[發明專利]復雜地質下穿既有線施工技術

無效

• 申請號: 201010199239.8
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN102031736A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 王景斌;王衛剛;陳川亮;李廣欣;馬曉;李庚許;王國艷
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團有限公司
• 主分類號: E01B37/00
• 分類號: E01B37/00;E21D9/00;E21D11/10;E02D3/12
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技術領域

本發明屬于土木工程領域，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干線，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，由于斜交下穿通過，且新線隧道開挖斷面跨度為15.5m，對既有線影響范圍大；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；新線隧道位于丁家村滑坡體內，區域為既有線棄碴、塊石、粗角礫，土質松散，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；區域地質條件復雜，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，影響范圍大；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，并結合現場施工特點，采用兩組D24型便梁對既有線48.5m范圍進行加固處理，便梁安裝采用最低位，保證了線路運營安全。

2、復雜地質條件下定向長大管棚施工技術

φ159大管棚采用定向跟管鉆進法施工，水平導向鉆機利用導向系統，膨潤土泥漿護壁，跟管鉆進形成管幕，在管棚尾端8m設置支點。

管棚采用由上而下的方式隔孔施作，完成一根后立即注漿，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φ10～16注漿孔，注漿孔環向間距25mm，縱向間距20cm，尾部預留不小于100cm的不鉆孔止漿段。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，固定環采用短管節，將其與主筋焊接，間距1m。

3、大跨度鐵路隧道雙側壁導坑法9部開挖施工技術

在軟弱圍巖并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于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。小洞室開挖后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后，利用襯砌臺車及時澆筑三次襯砌混凝土。三次襯砌施作后，隧道整個支護體系已基本完成，周邊土體經注漿加固后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、黏土等復雜地質，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，施工中采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，周邊松散巖土體得到有效固結，全方位注漿后，隧道周邊2～3m范圍形成混凝土保護層，巖土體受力均勻并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。

附圖說明

圖1小曲線半徑D型便梁示意圖；

圖2導向墻及管棚內外部結構示意圖；

圖3雙側壁導坑法施工示意圖；

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、架立邊墻鋼架、拱部鋼架和側墻鋼架，設鎖腳錨桿；鉆設系統錨管并注水泥砂漿及臨時錨桿后復噴混凝土至設計厚度；施作①范圍二次襯砌I，預留接茬鋼筋。

2、開挖②部并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、接長邊墻鋼架和側壁臨時鋼架，并設鎖腳錨桿；鉆設徑向系統錨管并注水泥砂漿和臨時錨桿后復噴至設計厚度；施作②范圍二次襯砌I，并預留接茬鋼筋。

3、開挖③部并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、接長邊墻鋼架和側壁臨時鋼架，并設鎖腳錨桿；鉆設徑向系統錨管并注水泥砂漿和臨時錨桿后復噴至設計厚度；施作③范圍二次襯砌I，并預留接茬鋼筋。

4、開挖④部并噴射混凝土封閉掌子面，并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部并噴射混凝土封閉掌子面，并施作導坑周邊的初期支護和臨時支護，步驟同工序②。