1.清华大学土木工程系 北京海淀 100083;
2.国家铁路集团武广高铁公司 湖北武汉 430212;
3.中铁咨询公司 北京丰台 100061;
4.中铁十八局集团第三工程有限公司 河北涿州 071000;
5.中铁十八局集团第五工程有限公司 天津塘沽 300450
摘要:高速铁路作为交通网建设的一项重点内容,为我国社会的发展,给予了重要的支持,并且近几年,高速铁路工程建设数量逐渐增多。但是,高速铁路建设的时候,经常会受到地质环境的影响,不得不出现隧道工程,那么在下面的内容中,对基于全断面高速铁路隧道,对支护结构机械化施工技术的相关内容,展开了分析和阐述,希望在提升施工安全、施工质量、以及施工效率方面,给予一定的帮助。
关键词:全断面;高速铁路隧道;支护结构;机械化施工;施工质量
全断面高速铁路隧道工程是隧道工程建设的重点,并且在全断面高速铁路隧道工程施工,经常会受到地质、围岩等方面的影响,若是处理或者支护不当,就会导致变形、坍塌等现象的产生,这样严重的影响全断面高速铁路隧道的施工质量,甚至情况严重的话,就会引发施工安全事故的产生,其经济效益而无法得到保证。因此,在全断面高速铁路隧道施工的时候,需要根据工程所在的地质情况,选择合理的支护结构机械化施工技术,确保各项施工环节可以顺利的展开,实现良好的施工质量,这样对交通网的完善,也是非常有利的。
1、工程实例
就以某全断面高速铁路隧道工程为例,具体的内容如下。
1.1该项工程全场为387km,设计速度为360km/h,并且隧线比大约为59.4%。
1.2该项隧道开挖全面平均面积大约为150㎡,属双线大断面隧道,根据这样的情况下,采用机械化全面施工的方式,其目的就是保证工程施工环节顺利的展开,实现良好的施工质量。
1.3该项工程的Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩占比较大,表1所示,这样看来地质情况相对较为复杂,若是处理不好就会到时施工质量问题,或者施工安全事故的产生【1】。因此,该项工程的施工单位,根据各个方面,采用支护机械化施工技术,确保该项工程可以顺利的展开,降低施工质量的产生,提升工程施工的安全性。
表1为:该项工程围岩占比参数
2、具体的施工技术
由于全断面高速铁路隧道工程相对较为复杂,经常会受到地质环境的影响,因此在施工的时候,做好支护机械化施工是非常必要的,可以有效保证全断面高速铁路隧道施工环节顺利的展开,降低安全事故的产生,提升其施工质量。因此,在下面的内容,基于上述工程,对具体的支护机械化施工技术的相关内容,展开了分析和阐述。
2.1管棚超前支护
该项工程根据工程的特殊性,采用管棚超前支护施工技术,并且管棚超前支护技术是全断面高速铁路隧道支护结构机械化施工中,经常会用到的一项施工内容【2】。在管棚超前支护技术施工的时候,需要根据情况设置导向墙,并且需要利用全断面隧道内的原装土作为底模。同时,需要在底模的基础之上设置钢架,并且需要在钢架的外缘进行导线管的焊接,这样可以有效提升支护的效果,保证全面高速铁路隧道工程施工的安全性。但是,在导向管施工的时候,需要根据相关的施工方案,确定外插角与线路纵 向坡度的相关参数,其其目的就是有效保证管棚超前支护的效果。
2.2边仰坡支护
施工单位根据工程的实际情况,针对边仰坡进行了支护结构机械施工,并且在施工的时候,需要根据相关的要求,设置地表移位、地表沉降观测点,依据工程施工的实际情况,采用单排的设置方式,其设置点为7~12点。但是,设置的时候,需要注意点与点之间设置的距离,通常情况下点与点的间隔应当为5m~10m,这样可以有效避免任何异常现象的产生。另外,在边仰坡支护机械化施工的时候,需要时刻观察工程施工的情况,根据工程施工情况做出相应的调整,以此保证施工环节的顺利展开,降低施工质量问题的产生。
2.3掌子面支护
