CN102031736A - 复杂地质下穿既有线施工技术 - Google Patents
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Abstract
复杂地质下穿既有线施工技术，包括小曲线半径D型便梁加固既有线施工技术、复杂地质条件下定向长大管棚施工技术、大跨度铁路隧道双侧壁导坑法9部开挖施工技术及立体式注浆固结地层技术，其特征是：所述小曲线半径D型便梁加固既有线施工技术采用：两组D24型便梁对既有线48.5m范围加固处理，便梁安装采用最低位；所述复杂地质条件下定向长大管棚施工技术采用：定向跟管钻进法，自上而下的方式隔孔施作，导管内增设钢筋笼，短管节固定环；所述大跨度铁路隧道双侧壁导坑法9部开挖施工技术采用：化大为小、分块成环、步步封闭、环环相扣；所述立体式注浆固结地层技术采用：地表注浆预加固及超前大管棚、中管棚、小导管注浆加固及隧道径向小导管注浆加固的立体式固结地层措施。本发明能够控制地表沉降，增强地层稳定性，提高地层承载力，降低施工风险，保证既有线安全运营。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，特别是涉及一种下穿既有线施工方法，尤其涉及对复杂地质条件下下穿既有线的施工安全。
背景技术
既有贵昆铁路为国家主干线，行车密度达到饱和，15～30分钟一趟车次，每天有75对列车通过，对施工影响很大；新线与既有线成35°38′夹角，由于斜交下穿通过，且新线隧道开挖断面跨度为15.5m，对既有线影响范围大；相交段既有线为R＝305m的圆曲线，曲线半径小，线路加固困难，行车安全风险大，因此对线路标准要求严格；新线与既有线轨面高差13.59m，隧道开挖拱顶距既有线路基顶面仅2.7m，施工难度大；新线隧道位于丁家村滑坡体内，区域为既有线弃碴、块石、粗角砾，土质松散，隧道施工中易坍塌；新线隧道施工中要拆除D便梁5#、6#支撑桩、既有线混凝土拱涵，施工难度大；区域地质条件复杂，隧道埋深浅、既有线两侧管线密集，且受D便梁支撑桩、既有线拱涵影响超前大管棚施工工艺要求高。
发明内容
1、小曲线半径D型便梁加固既有线施工技术
新线大跨度隧道斜交下穿既有线，影响范围大；且既有线为R＝305m小半径曲线，加固施工难度大。通过研究以往工程实例，并结合现场施工特点，采用两组D24型便梁对既有线48.5m范围进行加固处理，便梁安装采用最低位，保证了线路运营安全。
2、复杂地质条件下定向长大管棚施工技术
φ159大管棚采用定向跟管钻进法施工，水平导向钻机利用导向系统，膨润土泥浆护壁，跟管钻进形成管幕，在管棚尾端8m设置支点。
管棚采用由上而下的方式隔孔施作，完成一根后立即注浆，每根长64.75m，环向间距30cm，倾角0°，每环58根，共设一环，大管棚外径距开挖面距离为20cm。大管棚管壁设φ10～16注浆孔，注浆孔环向间距25mm，纵向间距20cm，尾部预留不小于100cm的不钻孔止浆段。为提高导管的抗弯能力，在导管内增设钢筋笼，由4根主筋和固定环组成，主筋直径18mm，固定环采用短管节，将其与主筋焊接，间距1m。
3、大跨度铁路隧道双侧壁导坑法9部开挖施工技术
在软弱围岩并且有动荷载的浅埋大跨度隧道中，要确保施工安全与上部结构设备的稳定关键在于支护结构的迅速成环。双侧壁导坑法9部开挖施工将隧道断面分块，达到降低开挖跨度和开挖高度的效果，进行分部开挖，化大为小、分块成环、步步封闭、环环相扣。小洞室开挖后迅速施作初期支护及分块二次衬砌，全断面初期支护及二次衬砌封闭成环后，利用衬砌台车及时浇筑三次衬砌混凝土。三次衬砌施作后，隧道整个支护体系已基本完成，周边土体经注浆加固后与隧道支护结构共同承受既有线列车荷载，整个结构体系受力达到了平衡。
