複雜地質下穿既有線施工技術的製作方法

2023-12-03 03:12:51 2

專利名稱：複雜地質下穿既有線施工技術的製作方法
複雜地質下穿既有線施工技術技術領域
本發明屬於土木工程領域，特別是涉及一種下穿既有線施工方法，尤其涉及對復 雜地質條件下下穿既有線的施工安全。
背景技術：
既有貴昆鐵路為國家主幹線，行車密度達到飽和，15 30分鐘一趟車次，每天有 75對列車通過，對施工影響很大；新線與既有線成35° 38'夾角，由於斜交下穿通過，且新 線隧道開挖斷面跨度為15. 5m，對既有線影響範圍大；相交段既有線為R = 305m的圓曲線， 曲線半徑小，線路加固困難，行車安全風險大，因此對線路標準要求嚴格；新線與既有線軌 面高差13. 59m，隧道開挖拱頂距既有線路基頂面僅2. 7m，施工難度大；新線隧道位於丁家 村滑坡體內，區域為既有線棄碴、塊石、粗角礫，土質鬆散，隧道施工中易坍塌；新線隧道施 工中要拆除D便梁5#、6#支撐樁、既有線混凝土拱涵，施工難度大；區域地質條件複雜，隧道 埋深淺、既有線兩側管線密集，且受D便梁支撐樁、既有線拱涵影響超前大管棚施工工藝要 求高。發明內容
1、小曲線半徑D型便梁加固既有線施工技術
新線大跨度隧道斜交下穿既有線，影響範圍大；且既有線為R = 305m小半徑曲線， 加固施工難度大。通過研究以往工程實例，並結合現場施工特點，採用兩組DM型便梁對既 有線48. 5m範圍進行加固處理，便梁安裝採用最低位，保證了線路運營安全。
2、複雜地質條件下定向長大管棚施工技術
φ 159大管棚採用定向跟管鑽進法施工，水平導向鑽機利用導向系統，膨潤土泥漿 護壁，跟管鑽進形成管幕，在管棚尾端8m設置支點。
管棚採用由上而下的方式隔孔施作，完成一根後立即注漿，每根長64. 75m，環向間 距30cm，傾角0°，每環58根，共設一環，大管棚外徑距開挖面距離為20cm。大管棚管壁設 Φ 10 16注漿孔，注漿孔環向間距25mm，縱向間距20cm，尾部預留不小於IOOcm的不鑽孔 止漿段。為提高導管的抗彎能力，在導管內增設鋼筋籠，由4根主筋和固定環組成，主筋直 徑18mm，固定環採用短管節，將其與主筋焊接，間距lm。
3、大跨度鐵路隧道雙側壁導坑法9部開挖施工技術
在軟弱圍巖並且有動荷載的淺埋大跨度隧道中，要確保施工安全與上部結構設備 的穩定關鍵在於支護結構的迅速成環。雙側壁導坑法9部開挖施工將隧道斷面分塊，達到 降低開挖跨度和開挖高度的效果，進行分部開挖，化大為小、分塊成環、步步封閉、環環相 扣。小洞室開挖後迅速施作初期支護及分塊二次襯砌，全斷面初期支護及二次襯砌封閉成 環後，利用襯砌臺車及時澆築三次襯砌混凝土。三次襯砌施作後，隧道整個支護體系已基本 完成，周邊土體經注漿加固後與隧道支護結構共同承受既有線列車荷載，整個結構體系受 力達到了平衡。
4、立體式注漿固結地層技術
三聯隧道進口段埋深3 6m，區域內為人工填土、既有線棄碴、斷層角礫土、黏土 等複雜地質，土石分部不均，軟硬差別大，隧道開挖時易坍塌。為保證隧道施工和既有線運 營安全，施工中採取地表注漿預加固及超前大管棚、中管棚、小導管注漿加固及隧道徑向小 導管注漿加固的立體式固結地層方案，周邊鬆散巖土體得到有效固結，全方位注漿後，隧道 周邊2 : 範圍形成混凝土保護層，巖土體受力均勻並與支護結構一起共同承擔既有線列 車荷載，有力的保障了隧道施工和既有線運營安全。


