CN113622956B - 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法 - Google Patents

一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113622956B
CN113622956B CN202111008594.7A CN202111008594A CN113622956B CN 113622956 B CN113622956 B CN 113622956B CN 202111008594 A CN202111008594 A CN 202111008594A CN 113622956 B CN113622956 B CN 113622956B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
karst cave
layer
arch bridge
arch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111008594.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113622956A (zh
Inventor
张馨
赵志涛
席居法
张湘平
贾宝新
刘家顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Technical University
China Railway 18th Bureau Group Co Ltd
Original Assignee
Liaoning Technical University
China Railway 18th Bureau Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Technical University, China Railway 18th Bureau Group Co Ltd filed Critical Liaoning Technical University
Priority to CN202111008594.7A priority Critical patent/CN113622956B/zh
Priority to US17/481,268 priority patent/US11686198B2/en
Publication of CN113622956A publication Critical patent/CN113622956A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113622956B publication Critical patent/CN113622956B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/14—Layout of tunnels or galleries; Constructional features of tunnels or galleries, not otherwise provided for, e.g. portals, day-light attenuation at tunnel openings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001—Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F16/00—Drainage
    • E21F16/02—Drainage of tunnels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法。本专利的加固体系在溶洞处隧道的顶部通过护拱、混凝土层、柔性缓冲层和防护层的结构，可以解决顶部不再往下灌泥、防水等问题，在隧道底部通过锚索、圈梁和基础垫层的结构可以解决底部不再往上涌泥的问题，在中部通过架设“三拱桥”、拱桥下增加承重竖墙的措施，确保拱桥稳定，并在桥上安全铺设无砟轨道，使铁路安全穿越涌泥溶洞。

