2 高速铁路隧道净空断面及衬砌支护参数
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1总则1.0.1为指导高速铁路隧道工程施工,统一主要技术要求,加强施工管理,保证工程质量,制定本技术指南。
1.0.2本指南适用于新建时速250~350km高速铁路隧道工程施工。
时速250km以下客运专线、城际铁路隧道工程施工应参照执行1.0.3高速铁路隧道工程施工必须执行国家法律法规及相关技术标准,严格按照设计文件施工,满足工程结构、耐久性能及系统使用功能要求,保证设计使用年限内正常运营。
1.0.4建设各方应从管理制度、人员配备、现场管理和过程控制四个方面加强标准化管理,实现质量、安全、工期、投资效益、环境保护、技术创新等建设目标。
1.0.5高速铁路隧道工程施工应积极推行机械化、工厂化、专业化、信息化。
1.0.6高速铁路隧道工程施工质量应重视地质核查、超前地质预报和监控量测工作,做好超前支护、初期支护、基地处理、防排水及二次衬砌等关键工程的施工。
1.0.7高速铁路隧道工程施工应加强现场管理,规范现场布置,提高文明施工水平。
1.0.8高速铁路隧道工程施工应重视对地质灾害的识别评估、规划预防、检测应急、工程治理等工作,有效减少地质灾害及其影响。
1.0.9高速铁路隧道工程设计文物保护单位和其他文物古迹的,应根据文物保护行政部门要求和批准的设计保护措施组织施工。
1.0.10高速铁路隧道工程施工应根据国家节约资源、节约能源、减少排放等有关法规和技术标准,结合工程特点、施工环境编制并实施工程施工节能减排技术方案。
1.0.11高速铁路隧道工程施工应按《铁路隧道施工抢险救援指导意见》有关规定组建施工抢险救援机构,配置救援设备。
1.0.12高速铁路隧道工程施工的各类人员应经过专门培训,考核合格后方可上岗。
1.0.13高速铁路隧道工程施工资料的收集和整理工作应与工程进度同步进行,做到系统、完整、真实、准确,保证其具有有效的查考利用价值和完备的质量责任追溯功能,并应按有关规定做好资料的归档管理工作。
隧道竣工后应根据施工特点及时编写单项和全面的施工技术总结。
双线隧道复合式衬砌支护参数表
工缝处应留设Φ16插筋,每延米单侧至少设4根,每根插筋要求在施工缝上下各30cm长。
3. Ⅲ、Ⅳ级围岩拱墙二次衬砌素混凝土结构中掺加纤维素,掺量未0.9kg/m3。
5.相邻钢架间采用Φ22钢筋连接,环向间距1.0m,斜向布置。
6.当钢架分节与施工工法不匹配时,施工过程中可适当调整其分节位置,并根据施工方法设置锁脚钢管,锁脚钢管采用φ42、壁厚3.5mm钢管,长4m。
7.钢筋混凝土衬砌和仰拱(底板)的钢筋净保护层厚度5cm。
8.素混凝土二衬使用里程局隧道洞口≤150m时,采取在二村内设置三肢钢架与单层钢筋网片相结合的方式对结构进行加强。
三肢钢架纵向间距2m一榀,钢架主筋采用Φ22钢筋,单层钢筋网位于衬砌内侧,采用Φ16钢筋,间距200mm×200mm。
高速铁路隧道断面方案比选1 问题的提出高速列车通过隧道时会产生一系列的空气动力学效应,如压力波动、出口处微压波、洞内行车阻力增大等,这将影响旅客乘车舒适度、引起爆破噪声并危及洞口建筑物等。
为了消减空气动力学效应,目前高速铁路隧道断面所采取的方案大致可以分为两类:(1)“小断面”方案:以日本早期修建的新干线为代表,为了节省投资,采用了相对较小的净空面积。
相应地,阻塞比用得很大。
主要通过提高车辆密封程度和修建洞口缓冲棚来消减瞬变压力和洞口微压波。
但是,高密封性能的车辆的制造和维护不仅在技术上有难度,而且会加大费用;缓冲棚的修建当然也会增加造价。
因此,其他国家则更加倾向于采用“大断面”方案。
(2)“大断面”方案:以德国DB为代表,主要通过扩大断面来消减空气动力学效应。
空气动力学效应对高速铁路隧道断面方案的确定起着决定性作用。
因此,高速铁路隧道断面方案除了考虑经济性、安全性和运营维修等方面的因素之外,还必须重点考虑乘车舒适性和洞口的环境效应(如图1所示)。
图1 断面优化权衡树显然过高的舒适性和安全性势必要投入较大的资金;而较小的投入则会降低乘车舒适性。
为了能在舒适性、经济性、安全性、环境效应以及运营维修等五个方面获取一个最低的平衡点,本文对以上五个方面进行高速铁路隧道断面的权衡分析。
考虑到高速铁路隧道设计参数较多,本文是在设计时速为350km/h,微压波的最大值为10kpa,最大瞬变压力临界值控制标准为3kpa/3s的约束条件下结合黄晶岭隧道的工程背景用权衡分析中的加权评分法对隧道进行断面形式的优化。