针对该项工程掌子面,施工单位在支护结构机械化施工的时候,主要是依靠大型机械展开施工,这样可以有效解决传统施工技术所带来的弊端【3】,图1所示。同时,在掌子面支护结构机械化施工的时候,需要对全断面高速铁路隧道工程结构的应力应变、岩层移位等方面进行测试,若若是测试结构小于的围岩压力参数值的话,就表面掌子面支护的稳定性相对较好。但是,若是大约围岩压力参数值,就需要进行调整,确保掌子面施工的安全性,以及施工的质量。另外,在掌子面支护结构机械化施工的时候,可以喷射混凝土相结合,根据掌子面周围围岩的情况,进行混凝土的灌浆和喷射等作业形式,以此保证岩层结构的紧密程度,避免出现掌子面出现松动的现象,提升掌子面施工的质量。
图1:某全断面高速铁路隧道工程掌子面施工现场
3、施工效果
在全断面高速铁路隧道工程施工的时候,做好支护结构机械化施工作业,可以确保全断面高速铁路隧道工程施工环节的顺利展开,确保施工稳定性以及安全性。同时,在支护结构机械化施工的时候,可以根据工程的实际情况,以及施工位置等方面,合理的选择施工技术,这样可以有效提升支护结构机械化施工的效果,尽最大程度上保证施工的安全性【4】。另外,在施工的时候,根据工程施工的变化,对支护参数进行优化和调整,这样可以有效降低很问题的产生,确保工程施工质量得到很大提升。
结束语:
综上所述,本文根据某全断面高速铁路隧道工程,从不同角度和方向对支护结构机械化施工技术的相关内容,展开了分析和阐述,例如:管棚超前支护、边仰坡支护、掌子面支护等方面,并且基于此对施工效果进行了研究。其实,不管是采用那种支护结构机械化施工技术,最终的目的就是保证全断面高速铁路施隧道施工环节的顺利展开,提升工程施工的稳定性和安全性,降低安全事故的产生,实现良好的施工质量,对其行业的发展,也是非常有利的。
参考文献:
[1]王志坚. 郑万高铁隧道大断面机械化施工关键技术研究[J]. 隧道建设(中英文),2018,38(08):1257-1270.
[2]金强国. 郑万高铁隧道大型机械化施工支护优化[J]. 隧道建设(中英文),2018,38(08):1324-1333.
[3]宁文光,黄明利,朱孝笑. 浅埋暗挖大断面隧道开挖支护机械化配套施工技术[J]. 市政技术,2017,34(03):94-96.
[4]于丽, 蔡闽金. 郑万高铁隧道大型机械化配套全断面法施工围岩 - 支护结构相互作用力学特性研究[J]. 隧道建设(中英文), 2018,38(08):66-73.
[5].高军.《武广客运专线大断面双线隧道防排水设计施工技术要点》.2007,《铁道标准设计》[J].
[6].高军.《郑万高铁隧道新型锚杆施工工艺性试验研究》.《铁道技术监督》.2018.01
[7].高军.《荷载箱在郑万高铁白河特大桥基桩试验中的应用》.《铁道技术监督》.2017.03
[8].高军.《隧道超前地质灾害预报TSP系统中应用像点法处理数据的研究》.《铁道技术监督》.2006.10
[9].高军.《新建铁路隧道二衬开裂与渗漏成因和防治措施》.《铁道技术监督》.2010.08
[10].高军.《浅谈铁路隧道超前周边注浆施工技术》.《民营科技》.2014.1
[11].高军,詹跃跃,刘凯,李波.《郑万高铁不良地质三维建模与修正分析》《隧道建设(中英文)》.2018.02
[12].高军.《隧道超前地质灾害预报TSP系统中应用像点法处理数据的研究》.2006.10 《铁道建筑》
[13].高军,王立军,马建忠,闫志刚,林晓《铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术探究》2017.18 《农家参谋》
论文作者:高军1,2,林晓3,陈拥军4,王伟4,翁小川5
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:隧道论文; 断面论文; 高速铁路论文; 工程论文; 结构论文; 施工技术论文; 围岩论文; 《基层建设》2019年第24期论文;