CN201650302U - 既有高速铁路隧道接长明洞构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种既有高速铁路隧道接长明洞构造，旨在提高安全性和施工效率，并有效地避免对铁路运营的干扰。接长明洞构造对接于既有隧道洞口外，包括：两侧基础构造；安装固定在两侧基础构造上的拱型型钢钢架(20)；安装固定在拱型型钢钢架(20)内弧面上的钢筋混凝土纤维板(30)；沿型钢钢架(20)浇筑的钢筋混凝土拱部(40)。本实用新型以封闭拱型型钢钢架内弧面的钢筋混凝土纤维板作为明洞钢筋混凝土拱部浇筑施工的内模，同时可作为明洞结构的一部分，避免了混凝土施工前立内模及施工完成后拆除内模的麻烦，因此施工周期短，安全性好；预制拱型型钢钢架通过吊装就位，能在确保安全性的前提下，大幅度地提高施工进程。

Description

既有高速铁路隧道接长明洞构造

技术领域

本实用新型涉及高速铁路，特别涉及一种既有高速铁路隧道的接长明洞构造。

背景技术

在既有隧道运营中，需接长隧道通常有如下两个原因，因山体出露的岩层分化剥落，产生危岩落石，危及行车安全；在既有隧道洞口附近，需新建公路、铁路或其他建筑物。隧道接长段一般采用明洞或棚洞，明洞由于拱部为单心圆或三心圆，受力条件较好，能承受较大的冲击荷载，故常被优先采用。

电气化铁路中，牵引变电所输出的电能，是通过供电线送到接触网的接触线上，提供给电力机车。既有隧道的接触网由接触悬挂、支乘装置及定位器组成。电气化铁路接触网电压高达27.5千伏，这个电压的闪络距离约为0.3米，在此距离内，即使不接触带电部位，人体也可能触电，所以在既有隧道改建施工中必须保证安全。

目前，现有隧道接长段中的拱形构造是在两侧边墙的顶部通过现浇混凝土形成。这种构造形式使既有隧道的接长改建的施工只有采用下述两种方法进行：

一、利用接触网维修的“天窗”时间，进行隧道改建

“天窗”就是在列车运行图中空出一段时间不行车，留给接触网维修用。而“综合天窗”就是让工务、电务等单位都参与进来，在同一时间、同一区段一起进行维修和施工。“天窗”时间一般为2小时，多在夜间。在天窗点兑现、施工天窗点综合利用以及大型技术作业天窗组织等方面，仍存在不少问题，主要表现在：

(1)天窗点兑现得不到充分保证。繁忙干线能力十分紧张，客货列车混跑，运输波动较大，造成阶段性、季节性、流向上存在不均衡，“吃点”或“无点”等综合天窗点兑现不足的现象时有发生；在春暑运、防洪等关键时期，由于大量加开临客或受到水害影响，对正常运输干扰较大，造成天窗兑现率的下降。

(2)施工天窗点综合利用不充分。部分单位施工方案、施工组织、安全措施不落实；设备管理单位对施工安全协议、安全监督、施工质量把关不严，造成综合天窗点内多工种、大兵团作战中没有施工作业主体单位；各施工单位、作业人员、作业机具缺乏统筹协调；部分施工单位干小活，要大点，点内作业量不饱满，销点不及时，天窗资源浪费现象较为普遍。

(3)大型技术作业天窗组织难度大。由于没有图定天窗点，加之大型技术作业接发列车数量大、方向多，调车作业频繁，站场道岔多、联锁关系复杂，组织难度大；部分客车由停车改通过，更换提速道岔任务重、联锁关系变化大、影响范围广。

隧道改建在“天窗”时间进行，施工工期长，效率低，生产组织难度大，协调困难，易产生行车事故，并影响运输能力。如1991至1998年，全路因既有线上的施工造成行车重大事故高达40多起。