Description

一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法
技术领域
本发明涉及隧道塌陷处施工的技术领域，尤其是涉及一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法。
背景技术
隧道在修建时常常会穿越岩溶地质，由于岩溶形态特征主要有溶沟、地下暗河、溶洞等，在修建隧道时，很容易出现涌水或突泥引起的地面塌陷和地表沉降等，比如隧道洞顶处就时常会出现地表塌陷而形成坑洞，传统的做法是将涌出的填充物全部清理干净,在拱部施作护拱，充填厚河砂，用作缓冲层；在隧道底部溶腔施作钻孔灌注桩、打设桥台，现浇预制简支梁，简支梁上施作无砟轨道。对于倾角大于60°的溶洞，称之为大倾角溶洞或者垂直溶洞。
但是由于溶洞顶部存在掉块、雨期沿裂隙存在渗漏水问题，填砂抗缓冲能力有限，且易积水；在隧道底部，因溶腔外部均为灰岩，非爆破开挖十分困难，爆破开挖既对岩石造成损伤，易出现塌方险情；又扰动溶腔产生涌泥，造成安全隐患。采用桩基、承台、简支梁桥施工的工期较长，尤其是桩基深度太大，超过70米，在隧道内施工难度非常大，而且在隧道内施工完成的桩基、承台、简支梁，其沉降、收敛观测时间长，难以满足工期需要。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的加固体系及施工方法。
加固体系具体的是：
在隧道正洞穿过溶洞处的顶部自下往上依次修建有护拱、混凝土层、柔性缓冲层和防护层；
在隧道正洞穿过溶洞处的底部修建有拱桥，拱桥的上方填充有混凝土材料的填充层，在拱桥的两侧预留形成有2个拱形门洞，在填充层的上方浇筑有钢筋混凝土材料的底板；拱桥下方的基坑的底部设置有基础垫层；拱桥与基础垫层之间修建有承重竖墙。
为了使溶洞内的落石、涌水排出，同时为了施工方便和后期检修溶洞的顶部（防护层以上的部分）及基坑，在上述结构的基础上，加固体系还包括一条与隧道正洞平行的泄水洞，在竖直方向，所述泄水洞的底面高度低于底板的高度，这种设计有利于隧道内的落石、涌水排出。同时，在隧道正洞与泄水洞之间修建有横通道；
在泄水洞与隧道正洞穿过溶洞处的底部之间修建有施工横通道，施工横通道在基坑处的位于承重竖墙的两侧；
在横通道与防护层的上部之间修建迂回通道；所述迂回通道在防护层的上部的开口的底部边缘与防护层的底边重合或者略低于防护层的底边，目的是为了防护层上部的落石和涌水流出。
所述基础垫层包括圈梁、中间梁和垫层，所述基础垫层的高度的1/2处设置有若干根深入溶洞壁的锚索；所述承重竖墙设置在中间梁上。
一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，具体步骤如下：
（一）修建隧道顶部防护结构
在隧道正洞穿过溶洞处的顶部修建护拱，之后在护拱的顶部充填素混凝土形成混凝土层；在混凝土层的上部堆码沙袋，作为柔性缓冲层；最后，在柔性缓冲层的顶部浇筑钢筋混凝土形成防护层；
隧道顶部防护结构为隧道在溶洞处提供足够的支撑力的前提下，可以有效缓冲落石冲击力，又可以自动排水。
（二）修建基坑
在隧道正洞穿过溶洞处的底部进行基坑的开挖；
基坑开挖完成后，在基坑底部的四周的溶洞壁上打入锚索进行固定，一条锚索的自由端与另一条打入对侧溶洞壁的锚索的自由端使用卡扣锁紧；
在基坑底部的四周及中间使用钢筋架设钢筋梁，使锚索位于架设的钢筋梁的高度的1/2处；完成后浇筑混凝土形成圈梁和中间梁，最后在圈梁和中间梁之间的空白处浇筑混凝土，形成垫层，最终修建成厚度为40cm的基础垫层；
（三）修建拱桥
步骤（二）完成后，使用钢筋混凝土架设拱桥，完成后在拱桥的顶部浇筑素混凝土形成填充层；最后在填充层上部浇筑钢筋混凝土作为底板；
具体的：在拱桥4的基础位置（即拱脚位置）向两侧开挖，使拱桥的跨度大于基坑的宽度，使拱桥4的基础坐落在硬质的岩石（比如灰岩、玄武岩等）上；为了提高稳定性，可以在拱桥的拱脚位置向下、侧方斜45°的方向使用砂浆锚杆进行支护。
当混凝土达到设计的强度后，在拱桥的顶部浇筑C35素混凝土，形成填充层，并在拱桥的两侧预留形成2个拱形门洞。
最后在填充层的C35素混凝土达到设计的强度后，在填充层上部浇筑1.17m厚C35钢筋混凝土作为底板，所述底板为无砟轨道的底板（等同于仰拱填充层）；
