浅埋暗挖隧道下穿既有铁路施工技术的探究论文_潘垚先

浅埋暗挖隧道下穿既有铁路施工技术的探究论文_潘垚先

昭通职业技术学校 云南昭通 657000

摘要:浅埋暗挖隧道下穿既有铁路技术主要包括双侧壁导洞暗挖技术、中洞暗挖技术和洞桩暗挖技术等。每种技术的应用都能够在保证隧道工程质量的同时,降低对周围环境的影响,并将地表沉降量控制在标准范围内。但是浅埋暗挖隧道技术应用对技术人员要求较高,并要将支护工作和衬砌工作进行重点控制。本文主要对浅埋暗挖隧道下穿既有铁路技术的相关内容进行探究。

关键词:浅埋暗挖;隧道;既有铁路;施工技术;探究

传统的铁路施工当中,对既有的铁路建筑进行隧道施工期间,对周围的环境影响是比较大的,施工耗费的人力、物力较多,施工效率也偏低。近些年施工技术逐渐向着数字化转换,浅埋暗挖隧道技术成为既有铁路施工应用较为广泛的技术种类之一,有效改善了传统铁路隧道施工的弊端,施工技术应用的效果和效率都是非常高的,推进了我国隧道工程国际化水平的实现。

一、浅埋暗挖隧道下穿既有铁路施工技术种类

1.双侧壁导洞暗挖技术

浅埋暗挖施工技术主要就是针对隧道工程而研发的施工技术,种类较多,双侧壁导洞暗挖技术是将整体的隧道挖掘工程分为几个不同的区域,然后在分化的几个区域当中进行分头施工,大大提升了隧道施工的效率。首先,将隧道工程分为几个部分,分成隧道首端、末端和中间三个部位,这三个部位的分划要保持合理性,然后还要将这三个部位再分成若干个小的导洞,根据施工设备与施工周围条件来确认三个区域的分化规模,要保证施工设备能够顺利进入施工现场。

其次,在进行施工的过程中要注意,各个部位导洞开始施工的部位需要间隔一定距离,否则很有可能会影响导洞挖掘的质量。三个大的分化区域进行挖掘时,也要间隔一定距离,至少要20m。最后,在进行施工期间,地下结构出现沉降的现象是比较常见的,要提前做好预防措施,控制沉降量。

2.中洞暗挖技术

中洞暗挖技术的应用就是从隧道工程的中间部位向两侧开始隧道挖掘施工,在整体的隧道工程当中,中间部位的隧道跨度是最大的,施工的难度也是最高的,利用中洞暗挖技术可以先将隧道中间部位的支撑稳固,然后将进行其他部位的施工。

首先,对于中间部位隧道的施工,我们需要将中间区域进行精细划分,中间跨度较大,要增加划分的区域数量,在进行小的区域施工时要尽快将其组成环状,并要形成有相互交错的几个环状。其次,中间部位隧道挖掘初步完成后,不要间隔过多的时间,要在第一时间进行衬砌工作,最好是采用洞内逆作法,避免洞内出现较大的沉降。最后,中间隧道洞施工完成之后,要从中间开始向两侧方向进行隧道挖掘,要保持两边的施工速度一致,平衡两边的压力。

3.洞桩暗挖技术

洞桩暗挖技术是现阶段我国已经研发成熟的一项技术,在进行隧道施工时是从隧道结构的各个部位以小规模导洞挖掘的形式开始,逐渐的在各个部位形成承重桩结构,然后由各承重桩共同支撑隧道的最大跨度结构,从而展开其他部位的挖掘施工。这种由小规模施工到大规模施工的形式,对地下结构的影响是非常小的,隧道挖掘的质量和效率较高。

二、浅埋暗挖隧道下穿既有铁路的施工

1.施工环境

浅埋暗挖隧道下穿既有铁路施工,是在已有的铁路建筑环境当中展开的,既有的铁路建筑相应的设施建设是比较完善的,而这些都是影响铁道隧道工程规划的因素,包括铁路既有的水利设施、电力设施、建筑设施等。需要通过综合分析来进行规划。在开展隧道施工的过程中,也必须要做好支护工作,保证每个衬砌工作的及时性,尤其是最后一次衬砌,从而保证既有铁路的安全运行。