采用此施工方案，若要完成30m长的隧道接长段，预计施工时间为120天。施工的主要步骤如下：

①在限速25km/h条件下，先施作边墙衬砌；

②架设拱部内缘的钢模板，钢模板沿隧道纵向长度为6～9m，钢模板下方须设置防电板，以保证绝缘；

③绑扎拱部衬砌钢筋，立侧模板和外模板，泵送混凝土浇筑；

④混凝土养护；

重复工序②至④，直到施作完成30m的新建明洞衬砌。

⑤施作拱部防水层，对称分层夯填土石，一次分层厚度0.3～0.5m。由于施工时间均在“天窗”时间进行，工作人员和机具就位和撤离，就需1/3～1/4的时间，故该方案存在施工工期长，施工组织困难，施工对运营干扰极大、工作效率低的缺点。另外，由于施工时间长，易发生安全事故。

二、架设防电台车，进行隧道改建

防电台车也称多功能框架式防电作业车，长度一般为6～9m，它是用两侧的桁架来连接固定顶框主梁，顶框主梁的下面设有防电板，为了便于防电台车的移动，在桁架下端固定有行走轮。顶框主梁上还有固定的防护网，可装设钢模板。

采用此组织方案，若要完成30m长的隧道接长段，预计施工时间为70天。施工的主要步骤如下：

①在限速25km/h条件下，先进行扣轨，然后架设防电台车的行走轨；

②在“天窗”时间架设防电台车(含拱部钢模板)，台车长度为6m，钢模板下方须设置防电板，以保证绝缘；

③在防电台车保护下施作边墙衬砌；

④抬升拱部钢模板就位，绑扎拱部衬砌钢筋，立侧模板和外模板，泵送混凝土浇筑；

⑤混凝土养护

⑥降低钢模板(脱模)，防电台车行走到下一个位置；

重复工序③～⑥，直到施作完成新建明洞衬砌；

⑦施作拱部防水层，对称分层夯填土石，一次分层厚度0.3～0.5m。

该方案就位和拆除防电台车，如完成长30米的新建明洞需使用15个“天窗”时间，其余施工期间通行的列车需限速25km/h。

由于施工时间需占用部分“天窗”时间，且通行的列车需限速25km/h，故该方案存在施工工期仍然较长，施工组织困难，施工对运营干扰极大的缺点。

在我国大规模高速铁路建设中，将有大量的隧道工程，受地质、地形、既有建筑物的影响，不可避免地需要改建既有隧道，因此，提供一种适合高速铁路大断面隧道、能保证安全、高效和能避免对铁路运营干扰的一种接长既有高速铁路隧道的明洞结构，将节省大量的改建投资并有利于充分发挥既有铁路的运输效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既有高速铁路隧道接长明洞构造，该结构具有安全性、高效性的特点，并能有效地避免对铁路运营的干扰。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型既有高速铁路隧道接长明洞构造，对接于既有隧道洞口外，其特征是它包括：两侧基础构造；安装固定在两侧基础构造上的拱型型钢钢架；安装固定在拱型型钢钢架内弧面上的钢筋混凝土纤维板；沿型钢钢架浇筑的钢筋混凝土拱部。

本实用新型的有益效果是，以封闭拱型型钢钢架内弧面的钢筋混凝土纤维板作为明洞钢筋混凝土拱部浇筑施工的内模，同时可作为明洞结构的一部分，避免了混凝土施工前立内模及施工完成后拆除内模的麻烦，因此施工周期短，安全性好；预制拱型型钢钢架通过吊装就位，能在确保安全性的前提下，大幅度地提高施工进程；除吊装拱型型钢钢架和安装钢筋混凝土纤维板需占用少量“天窗”时间外，其余大量工序不需要占用大量“天窗”时间，故能有效地避免对高速铁路运营的干扰，有利于充分发挥既有铁路的运输效益。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本实用新型既有高速铁路隧道接长明洞构造的断面示意图；

