总长度为9.9米,断面形状为马蹄形。
断面尺寸宽8.4米,高8.3米。
采用CD法分台阶施工,风镐、风铲配合人工开挖,每一分段台阶的进尺深度都比下一分段台阶的进尺深3~5m。
人工装碴、出碴,喷射混凝土,格栅钢架支护,完成开挖和初期支护后,逐步分段拆除临时支护,做防水层及进行模筑混凝土二衬的施工。
城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法一、前言城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法适用于城际铁路等大型工程的隧道开挖,具有高效、安全、经济等特点。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面阐述该工法的具体内容。
二、工法特点城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法具有以下特点:1. 结构合理:采用双连拱结构,强度高、稳定性好,适应大断面隧道开挖的需求。
2. 施工周期短:通过优化施工工艺,能够缩短施工周期,提高工程进度。
3. 施工效率高:采用机械化作业,能够提高施工效率,降低人工投入。
4. 质量可控:通过严格的质量控制措施,能够保障开挖施工质量,提高工程的可靠性。
5. 安全可靠:采取多项安全措施,确保施工过程中的安全,减少事故风险。
三、适应范围城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法适用于大断面隧道的开挖,特别适合城际铁路等大型工程中对隧道开挖质量和工期有较高要求的情况。
四、工艺原理城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法的工艺原理是基于岩石力学理论和隧道工程实践经验的基础上,采取一系列技术措施保障施工过程的稳定和成功。
具体包括:在施工前进行地质勘探和力学测试,确定岩体的物理力学参数;根据勘探结果和设计要求,采取合理的支护措施,避免隧道塌方和坍塌;利用高效的机械设备进行挖掘,控制挖掘速度和进度;在挖掘过程中进行实时监测和控制,调整施工参数,确保隧道的稳定和安全。
五、施工工艺城际轨道双连拱大断面隧道偏洞法开挖施工工法的施工工艺分为以下几个阶段:1. 地质勘探和预处理:进行地质勘探,分析岩体的性质和力学参数,确定支护措施和决策依据。
2. 高效机械挖掘:采用大型隧道掘进机进行挖掘,控制挖掘速度和进度,避免地层坍塌和塌方。
3. 隧道支护:根据设计要求和地质勘探的数据,选择合适的支护方法,进行隧道支护,确保施工过程中的安全和稳定。
北京城市铁路双连拱隧道防排水施工综合技术北京城市铁路双连拱隧道防排水施工综合技术摘要简要论述北京城市铁路14 标段地下区间双连拱隧道防排水系统的综合施工技术,根据具体工程,提出施工建议。
关键词城市铁路双连拱隧道防排水北京城市铁路主要采用地上高架桥形式,本工程为全线唯一的地下区间隧道,地质情况恶劣、地下水位较高,且由于隧道为双连拱结构形式,施工工序多,施工缝、沉降缝及天梁等特殊节点多,因此有效的防排水系统就成为本工程施工的关键。
1 工程概况隧道位于北京市二环路的东北部, 全长1175.2 m , 埋深8 ~12 m , 土丘地段的埋深达到15 m 。
断面为双连拱隧道、钢筋混凝土结构,开挖宽度为12. 05 m , 开挖高度为7. 397 m 。
采用浅埋暗挖中洞法开挖、复合式衬砌,施工步序为:中洞分部开挖支护→施作中洞防水层、中隔墙衬砌→左、右侧洞分部开挖支护→破除中洞初支、施作侧洞防水层和二衬(图1) 。
地层变化复杂,由地表向下依次为人工堆积层、杂填土层、素填土层、粘质粉土层、粉质粘土层、砂质粉土层、粉细砂层、细中砂层、圆砾层等。
地下水水图1 隧道施工步序示意图位在地下2. 5~6. 5 m , 赋存于杂填土层,主要补给来源为大气降水的垂直渗透与管道渗漏;潜水水位在地下2. 98~7. 45 m , 高出隧道开挖拱顶,主要补给来源为侧向径流;承压水埋深18. 53 m , 隧道底板局部地段位于承压水位以下。
就本工程防排水系统而言,最不利地段为长120 m 的穿越护城河段和长55 m 的斜穿盖板河段。
2 防排水系统防排水系统遵循“以防为主、防排结合、多道防线、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则,设计防水等级为二级,即隧道不允许漏水,可以有少量、偶见的湿渍。
地下区间隧道防排水系统设置见图2。
图2 隧道防排水系统示意图2. 1 防水系统地下区间隧道采用复合式衬砌结构,防水采用3 道防线: 第一道防线:初期支护加背后注浆; 第二道防线:设置1. 2 mm 厚ECB 高分子合成树脂防水卷材及4 mm 厚PE 闭孔泡沫塑料衬垫作为夹层防水层; 第三道防线:二次模筑防水混凝土衬砌,采用微膨胀补偿收缩防水混凝土,即掺适量HEO 单一型混凝土外加剂,抗渗等级不小于0. 8 MPa 。
一、不同方法施工地铁区间隧道结构(一)明挖法施工隧道在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区,应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。
明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面,一般为整体浇注或装配式结构。
整体式衬砌结构整体性好,防水性能容易得到保证,适用于各种工程地质和水文地质条件,缺点:工序较多,速度较慢。
预制装配式衬砌整体性差。
(二)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道隧道施工喷锚暗挖法常是一种较好的选择;隧道施工时,一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。
前者多用于单线或双线的区间隧道或联络通道,后两者多用在停车线、折返线或喇叭口岔线上。
锚暗挖法施工隧道的衬砌主要是复合式衬砌。
这种衬砌结构是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成,复合式衬砌外层为初期支护,其作用是加固围岩,控制围岩变形,防止围岩松动失稳,是衬砌结构中的主要承载单元。
一般应在开挖后立即施作,并应与围岩密贴。
所以最适宜采用喷锚支护。
在干燥无水的坚硬围岩中,区间隧道衬砌亦可采用单层的喷锚支护,不做防水隔离层和二次衬砌,但这种衬砌对喷混凝土的施工工艺和抗风化性能都应有较高的要求,衬砌表面要平整,不允许出现大量的裂缝。
在防水要求不高,围岩有一定的自稳能力时,区间隧道也采用单层的模注混凝土衬砌,不做初期支护和防水隔离层。
单层模注衬砌又称为整体式衬砌,为适应不同的围岩条件,整体式衬砌可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式,前者适用于坚硬围岩,后者适用于软弱围岩。
(三)盾构法施工隧道在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁,施工条件困难地段,采用盾构法施工隧道能显示其优越性:振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠,对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。
盾构法修建的区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。
管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料组合而成的复合管片。