为了施工方便同时为了后期检修溶洞的顶部（防护层以上的部分）及基坑，在步骤（一）之前，先在隧道正洞的旁边35-45米处修建泄水洞，所述泄水洞与隧道正洞平行，泄水洞底面高度比底板的高度低2米以上；
在隧道正洞与泄水洞之间修建横通道；横通道是隧道正洞与泄水洞之间的施工通道；横通道与隧道正洞之间呈45°夹角；
在泄水洞与拱桥之下、基础垫层之上的空间之间修建施工横通道；施工横通道是泄水洞与溶腔基坑之间的施工通道；施工横通道的坡度不大于15%。
在横通道与防护层的上部（上部指的是防护层的底边的上部）之间修建迂回通道；所述迂回通道在防护层的上部的开口的底部边缘与防护层的底边重合或者略低于防护层的底边，目的是为了防护层上部的落石和涌水流出。迂回通道是探查溶洞与后期维护溶洞顶部的通道，同时，当溶洞顶部出现落石、涌水时，落石、涌水会顺着防护层的坡面及底边流入迂回通道，并沿迂回通道流入泄水洞。
拱桥架设好后，为了提高拱桥的承载能力，步骤（三）完成后，在拱桥下与基础垫层之间修建30cm厚的承重竖墙，所述承重竖墙的底部设置在基础垫层的中间梁上。为了方便后期对基坑的检修，在承重竖墙上修建通道门，施工横通道在拱桥下的溶洞壁上的开口处位于承重竖墙的两侧。
本专利的穿过垂直涌泥溶洞处的加固体系及施工方法，在溶洞处隧道的顶部通过护拱、混凝土层、柔性缓冲层和防护层的结构，可以解决顶部不再往下灌泥、防水等问题，在隧道底部通过锚索、圈梁和基础垫层的结构可以解决底部不再往上涌泥的问题，在中部通过架设“三拱桥”、拱桥下增加承重竖墙的措施，确保拱桥稳定，并在桥上安全铺设无砟轨道，使铁路安全穿越涌泥溶洞。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为隧道经过溶洞处的施工结构示意图；
图2为隧道经过溶洞处的施工结构示意图（图A-A向示意图）；
图3为泄水洞与隧道正洞及溶洞的结构示意图；
图4为基坑俯视视角的结构示意图；
图5为基础垫层的结构示意图；
图6为承重竖墙的结构示意图；
图7为防护层与迂回通道的位置、结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
如图1和图2所示，一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的加固体系，具体的是：
在隧道正洞1穿过溶洞处的顶部自下往上依次修建有护拱1-1、混凝土层1-2、柔性缓冲层1-3和防护层1-4；
在隧道正洞1穿过溶洞处的底部修建有拱桥4，拱桥4的上方填充有混凝土材料的填充层4-1，在拱桥4的两侧预留形成有2个拱形门洞4-2，在填充层4-1的上方浇筑有钢筋混凝土材料的底板4-3；拱桥4下方的基坑3的底部设置有基础垫层3-1；拱桥4与基础垫层3-1之间修建有承重竖墙4-4。
如图1-3所示，作为一种优选的方案，为了使溶洞内的落石、涌水排出，同时为了施工方便和后期检修溶洞的顶部（防护层1-4以上的部分）及基坑3，在上述结构的基础上，加固体系还包括一条与隧道正洞1平行的泄水洞2，在竖直方向，所述泄水洞2的底面高度低于底板4-3的高度，这种设计有利于隧道内的落石、涌水排出。同时，在隧道正洞1与泄水洞2之间修建有横通道2-1；
在泄水洞2与隧道正洞1穿过溶洞处的底部之间修建有施工横通道2-2，施工横通道2-2在基坑3处的位于承重竖墙4-4的两侧；
在横通道2-1与防护层1-4的上部之间修建迂回通道2-3；所述迂回通道2-3在防护层1-4的上部的开口的底部边缘与防护层1-4的底边重合或者略低于防护层1-4的底边，目的是为了防护层上部的落石和涌水流出。
所述防护层1-4呈锥体型，下宽上窄，锥顶向远离迂回通道2-3的一侧倾斜，锥顶向远离迂回通道2-3的一侧倾斜会在靠近迂回通道2-3的一侧形成面积更大的坡面，溶洞顶部的落石落下来后，会有更多的落石直接落在靠近迂回通道2-3的一侧的坡面上，落到坡面后在重力的作用下会直接从坡面上滚入迂回通道2-3或者滚落到迂回通道2-3的入口处；实际上，如图7所示，防护层1-4呈锥体型并非是一个规则的锥体型，因为在一个水平面，溶洞的壁并非一个规则的圆形，上图a为规则的锥体型，下图b为不规则的锥体型。
如图5所示，所述基础垫层3-1包括圈梁3-11、中间梁3-12和垫层3-13，所述基础垫层3-1的高度的1/2处设置有若干根深入溶洞壁的锚索3-14；如图6所示，所述承重竖墙4-4设置在中间梁3-12上。