图中部件、部位及所对应的标记：桩基10a、桩基10b、托梁11a、托梁11b、混凝土矮边墙12a、混凝土矮边墙12b、拱型型钢钢架20、连接底座21、钢筋混凝土纤维板30、钢筋混凝土拱部40。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型既有高速铁路隧道接长明洞构造，对接于既有隧道洞口外，它包括：两侧基础构造；安装固定在两侧基础构造上的拱型型钢钢架20；安装固定在拱型型钢钢架20内弧面上的钢筋混凝土纤维板30；沿型钢钢架20浇筑的钢筋混凝土拱部40。以封闭拱型型钢钢架20内弧面的钢筋混凝土纤维板30作为明洞钢筋混凝土拱部40浇筑施工的内模，钢筋混凝土纤维板30同时可作为明洞结构的一部分，避免了混凝土施工前立内模及施工完成后拆除内模的麻烦，因此施工周期短，安全性好；预制拱型型钢钢架通过吊装就位，能在确保安全性的前提下，大幅度地提高施工进程；除吊装拱型型钢钢架40和安装钢筋混凝土纤维板30需占用少量“天窗”时间外，其余大量工序不需要占用大量“天窗”时间，故能有效地避免对高速铁路运营的干扰，有利于充分发挥既有铁路的运输效益。

两侧基础构造根据地质条件确定，可以是桩基础或浅基础。图1中示出的黄土隧道宜采用的基础构造，即所述两侧基础构造由沿线路方向间隔布设的两列桩基10a、10b，以及设置在该两列桩基10a、10b顶部的两侧托梁11a、11b构成。参照图1，为尽量缩短施工周期和尽量减少占用少量“天窗”时间，所述两侧托梁11a、11b内沿线路方向间隔埋设固定有连接底座21，拱型型钢钢架20的两侧拱脚通过螺栓与连接底座21连接。参照图1，从确保施工安全性方面考虑，所述两侧托梁11a、11b上各浇筑有将拱型型钢钢架20的两侧下部埋设于其内的混凝土矮边墙12a、12b，以增强拱型型钢钢架20的稳定性。

同样，为尽量缩短施工周期和尽量减少占用少量“天窗”时间，所述拱型型钢钢架20优选采用的是H型钢钢架，所述钢筋混凝土纤维板30通过螺栓与拱型型钢钢架20连接。

本实用新型高速铁路隧道接长明洞构造具有安全性好、施工周期短的特点，完成长30米的新建明洞，在施工作好充分准备及完成桩基的前提下，施工工期仅为30天。

以上所述只是用图解说明本实用新型既有高速铁路隧道接长明洞构造的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (6)

1.既有高速铁路隧道接长明洞构造，对接于既有隧道洞口外，其特征是它包括：两侧基础构造；安装固定在两侧基础构造上的拱型型钢钢架(20)；安装固定在拱型型钢钢架(20)内弧面上的钢筋混凝土纤维板(30)；沿型钢钢架(20)浇筑的钢筋混凝土拱部(40)。

2.如权利要求1所述既有高速铁路隧道接长明洞构造，其特征是：所述两侧基础构造由沿线路方向间隔布设的两列桩基(10a、10b)，以及设置在该两列桩基(10a、10b)顶部的两侧托梁(11a、11b)构成。

3.如权利要求2所述既有高速铁路隧道接长明洞构造，其特征是：所述两侧托梁(11a、11b)内沿线路方向间隔埋设固定有连接底座(21)，拱型型钢钢架(20)的两侧拱脚通过螺栓与连接底座(21)连接。

4.如权利要求2或3所述既有高速铁路隧道接长明洞构造，其特征是：所述两侧托梁(11a、11b)上各浇筑有将拱型型钢钢架(20)的两侧下部埋设于其内的混凝土矮边墙(12a、12b)。

5.如权利要求1所述既有高速铁路隧道接长明洞构造，其特征是：所述拱型型钢钢架(20)采用的是H型钢钢架。

6.如权利要求5所述既有高速铁路隧道接长明洞构造，其特征是：所述钢筋混凝土纤维板(30)通过螺栓与拱型型钢钢架(20)连接。

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