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2.浅埋暗挖技术的施工原则

(1)要严格控制隧道施工当中地表沉降量,先对铁路施工环境基本情况进行了解,根据隧道施工标准设定沉降标准范围值,在施工期间就要将沉降值控制在标准的范围之内。

(2)对浅埋暗挖技术应用进行科学规划,根据既有铁路隧道施工环境特点、标准、成本要求、建设周期规划等方面内容的规定,对浅埋暗挖技术应用的种类和方案进行设计,促使施工技术应用效果达到最佳。

(3)注重支护策略规划,在隧道施工当中支护工作是为了保证隧道挖掘期间的承重效果,并且是控制地表沉降效果的重要措施,因而将支护规划作为重点内容,通过对时间效应和空间效应的综合分析,进行支护工作,支护措施的刚度和强度要充足,保证地层结构不会出现变形。还有,在施工过程中要做好各部位的加固处理,提高施工安全性。

(4)仰拱施工期限要尽量提前,并且在仰拱施工时要进行成环作业,仰拱面与工作面距离不易过大,要小于洞径值。

(5)对于衬砌工作也是非常重要的,在工程初步完工后立刻进行第一次衬砌,采用双层的模式,并在两层中间进行防水隔离,为第二次衬砌做铺垫。第二次衬砌要在隧道结构不稳定状态结束后进行,如果有特殊情况可以适当提前进行。

3.隧道的洞口施工

在进行开挖工作时,要从横通道绕至正洞,向隧道进口方向进行施工。当施工到洞口时,要对地表进行注浆加固工作,加固范围控制在隧道中心左右的15m之内。隧道衬砌开挖轮廓线范围内的钢管桩应该通过开挖的轮廓线来对长度进行控制,其他的桩底嵌入要大于2m深度。为保证施工安全,等加固桩达到设计强度的80%且路基加固措施采用之后,才可以进行隧道洞口段的开挖工作。

在隧道洞口开挖前,要先对边仰坡进行喷锚支护,然后注浆小导管、挂钢筋网片,最后进行混凝土护坡。在隧道空口开挖之后,要及时对洞门进行修筑,洞门要根据国家相关要求进行,端墙要使用耐腐蚀的钢筋混凝土。隧道洞口与既有铁路距离较近,土石方的开挖工作要以机械为主,或者以松动爆破为主,并且对洞外坡面上的落石要有专人看护,确保既有线路的安全。

三、浅埋暗挖隧道施工技术应用的价值

1.工程造价成本较低

对于既有的铁路隧道工程来说,由于是在固有的铁路建筑环境中进行隧道工程的施工,影响因素较多导致工程难度较大,在进行隧道施工的过程中,需要投入大量的人力、物力,整个的工程造价是非常高的,而利用浅埋暗挖隧道施工技术,能够对周围环境进行控制,从多个区域同步进行隧道施工,有效降低工程造价的成本,并且能够有效控制隧道挖掘的沉降效果,保证施工符合国家隧道工程标准。

2.有效提高工程效率

浅埋暗挖隧道施工技术当中包含多种技术类型,但是无论是哪一种,都是将隧道整体工程分为数个区域分别施工,就拿中洞暗挖技术举例来说,是先将隧道中间区域进行挖掘,并完善支护处理,然后从中间向两侧展开施工,这种形式就科技将工程施工期限进行缩短。而且浅埋暗挖隧道技术应用的设备都是现代化、数字化的设备类型,施工的效率也是非常高的。综合作用下隧道工程的效率就得到大幅度的提升。

3.有效提高工程建设质量

浅埋暗挖技术在既有铁路隧道工程当中应用,采用的是现代先进的机械化设备,施工技术人员都是接受过专业的技术培训和实践的,在进行施工的过程中完全是按照国家技术施工规范进行的。因而施工技术质量是有保障的,最终的隧道整体工程的质量也是完全符合国家铁路隧道工程建设标准的,因而利用浅埋暗挖技术可以有提高工程的建设质量。

结语:在我国既有铁路隧道施工当中,浅埋暗挖技术的应用日渐广泛,其中洞桩浅埋暗挖技术已经达到国际化的标准。通过浅埋暗挖技术的应用可以有效提高既有铁路隧道施工的质量和效率,并能够降低工程造价成本。因而浅埋暗挖技术在未来的发展前景是广阔的。

参考文献

[1]张彬.浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工安全分析[J].市政技术,2012,30(5):79-82.

[2]胥杰.城市浅埋暗挖隧道穿越既有结构物的影响及其安全控制技术研究[D].西南交通大学,2014.

[3]尚淑萍.铁路站场下修建大跨度地铁隧道地表沉降控制技术研究[D].长安大学,2015.

论文作者:潘垚先

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/9

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