实施例2
一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，具体步骤如下：
（一）修建隧道顶部防护结构
在隧道正洞1穿过溶洞处的顶部修建护拱1-1，之后在护拱1-1的顶部充填素混凝土形成混凝土层1-2；在混凝土层1-2的上部堆码沙袋，作为柔性缓冲层1-3；最后，在柔性缓冲层1-3的顶部浇筑钢筋混凝土形成防护层1-4；
修建护拱1-1时，首先使用管棚法（pipe-shed method）进行预支护，然后修建钢筋混凝土护拱；具体的：在护拱轮廓线外10cm处使用φ159钢管1-11进行预支护，钢管1-11间距50cm，然后修建2m厚C35钢筋混凝土护拱1-12，环向钢筋φ25@20cm（φ25指的是钢筋的直径是25mm，@20cm指的是钢筋的分布间距是20cm）、纵向钢筋φ14@25cm，排距1.9m，采用衬砌台车作为护拱模板；
在护拱1-1的混凝土达到设计的强度后，在护拱1-1的顶部充填4.0m厚的C20素混凝土形成混凝土层1-2；
在混凝土层1-2的混凝土达到设计强度75%后，在混凝土层1-2的上部堆码1.5m厚沙袋，作为柔性缓冲层1-3；
最后，在柔性缓冲层1-3的顶部浇筑钢筋混凝土形成防护层1-4；
具体的：在柔性缓冲层1-3的顶部浇筑钢筋混凝土，纵、环向钢筋均为φ14@20cm，排距15cm；防护层1-4设置的目的是溶洞出现落石、涌水时，落石、涌水沿迂回通道2-3流出并且经过泄水洞2排出。
隧道顶部防护结构为隧道在溶洞处提供足够的支撑力的前提下，可以有效缓冲落石冲击力，又可以自动排水。
（二）修建基坑
在隧道正洞1穿过溶洞处的底部进行基坑3的开挖；基坑开挖过程中，如果溶洞壁的岩石岩性较弱（比如砂质页岩、破碎岩等）基坑3开挖过程中在溶洞壁上采用喷锚支护，随挖随护。基坑侧壁打设φ22砂浆锚杆3-2梅花形布置，间距1.0×1.0m，每根锚杆长4m（长度可以根据岩石的岩性设定）；布设φ8钢筋网，200×200mm；喷C25混凝土，厚10cm。喷锚支护完成后，在基坑3的四周采用钢管柱围檩3-3作为临时加固，确保基坑3施工的安全，施工完成后拆除。如图4所示。
如图5所示，基坑3开挖完成后，在基坑3底部的四周的溶洞壁上打入锚索3-14进行固定，一条锚索3-14的自由端与另一条打入对侧溶洞壁的锚索3-14的自由端使用卡扣3-15锁紧；
在基坑3底部的四周及中间使用钢筋架设钢筋梁，使锚索3-14位于架设的钢筋梁的高度的1/2处；完成后浇筑混凝土形成圈梁3-11和中间梁3-12，最后在圈梁3-11和中间梁3-12之间的空白处浇筑混凝土，形成垫层3-13，最终修建成厚度为40cm的基础垫层3-1；
（三）修建拱桥
步骤（二）完成后，使用钢筋混凝土架设拱桥4，完成后在拱桥4的顶部浇筑素混凝土形成填充层4-1；最后在填充层4-1上部浇筑钢筋混凝土作为底板4-3；
具体的：在拱桥4的基础位置（即拱脚位置）向两侧开挖，使拱桥4的跨度大于基坑的宽度，使拱桥4的基础坐落在硬质的岩石（比如灰岩、玄武岩等）上；为了提高稳定性，可以在拱桥4的拱脚位置向斜45°的方向使用砂浆锚杆进行支护。
在基坑底部搭设满堂支架，安装底模，绑扎拱桥钢筋，安装侧模、顶模，左右幅之间预留施工缝，浇筑混凝土；
当混凝土达到设计的强度后，在拱桥4的顶部浇筑C35素混凝土，形成填充层4-1，并在拱桥4的两侧预留形成2个拱形门洞4-2；素混凝土指的是无筋或不配置受力钢筋的混凝土。
最后在填充层4-1的C35素混凝土达到设计的强度后，在填充层4-1上部浇筑1.17m厚C35钢筋混凝土作为底板4-3，环向钢筋φ25@20cm、纵向钢筋φ14@25cm，沿地面绑扎钢筋，排距55cm；所述底板4-3为无砟轨道的底板（等同于仰拱填充层）；
如图1-图3所示，作为一种优选的方案，为了施工方便同时为了后期检修溶洞的顶部（防护层1-4以上的部分）及基坑3，在步骤（一）之前，先在隧道正洞1的旁边35-45米处修建泄水洞2，所述泄水洞2与隧道正洞1平行，泄水洞2底面高度比底板4-3的高度低2米以上；
在隧道正洞1与泄水洞2之间修建横通道2-1；横通道2-1是隧道正洞1与泄水洞2之间的施工通道；横通道2-1与隧道正洞1之间呈45°夹角；