圖1小曲線半徑D型便梁示意圖2導向牆及管棚內外部結構示意圖3雙側壁導坑法施工示意圖4雙側壁導坑法施工示意圖；具體實施方式
在圖3雙側壁導坑法開挖中；
1、利用上一循環架立的鋼架與超前支護開挖①部，噴射混凝土封閉掌子面；噴射 初期支護混凝土、鋪設鋼筋網、架立邊牆鋼架、拱部鋼架和側牆鋼架，設鎖腳錨杆；鑽設系統 錨管並注水泥砂漿及臨時錨杆後復噴混凝土至設計厚度；施作①範圍二次襯砌I，預留接 茬鋼筋。
2、開挖②部並噴射混凝土封閉掌子面；導坑周邊初噴厚混凝土，安設鋼筋網、接長 邊牆鋼架和側壁臨時鋼架，並設鎖腳錨杆；鑽設徑向系統錨管並注水泥砂漿和臨時錨杆後 復噴至設計厚度；施作②範圍二次襯砌I，並預留接茬鋼筋。
3、開挖③部並噴射混凝土封閉掌子面；導坑周邊初噴厚混凝土，安設鋼筋網、接長 邊牆鋼架和側壁臨時鋼架，並設鎖腳錨杆；鑽設徑向系統錨管並注水泥砂漿和臨時錨杆後 復噴至設計厚度；施作③範圍二次襯砌I，並預留接茬鋼筋。
4、開挖④部並噴射混凝土封閉掌子面，並施作導坑周邊的初期支護和臨時支護， 步驟同工序①。
5、開挖⑤部並噴射混凝土封閉掌子面，並施作導坑周邊的初期支護和臨時支護， 步驟同工序②。
6、開挖⑥部並噴射混凝土封閉掌子面，並施作導坑周邊的初期支護和臨時支護， 步驟同工序③。
7、利用上一循環架立的拱部鋼架施作超前錨杆、開挖⑦部並噴混凝土封閉掌子 面；拱部初噴混凝土、安設鋼筋網、架設拱部鋼架；鑽設徑向短錨管並注水泥砂漿後復噴至 設計厚度；施作⑦範圍襯砌I，結合預留接茬鋼筋封閉成環。
8、開挖⑧部、⑨部並噴射混泥土封閉掌子面；隧底初噴混凝土，安設仰拱鋼架，封 閉成環並復噴至設計厚度；施作⑨範圍二次襯砌I，結合預留接茬鋼筋封閉成環。
9、待二次襯砌已成環並達到設計強度後，割除側壁鋼架及橫撐。
10、灌注II部仰拱填充(含中心水溝)。4
11、於二次襯砌內鋪設拱牆範圍防水板。
12、利用襯砌模板臺車一次性灌築拱牆範圍內的三次襯砌III。
權利要求
1.複雜地質下穿既有線施工技術，包括鐵路複線三聯隧道進口下穿既有線，隧道埋深 淺、跨度大、地質條件複雜施工技術。 所述下穿既有線技術包括 在小曲線半徑D型便梁加固既有線技術； 所述地質條件複雜施工技術包括 複雜地質條件下定向長大管棚施工技術； 所述隧道埋深淺、跨度大施工技術包括大跨度鐵路隧道雙側壁9部開挖施工技術，立體式注漿固結地層施工技術，淺埋暗挖 隧道穩定性控制技術。
全文摘要
複雜地質下穿既有線施工技術，包括小曲線半徑D型便梁加固既有線施工技術、複雜地質條件下定向長大管棚施工技術、大跨度鐵路隧道雙側壁導坑法9部開挖施工技術及立體式注漿固結地層技術，其特徵是所述小曲線半徑D型便梁加固既有線施工技術採用兩組D24型便梁對既有線48.5m範圍加固處理，便梁安裝採用最低位；所述複雜地質條件下定向長大管棚施工技術採用定向跟管鑽進法，自上而下的方式隔孔施作，導管內增設鋼筋籠，短管節固定環；所述大跨度鐵路隧道雙側壁導坑法9部開挖施工技術採用化大為小、分塊成環、步步封閉、環環相扣；所述立體式注漿固結地層技術採用地表注漿預加固及超前大管棚、中管棚、小導管注漿加固及隧道徑向小導管注漿加固的立體式固結地層措施。本發明能夠控制地表沉降，增強地層穩定性，提高地層承載力，降低施工風險，保證既有線安全運營。
文檔編號E21D11/10GK102031736SQ201010199239
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者李廣欣, 李庚許, 王衛剛, 王國豔, 王景斌, 陳川亮, 馬曉 申請人:中鐵十六局集團有限公司