2 工程背景黄晶岭隧道进口位于福建省长乐市玉田乡西埔村,穿过黄晶岭,于福清市作坊占坝村附近出洞,隧道全长5706m。
隧址属低山剥蚀地貌,海拔40~530米,相对高差约50~400米。
自然坡度多为20~50°,山脊及山顶呈缓坡状起伏绵延,沟谷地带坡陡沟深。
进口植被发育,出口附近较发育,生态环境保护良好。
高铁大断面隧道二次衬砌拱顶防脱空预警装置应用技术摘要:随着国家铁路施工基础建设等级及标准的不断越高,对于隧道二衬混凝土尤其是高铁隧道二衬混凝土的灌注要求更加严格,要求隧道拱顶混凝土灌注密实,与初支面紧贴,严禁拱顶脱空,一旦发现拱顶脱空较大时就需要二次加注大量的水泥砂浆,即费时费料又延误工期。
在施工中形成拱顶脱空的主要原因是浇注混凝土时对拱顶的监控方式精准度不高。
一般情况下是依靠施工人员在挡头封头端用手电筒照扫观察,由于二衬浇注混凝土台车12米长,分为三个浇注压顶管,每个浇注压顶管之间大约3米间距,又是从前次浇注混凝土的一端向挡头板一端进行浇注,两个浇注压顶管之间有一段距离用手电筒无法观察到。
另外一种情况是施工人员依靠混凝土输送泵的声音和压力来判断拱顶的砼注满程度,由于混凝土水分含量不同会直接影响输送泵的声音和压力,所以无法凭借感觉判断拱顶浇注混凝土时有没有脱空现象,目前普遍使用的施工台车及判断方式显然不能适应规范施工的需要。
关键词:高铁、二次衬砌、防脱空、预警装置。
一、工程概况新延安隧道位于甘泉至延安市宝塔区之间,起讫里程DK273+756~DK289+756,全长16.0km。
设4座斜井辅助施工。
隧道设计为单洞双线,轨面以上净空:一般段13.30m(宽)×9.08m(高),紧急救援站14.64m(宽)×9.75m(高);隧道开挖断面150~214m²,二衬混凝土厚度45~60cm不等。
二、防脱空预警装置施工方案2.1总体施工方案通过在每模二衬拱顶防水板上设置传感器,每模防水板12米为一个浇筑单元,每个单元的上层防水板每间隔3米设有一个传感器,传感器信号端口通过网线与对应的信号灯连接,信号灯与提供电力的配电箱连接,传感器的传动杆上设置有防水板,可以增大传感器感应范围,传感器通过设置于其底部的防水板与每模二衬拱顶防水板热熔焊接,用隧道二衬台车开始混凝土的浇筑,浇筑过程随着二衬混凝土浇筑面上升,混凝土触及隧道拱顶防水板上的传感器的传动杆上的防水板,传感器产生报警信号,并通过网线传给信号灯,信号灯点亮产生报警,说明二衬拱顶混凝土浇筑密实。
高速铁路隧道支护参数汇总表(全)
表5时速350公里双线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高8.78m,宽13.3m,轨面以上净空面积100m2)
表6时速350公里双线隧道支护参数(黄土)(参考图2008)(隧道内轮廓高8.78m,宽13.3m,轨面以上净空面积100m2)
表7 时速250公里双线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高8.68m,宽12.82m,轨面以上净空面积92m2)
表8 时速200公里双线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高8.15m,宽12.06m,轨面以上净空面积81.37m2)
表9 时速200公里单线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高7.65m,宽8m,轨面以上净空面积52m2)
表10 时速160公里双线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高8.15m,宽11.42m,轨面以上净空面积76.63m2)
表11 时速160公里单线隧道支护参数(参考图2008)(隧道内轮廓高7.10m,宽6.98m,轨面以上净空面积42.06m2)
京张城际铁路隧道支护参数表
表2时速250公里双线隧道支护参数设计表(中铁咨询京张)
隧道净宽12.82m,开挖跨度13.62-14.38m,开挖高度11.33-12.24m,轨上有效净空92m2
表3时速350公里双线隧道支护参数设计表(中铁咨询京张)
隧道净宽13.3m,开挖跨度14.1-14.86m,开挖高度11.73-12.54m,轨上有效净空100m2。