在泄水洞2与拱桥4之下、基础垫层3-1之上的空间之间修建施工横通道2-2；施工横通道2-2是泄水洞2与溶腔基坑之间的施工通道；施工横通道2-2的坡度不大于15%。
在横通道2-1与防护层1-4的上部（上部指的是防护层1-4的底边的上部）之间修建迂回通道2-3；如图7所示，所述迂回通道2-3在防护层1-4的上部的开口的底部边缘与防护层1-4的底边重合或者略低于防护层1-4的底边，目的是为了防护层上部的落石和涌水流出。迂回通道2-3是探查溶洞与后期维护溶洞顶部的通道，同时，当溶洞顶部出现落石、涌水时，落石、涌水会顺着防护层1-4的坡面及底边流入迂回通道2-3，并沿迂回通道2-3流入泄水洞2。
拱桥4架设好后，为了提高拱桥4的承载能力，步骤（三）完成后，在拱桥4下与基础垫层3-1之间修建30cm厚的承重竖墙4-4，所述承重竖墙4-4的底部设置在基础垫层3-1的中间梁3-12上。如图6所示，为了方便后期对基坑3的检修，在承重竖墙4-4上修建通道门4-41，施工横通道2-2在拱桥4下的溶洞壁上的开口处位于承重竖墙4-4的两侧。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的加固体系，其特征在于，具体的是：
在隧道正洞（1）穿过溶洞处的顶部自下往上依次修建有护拱（1-1）、混凝土层（1-2）、柔性缓冲层（1-3）和防护层（1-4）；
在隧道正洞（1）穿过溶洞处的底部修建有拱桥（4），拱桥（4）的上方填充有填充层（4-1），填充层（4-1）在拱桥（4）的两侧预留形成有2个拱形门洞（4-2），填充层（4-1）的上方浇筑有钢筋混凝土材料的底板（4-3）；拱桥（4）下方的基坑（3）的底部设置有基础垫层（3-1）；拱桥（4）与基础垫层（3-1）之间修建有承重竖墙（4-4）；
加固体系还包括一条与隧道正洞（1）平行的泄水洞（2），所述泄水洞（2）的底面高度低于底板（4-3）的高度；
在隧道正洞（1）与泄水洞（2）之间修建有横通道（2-1）；
在泄水洞（2）与拱桥（4）的下部之间修建有施工横通道（2-2），施工横通道（2-2）在拱桥（4）的下部的开口位于承重竖墙（4-4）的两侧；
在横通道（2-1）与防护层（1-4）的上部之间修建有迂回通道（2-3）。
2.根据权利要求1所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的加固体系，其特征在于，所述防护层（1-4）呈锥体型，下宽上窄，锥顶向远离迂回通道（2-3）的一侧倾斜。
3.根据权利要求1所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的加固体系，其特征在于，所述基础垫层（3-1）包括圈梁（3-11）、中间梁（3-12）和垫层（3-13），所述基础垫层（3-1）的高度的1/2处设置有若干根深入溶洞壁的锚索（3-14）；所述承重竖墙（4-4）设置在中间梁（3-12）上。
4.一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
（一）修建隧道顶部防护
在隧道正洞（1）穿过溶洞处的顶部修建护拱（1-1），之后在护拱（1-1）的顶部充填素混凝土形成混凝土层（1-2）；在混凝土层（1-2）的上部堆码沙袋，作为柔性缓冲层（1-3）；最后，在柔性缓冲层（1-3）的顶部浇筑钢筋混凝土形成防护层（1-4）；
（二）修建基坑
在隧道正洞（1）穿过溶洞处的底部进行基坑（3）的开挖；
开挖完成后，在底部向基坑（3）的四周的溶洞壁上打入锚索（3-14）进行固定，一条锚索（3-14）的自由端与另一条打入对侧溶洞壁的锚索（3-14）的自由端使用卡扣（3-15）锁紧；
在基坑（3）底部的四周及中间使用钢筋架设钢筋梁，锚索（3-14）位于架设的钢筋梁的高度的1/2处；完成后浇筑混凝土形成圈梁（3-11）和中间梁（3-12），最后在圈梁（3-11）和中间梁（3-12）之间的空白处浇筑混凝土，形成垫层（3-13），最终修建成基础垫层（3-1）；
（三）修建拱桥
步骤（二）完成后，使用钢筋混凝土架设拱桥（4），完成后在拱桥（4）的顶部浇筑素混凝土形成填充层（4-1）；最后在填充层（4-1）上部浇筑钢筋混凝土作为底板（4-3）。
