硬岩围岩条件下铁路单线隧道斜井施工技术论文_王忠康

中铁十局集团第五工程有限公司 江苏苏州 215011

摘要:通过对红岩隧道斜井小断面隧道施工总结斜井转正洞施工技术与斜井出渣技术,供同类项目参考借鉴。

关键词:单线隧道;红岩隧道斜井;施工技术

一、概况

红岩隧道进口位于温州市永嘉县芦田村北侧,穿越红岩山头,出口位于永嘉县马岙村。隧道进口附近有楠溪江,水泥道路,交通便利;隧道中部位于剥蚀低山区,有乡村道路到斜井口附近。进口轨面标高20.871m,出口轨面标高42.789m,隧道最大埋深430m。

红岩隧道讫起里程为DK15+960~DK22+609,隧道中心里程DK19+284.5,全长6.649km,为单线铁路隧道,其中II级围岩4915m,III级围岩1010m。

本隧道为铁路单线隧道,最大海拔高度475m;隧道设斜井1处,位于线路右侧:北岙斜井与正线相交于DK19+050处,与正线小里程夹角42°斜交,呈弧形,长度540m,最小半径50m;斜井断面38平米,最大宽度6m,最高高度6.69m。正洞最高高度9.14m,最大宽度标准断面6.48m。

该隧道于2015年8月开始施工, 2017年8月完工。

二、施工方案的选择

1.出渣方案选择

隧道施工各环节紧密相连,一个工序往往对另一工序有很大影响。因此,怎样合理安排各工序,减小工序相互间的影响对隧道施工至关重要。

红岩隧道是单线货运铁路隧道,主要以II、III级围岩为主。II级围岩主要施工循环:开挖爆破--出渣--喷浆。以上工序中,出渣受外界因素影响较大,如何缩短出渣时间直接影响隧道施工的进度。

II级围岩开挖断面净宽只有6m,二衬净空宽仅为5m,而装载机宽度3m,出渣车宽2.8m,施工中无法满足错车所需要的净宽。

对开挖断面进行加宽:为了满足装载机和出渣车可以并排施工,对边墙一边加宽50cm。加宽后开挖断面净宽为6.6m,这样出渣车就可以和装载机并排出渣。

减少倒车等待时间:为了减少装载机等待时间,装载机在出渣的时候,另一辆出渣车倒车进去,靠近装载机一侧等待,保留一定的安全距离(最少为1米),等另一辆车装满出去后,才倒车过去,倒车仅需要一分钟左右,缩短了装载机等待时间,加快了出渣速度。

隧道施工要保证循环、可持续的施工。 除了出渣对施工进度影响外,仰拱、二衬施工别的施工工序也制约着隧道施工进度。现场要合理安排,协调同步施工。

2.斜井转正洞方案选择

三角斜切法

1)斜井施工至XDK0+OOO后继续向前直线掘进1.68m,使短边与正洞开挖轮廓相齐平。即图中1部位置施工,施工时斜井路面标高与正洞路面标高一致进行爆破,碎渣暂不拉出洞外,用以垫高斜井开挖台架。

2)1部完成后采用斜向42度角对4部进行“掏槽楔形式打眼”

3)4部完成后,对2、3部进行斜向42度角布掏槽眼

4)当2部、3部爆破后正洞掌子面处于同一里程。

②注浆锚杆

中空注浆锚杆直径25mm壁厚5mm施工时,采用风钻钻孔,孔径Ф42。在初喷砼结束后施作,先按设计位置和间距进行钻眼,锚杆与岩面垂直,垫板不平时用钢板垫平,止浆塞全部压入锚杆孔后进行注浆,注浆材料为水泥浆,水灰比根据试验确定;注浆压力为0.5~1.0MPa,锚杆尾端焊接在钢拱架上。

③钢筋网铺挂

钢筋网在洞外按设计要求加工成网片,铺挂时运到洞内,网片间搭接长度为1个网孔长度,并焊接成整体,固定在锚杆上,网片与初喷面要密贴。

④喷射砼

隧道开挖后立即对岩面喷射混凝土,避免岩体暴露时间过长。喷射砼前,埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射砼的厚度。喷射作业分段、分片由下而上进行,岩面有较大凹洼时,应先喷凹处找平。

隧道喷砼采用湿喷机进行湿喷,分层分次喷够设计厚度,初喷厚度3-5cm,复喷在安设锚杆、挂网后进行。

3) 二次衬砌

采用仰拱(填充)超前、拱墙砼一次浇注成型的方法作业。待防水层铺设好以后,先施作隧道两侧矮边墙,然后进行拱墙衬砌施工(钢筋砼段按设计要求布置钢筋),并按设计位置预留孔洞及预埋件。

四、施工主要控制点

1、出渣方案

隧道内为了加快施工进度采用小错车道加调头区域进行出渣,间隔250m利用综合洞作为车辆调头区域进行出渣。该方案减少倒车等待时间,为减少装载机等待时间,装载机在出渣的时候,另一辆出渣车倒车进去,靠近装载机一侧等待,保留一定的安全距离(最少为1米),等前车装满出去后,才倒车过去,倒车仅需要一分钟左右,缩短了装载机等待时间,加快了出渣速度。

2、斜井转正洞放样施工方案

在没有“面”的情况下以“线”控制,每次放样将边线及中线放样完成,针对每处每平米放样超欠挖侧向布眼。

参考文献:

[1] 中铁第四勘查设计院浙江乐清湾港区铁路红岩隧道施工设计图.2017.6

[2] 中华人民共和国铁路隧道设计规范.

[3] 中华人民共和国铁路隧道施工技术规范.

作者简介:王忠康(1973,男,大本,安徽省淮南人,高级工程师,从事技术工作)

论文作者:王忠康

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/25

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