4、立体式注浆固结地层技术
三联隧道进口段埋深3～6m，区域内为人工填土、既有线弃碴、断层角砾土、黏土等复杂地质，土石分部不均，软硬差别大，隧道开挖时易坍塌。为保证隧道施工和既有线运营安全，施工中采取地表注浆预加固及超前大管棚、中管棚、小导管注浆加固及隧道径向小导管注浆加固的立体式固结地层方案，周边松散岩土体得到有效固结，全方位注浆后，隧道周边2～3m范围形成混凝土保护层，岩土体受力均匀并与支护结构一起共同承担既有线列车荷载，有力的保障了隧道施工和既有线运营安全。
附图说明
图1小曲线半径D型便梁示意图；
图2导向墙及管棚内外部结构示意图；
图3双侧壁导坑法施工示意图；
图4双侧壁导坑法施工示意图；
具体实施方式
在图3双侧壁导坑法开挖中；
1、利用上一循环架立的钢架与超前支护开挖①部，喷射混凝土封闭掌子面；喷射初期支护混凝土、铺设钢筋网、架立边墙钢架、拱部钢架和侧墙钢架，设锁脚锚杆；钻设系统锚管并注水泥砂浆及临时锚杆后复喷混凝土至设计厚度；施作①范围二次衬砌I，预留接茬钢筋。
2、开挖②部并喷射混凝土封闭掌子面；导坑周边初喷厚混凝土，安设钢筋网、接长边墙钢架和侧壁临时钢架，并设锁脚锚杆；钻设径向系统锚管并注水泥砂浆和临时锚杆后复喷至设计厚度；施作②范围二次衬砌I，并预留接茬钢筋。
3、开挖③部并喷射混凝土封闭掌子面；导坑周边初喷厚混凝土，安设钢筋网、接长边墙钢架和侧壁临时钢架，并设锁脚锚杆；钻设径向系统锚管并注水泥砂浆和临时锚杆后复喷至设计厚度；施作③范围二次衬砌I，并预留接茬钢筋。
4、开挖④部并喷射混凝土封闭掌子面，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤同工序①。
5、开挖⑤部并喷射混凝土封闭掌子面，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤同工序②。
6、开挖⑥部并喷射混凝土封闭掌子面，并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤同工序③。
7、利用上一循环架立的拱部钢架施作超前锚杆、开挖⑦部并喷混凝土封闭掌子面；拱部初喷混凝土、安设钢筋网、架设拱部钢架；钻设径向短锚管并注水泥砂浆后复喷至设计厚度；施作⑦范围衬砌I，结合预留接茬钢筋封闭成环。
8、开挖⑧部、⑨部并喷射混泥土封闭掌子面；隧底初喷混凝土，安设仰拱钢架，封闭成环并复喷至设计厚度；施作⑨范围二次衬砌I，结合预留接茬钢筋封闭成环。
9、待二次衬砌已成环并达到设计强度后，割除侧壁钢架及横撑。
10、灌注II部仰拱填充(含中心水沟)。
11、于二次衬砌内铺设拱墙范围防水板。
12、利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙范围内的三次衬砌III。
Claims (1)
1.复杂地质下穿既有线施工技术，包括铁路复线三联隧道进口下穿既有线，隧道埋深浅、跨度大、地质条件复杂施工技术。
所述下穿既有线技术包括：
在小曲线半径D型便梁加固既有线技术；
所述地质条件复杂施工技术包括：
复杂地质条件下定向长大管棚施工技术；
所述隧道埋深浅、跨度大施工技术包括：
大跨度铁路隧道双侧壁9部开挖施工技术，立体式注浆固结地层施工技术，浅埋暗挖隧道稳定性控制技术。
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