5.根据权利要求4所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，其特征在于，
在步骤（一）之前，先在隧道正洞（1）的旁边修建泄水洞（2），所述泄水洞（2）与隧道正洞（1）平行，泄水洞（2）底面高度比底板（4-3）的高度低；
在隧道正洞（1）与泄水洞（2）之间修建横通道（2-1）；横通道（2-1）与隧道正洞（1）之间呈45°夹角；
在泄水洞（2）与拱桥（4）之下、基础垫层（3-1）之上的空间之间修建施工横通道（2-2）；
在横通道（2-1）与防护层（1-4）的上部之间修建迂回通道（2-3）；所述迂回通道（2-3）在防护层（1-4）的上部的开口的底部边缘与防护层（1-4）的底边重合或者略低于防护层（1-4）的底边。
6.根据权利要求5所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，其特征在于，
步骤（三）完成后，在拱桥（4）下与基础垫层（3-1）之间修建承重竖墙（4-4），所述承重竖墙（4-4）的底部设置在基础垫层（3-1）的中间梁（3-12）上。
7.根据权利要求6所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，其特征在于，
在承重竖墙（4-4）上修建通道门，施工横通道（2-2）在溶洞壁上的开口处位于承重竖墙（4-4）的两侧。
8.根据权利要求5所述的高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法，其特征在于，所述防护层（1-4）呈锥体型，下宽上窄，锥顶向远离迂回通道（2-3）的一侧倾斜。
CN202111008594.7A 2021-08-31 2021-08-31 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法 Active CN113622956B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111008594.7A CN113622956B (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法
US17/481,268 US11686198B2 (en) 2021-08-31 2021-09-21 Reinforcement system at railway tunnel section passing through karst cave with large dip angle and construction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111008594.7A CN113622956B (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113622956A CN113622956A (zh) 2021-11-09
CN113622956B true CN113622956B (zh) 2022-12-06

Family

ID=78388634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111008594.7A Active CN113622956B (zh) 2021-08-31 2021-08-31 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11686198B2 (zh)
CN (1) CN113622956B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114277700B (zh) * 2021-12-14 2023-12-29 中国铁建大桥工程局集团有限公司 一种暗河段高大溶洞明洞的施工方法
CN118423083A (zh) * 2024-07-02 2024-08-02 湖南省交通规划勘察设计院有限公司 一种隧道溶洞的板垮施工方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101781990B (zh) * 2009-12-30 2011-09-28 中铁十二局集团有限公司 一种处理隧道塌穴的施工方法
CN101922301A (zh) * 2010-08-30 2010-12-22 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构
CN102493818A (zh) * 2011-11-25 2012-06-13 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 一种高窄溶洞的刚柔二重防护结构
CN107435544A (zh) * 2017-05-25 2017-12-05 中铁十四局集团有限公司 一种单洞双线复合衬砌盾构隧道内部结构的施工方法
CN109736884B (zh) * 2019-02-20 2024-03-15 中国建筑一局(集团)有限公司 一种紧邻隧道暗河涌水的处置结构及其施工方法
CN210829286U (zh) * 2019-11-05 2020-06-23 中建八局轨道交通建设有限公司 盾构隧道下穿河道防冲刷结构
CN111119938B (zh) * 2019-12-30 2022-02-11 中交路桥华南工程有限公司 隧道上部溶洞的处理方法
CN111322086A (zh) * 2020-04-06 2020-06-23 中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司 一种泄水洞与正线隧道的连接构造

Also Published As

Publication number Publication date
US11686198B2 (en) 2023-06-27
US20230068068A1 (en) 2023-03-02
CN113622956A (zh) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104612162B (zh) 一种地铁车站深基坑开挖施工方法
CN112502777B (zh) 隧道突涌冒顶关门处治的方法
CN110067563A (zh) 临近城市建筑及道路的车站出入口主体结构施工方法
CN113622956B (zh) 一种高速铁路双线隧道穿过垂直涌泥溶洞时的施工方法
CN103306289A (zh) 基坑桩锚护壁混凝土锚索冠梁结构及其施工方法
CN106567718A (zh) 一种复合地层单拱超大跨地铁车站拉槽支撑代换的施工方法
CN105862930A (zh) 一种对新建地下工程下方既有隧道的保护结构
CN111997624A (zh) 一种浅埋大断面暗挖矩形隧道施工方法
CN211898463U (zh) 采用微钢管桩与锚杆联合的加固装置
CN112663625A (zh) 一种高寒区浅埋偏压软弱围岩隧道洞口施工及防护方法
CN109184699B (zh) 明挖隧道下穿既有河道施工工法
CN113236259A (zh) 一种团结隧道开挖及支护专项施工工艺
CN109989407B (zh) 铁路新增二线台后路基桩管帷幕支护结构
CN115539048A (zh) 一种用于浅埋偏压隧道洞口施工方法
CN108708290A (zh) 小半径铁路曲线单元的箱桥架空结构及现浇施工方法
CN106567391A (zh) 一种岩质地层地铁出入口分段型钢水平围护结构及施工方法
CN111021378A (zh) 一种公路路基边坡折线型锚固桩支挡结构及其工法
CN216765941U (zh) 一种偏压状态下隧道减压减载结构
CN114922200B (zh) 一种帮宽路堤的既有-新建组合支挡结构及施工方法
CN114352319B (zh) 大断面水工隧洞复合型偏压洞段施工方法
CN216640647U (zh) 一种山区临河陡倾岸坡桩基平台
CN109750568A (zh) 一种具有桩基盖梁的路基结构及其施工方法
CN215292504U (zh) 穿越大型岩溶空腔顶板的隧道结构
CN113293665B (zh) 一种铁路桥涵接长侧路基加固方法
CN201351279Y (zh) 圆形深基坑支护

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant