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中国交通建设集团第一公路工程局
摘要:我国社会经济水平不断提高,促进了铁道事业的高速发展,铁道施工的高效和质量问题也越来越受到重视。但受多种因素的影响,在具体的高铁施工过程中依然存在很多施工质量问题。为降低高速铁路施工中的质量问题,确保高铁施工工作的顺利开展,需对造成铁道施工高效和质量问题的相关因素进行分析,以找出相应的解决措施。本文通过分析京广高铁的铁道工程施工的特點以及存在的质量问题,并就如何提高铁道施工的效率提出了自己的建议,以期为铁道施工提高施工效率提供经验借鉴。
关键词:选用理由;参数选择;技术控制
引言
随着铁道工程技术的不断发展,提高高速铁路施工效率的问题也日渐显现。如何解决高铁施工方面的问题,已经成为了一个刻不容缓的话题。这篇文章中,我们以京广高铁的施工为例,通过阐述盾构机的特点与原理,在不同环境下对设备的参数、掘进参数、技术参数等进行设计与选择,对铁道工程施工的进度与高安全效进行做出了重要的保证。同时,还综合提出了高铁线路发生故障时的防护技术措施和城际高铁线路防护辅助设施来进一步确保高速铁路的正常安全运行。
一、选用盾构机理由
盾构机具体的工作过程其实和挖掘机相似,都是对土壤进行挖掘。在高铁施工时,已经挖好的隧道部分由于没有撑着,有塌陷的危险,而盾构机的护盾可以对隧道进行撑托。有些地方还有可能出现地下水,这个时候,盾构机还可以把水挡在外面。有了盾构机,施工时就可以很顺利地挖土、运土和砌墙衬。
盾构机挖土还很快,精确度比较高,不用担心会挖错方向。就算刮风下雨,甚至暴风下雪都不会影响盾构机工作。它可以大大减轻地面的降沉,也不会危害到地面建筑物,就算在水下进行挖掘,水面上也不会被影响。
二、盾构机选择
2.1设备参数选择
在京广铁路的挖掘中,湖北地段大多是平原,而湖南山区较多,往南的话,要穿过云贵高原,到了广东省,隧道相对会多一些。不同的地形下,我们对盾构机的参数也要进行相当严苛的检查与调整。在用盾构机时,我们要根据这些地形,注意控制好盾构的姿态、来自千斤顶的压力等等技术参数。同时,要认真做好地面的监测工作。地面监测一有异常,就要马上对盾构机的参数进行科学的校正与调整。通过这样,就不会太严重地干扰地层,由此可以减轻地面下沉的程度。
针对沿途多种地形交叉的特点,我们可以采用泡沫注入系统设备,要是在全断面层岩的地质坏境下进行施工,还需要有超前钻探和注浆系统,有效距离为15cm。还要采用特别耐磨的周边刮刀,为了提高周边刮刀的耐磨力,周边刮刀的高度增加了1cm,同时刮刀上还要有进行探测的装置,以备于对施工过程进行科学的控制。在空闲的时候以及施工开始之前要对所有的设备进行全面的检查,看看是否是安全和可靠的,否则必须马上进行检修。
2.2 挖掘参数设置
(1)针对高铁京广线的复杂地形,我们要对刚开始掘进时需要的压力值进行设置,然后,在挖掘了一定程度后,再对具体参数进行依时设置。当地面厚度为 19.33 m~15.39 m时,压力将由P=k0(γh+γ水h水+q)来计算。
(2)在京广线的施工过程中,用盾构机进行挖掘时,一定要控制好速度,缓慢而匀速地进行,速度大致保证在1cm/分~2cm/分之间。
(3)在对盾构机的行进姿态进行控制时,一定要遵循原则,尽量减小纠偏,经常纠正偏转角度,要有转角转弯半径大概505 m,一定要眼明手快,及时地进行纠偏,这样盾构机在行进时就可以走曲线内弧面。
(4)在施工过程中,要严格地避免过量挖掘,这个要用每立方米的出渣量来进行控制,出渣量应严格控制在37 m3~38 m3之间。
三、盾构穿越城际铁路施工过程技术控制
3.1 盾构掘进过程控制
为了能够很好地解决京广线中隧道渗漏这一问题,我们可以在施工的过程中,严格地保证管片拼装是科学严谨的。要派专业的盾构工程师和施工人员一同进退,时刻守在施工现场来严保质量。一旦没有按照要求来施工,就要马上停止施工,及时调整。与此同时,还必须做好沟通交流工作,要时时刻刻对施工现场的掘进参数进行调整,使得参数维持在标准值。在加强对隧道复查的过程中,除了常规的复检,还要不断对盾构机ROBOTEC测量系统进行校核,进而保证整个工作的顺利进行和工程的施工质量。
3.2 管片拼装质量控制
管片拼装过程中的质量好坏,会直接影响到隧道是否会发生渗漏。在进行管片拼装时,一定要先清洁好环面和端面,然后再细致地招贴好防水的胶条。同时,还要对管片精确地定好位,这样就可以保证好管片的拼装质量,渗透问题也可以得到很好的解决。通过对管片的质量进行良好的控制后,就算穿越河底的隧道,也不会出现渗水等一系列相关问题。管片拼装质量的好坏,对于渗漏出现与否具有至关重要的作用,严把质量关,将一切质量隐患都做好相应的设防。
3.3管片超前量和隧道椭圆度控制
我们在进行高铁施工的过程中,需要多次对管片的环面进行测量,也要对轴线的角度进行测量,看看轴线与环面是否是九十度。要是测量值与标准值不同时,要及时进行纠正,把它们改成互相垂直的。特别是在每次拼装好在每环管片时,要花力气把螺栓给拧紧。如果拧
得不够紧的话,就会给后续的施工带来严重的困扰,耽误了施工的进度。同时,就算工程完成以后,也会影响高铁地正常通行。
3.4京广高铁线路发生故障时的防护技术措施
特别是对于高铁的安全运行,生命财产安全重于泰山。要是在施工的时候,有的交通道路被阻断,我们应该先通知好有关交通部门,做好提前的应急措施。可以采取一些办法来降低损失,如设置停车的信号。如果遇到特别恶劣的天气,如刮风下雪等影响视线的距离,我们可以采取点燃火炬或者狼烟的办法,使施工路段得到提前注意,从而避免不要的可能出现的交通事故,以及带来的严重的生命财产损失。
3.5管片超前量和隧道椭圆度控制
在京广线的隧道施工中必然会引起地面变形,这样就会加大列车车轮和轨道的冲击力,使路基内的动应力加大。施工过程中,一方面需要列车慢行,进而减少相应的动应力;另一方面在施工过程中还需要严格监视管片圆环环面与隧道设计轴线的夹角,若出现超重不能够进行调控时,就需要及时的加装贴片。与此同时,还要采用提高管片的强度和硬度的方法。为了满足相应的控制要求,在盾构机施工过程中,规定列车应慢行在70 km/h~80 km/h之间,并做好减速慢行的标示。
3.6城际高铁线路防护辅助措施
在京广线的高铁运行的安全方面,我们不仅可以采用防护技术措施,还有相应的防护辅助措施。在工程施工的过程中,如果发现经常出现碎弯,并且还有涨轨的相关现象时,要马上进行停止施工,用10M弦测量两股钢轨的轨向偏差,一旦平均值达到 10 mm 时,就必须发出慢速标志,一旦偏差继续扩大到12mm就必须要设立停车标志,紧急抢修,如果抢修不成功,就要断开此处,重新接上一节线路,然后严格限速在5km/h。
结束语
这篇文章中,我们通过对盾构机的介绍,了解到其工作原理以及在高速铁路施工过程中的重要作用。在科学合理的参数选择下,通过对盾构掘进过程、管片拼装质量、管片超前量和隧道椭圆度等等多方面的控制,对高铁建设施工过程的技术控制做出了无懈可击的保障。同时,还综合提出了京广高铁线路发生故障时的防护技术措施和城际高铁线路防护辅助设施来进一步确保高速铁路的正常安全运行。综合全文的科学描述,我们可以得出盾构机在穿越高速铁路时的研究结论。
参考文献:
[1]张长强;翟志国;陈明娟等,富水砂卵石地层中大直径泥水盾构同步注浆技术[J];中国工程科学,2010年12期
[2]杨国宝;吴义明;李强;盾构下穿沪杭高速铁路高架桥的施工技术[J];城市轨道交通研究,2013年09期
[3]刘英城;盾构机穿越高速铁路的施工[J];隧道建设,2006年S2期
摘要:我国社会经济水平不断提高,促进了铁道事业的高速发展,铁道施工的高效和质量问题也越来越受到重视。但受多种因素的影响,在具体的高铁施工过程中依然存在很多施工质量问题。为降低高速铁路施工中的质量问题,确保高铁施工工作的顺利开展,需对造成铁道施工高效和质量问题的相关因素进行分析,以找出相应的解决措施。本文通过分析京广高铁的铁道工程施工的特點以及存在的质量问题,并就如何提高铁道施工的效率提出了自己的建议,以期为铁道施工提高施工效率提供经验借鉴。
关键词:选用理由;参数选择;技术控制
引言
随着铁道工程技术的不断发展,提高高速铁路施工效率的问题也日渐显现。如何解决高铁施工方面的问题,已经成为了一个刻不容缓的话题。这篇文章中,我们以京广高铁的施工为例,通过阐述盾构机的特点与原理,在不同环境下对设备的参数、掘进参数、技术参数等进行设计与选择,对铁道工程施工的进度与高安全效进行做出了重要的保证。同时,还综合提出了高铁线路发生故障时的防护技术措施和城际高铁线路防护辅助设施来进一步确保高速铁路的正常安全运行。
一、选用盾构机理由
盾构机具体的工作过程其实和挖掘机相似,都是对土壤进行挖掘。在高铁施工时,已经挖好的隧道部分由于没有撑着,有塌陷的危险,而盾构机的护盾可以对隧道进行撑托。有些地方还有可能出现地下水,这个时候,盾构机还可以把水挡在外面。有了盾构机,施工时就可以很顺利地挖土、运土和砌墙衬。
盾构机挖土还很快,精确度比较高,不用担心会挖错方向。就算刮风下雨,甚至暴风下雪都不会影响盾构机工作。它可以大大减轻地面的降沉,也不会危害到地面建筑物,就算在水下进行挖掘,水面上也不会被影响。
二、盾构机选择
2.1设备参数选择
在京广铁路的挖掘中,湖北地段大多是平原,而湖南山区较多,往南的话,要穿过云贵高原,到了广东省,隧道相对会多一些。不同的地形下,我们对盾构机的参数也要进行相当严苛的检查与调整。在用盾构机时,我们要根据这些地形,注意控制好盾构的姿态、来自千斤顶的压力等等技术参数。同时,要认真做好地面的监测工作。地面监测一有异常,就要马上对盾构机的参数进行科学的校正与调整。通过这样,就不会太严重地干扰地层,由此可以减轻地面下沉的程度。
针对沿途多种地形交叉的特点,我们可以采用泡沫注入系统设备,要是在全断面层岩的地质坏境下进行施工,还需要有超前钻探和注浆系统,有效距离为15cm。还要采用特别耐磨的周边刮刀,为了提高周边刮刀的耐磨力,周边刮刀的高度增加了1cm,同时刮刀上还要有进行探测的装置,以备于对施工过程进行科学的控制。在空闲的时候以及施工开始之前要对所有的设备进行全面的检查,看看是否是安全和可靠的,否则必须马上进行检修。
2.2 挖掘参数设置
(1)针对高铁京广线的复杂地形,我们要对刚开始掘进时需要的压力值进行设置,然后,在挖掘了一定程度后,再对具体参数进行依时设置。当地面厚度为 19.33 m~15.39 m时,压力将由P=k0(γh+γ水h水+q)来计算。
(2)在京广线的施工过程中,用盾构机进行挖掘时,一定要控制好速度,缓慢而匀速地进行,速度大致保证在1cm/分~2cm/分之间。
(3)在对盾构机的行进姿态进行控制时,一定要遵循原则,尽量减小纠偏,经常纠正偏转角度,要有转角转弯半径大概505 m,一定要眼明手快,及时地进行纠偏,这样盾构机在行进时就可以走曲线内弧面。
(4)在施工过程中,要严格地避免过量挖掘,这个要用每立方米的出渣量来进行控制,出渣量应严格控制在37 m3~38 m3之间。
三、盾构穿越城际铁路施工过程技术控制
3.1 盾构掘进过程控制
为了能够很好地解决京广线中隧道渗漏这一问题,我们可以在施工的过程中,严格地保证管片拼装是科学严谨的。要派专业的盾构工程师和施工人员一同进退,时刻守在施工现场来严保质量。一旦没有按照要求来施工,就要马上停止施工,及时调整。与此同时,还必须做好沟通交流工作,要时时刻刻对施工现场的掘进参数进行调整,使得参数维持在标准值。在加强对隧道复查的过程中,除了常规的复检,还要不断对盾构机ROBOTEC测量系统进行校核,进而保证整个工作的顺利进行和工程的施工质量。
3.2 管片拼装质量控制
管片拼装过程中的质量好坏,会直接影响到隧道是否会发生渗漏。在进行管片拼装时,一定要先清洁好环面和端面,然后再细致地招贴好防水的胶条。同时,还要对管片精确地定好位,这样就可以保证好管片的拼装质量,渗透问题也可以得到很好的解决。通过对管片的质量进行良好的控制后,就算穿越河底的隧道,也不会出现渗水等一系列相关问题。管片拼装质量的好坏,对于渗漏出现与否具有至关重要的作用,严把质量关,将一切质量隐患都做好相应的设防。
3.3管片超前量和隧道椭圆度控制
我们在进行高铁施工的过程中,需要多次对管片的环面进行测量,也要对轴线的角度进行测量,看看轴线与环面是否是九十度。要是测量值与标准值不同时,要及时进行纠正,把它们改成互相垂直的。特别是在每次拼装好在每环管片时,要花力气把螺栓给拧紧。如果拧
得不够紧的话,就会给后续的施工带来严重的困扰,耽误了施工的进度。同时,就算工程完成以后,也会影响高铁地正常通行。
3.4京广高铁线路发生故障时的防护技术措施
特别是对于高铁的安全运行,生命财产安全重于泰山。要是在施工的时候,有的交通道路被阻断,我们应该先通知好有关交通部门,做好提前的应急措施。可以采取一些办法来降低损失,如设置停车的信号。如果遇到特别恶劣的天气,如刮风下雪等影响视线的距离,我们可以采取点燃火炬或者狼烟的办法,使施工路段得到提前注意,从而避免不要的可能出现的交通事故,以及带来的严重的生命财产损失。
3.5管片超前量和隧道椭圆度控制
在京广线的隧道施工中必然会引起地面变形,这样就会加大列车车轮和轨道的冲击力,使路基内的动应力加大。施工过程中,一方面需要列车慢行,进而减少相应的动应力;另一方面在施工过程中还需要严格监视管片圆环环面与隧道设计轴线的夹角,若出现超重不能够进行调控时,就需要及时的加装贴片。与此同时,还要采用提高管片的强度和硬度的方法。为了满足相应的控制要求,在盾构机施工过程中,规定列车应慢行在70 km/h~80 km/h之间,并做好减速慢行的标示。
3.6城际高铁线路防护辅助措施
在京广线的高铁运行的安全方面,我们不仅可以采用防护技术措施,还有相应的防护辅助措施。在工程施工的过程中,如果发现经常出现碎弯,并且还有涨轨的相关现象时,要马上进行停止施工,用10M弦测量两股钢轨的轨向偏差,一旦平均值达到 10 mm 时,就必须发出慢速标志,一旦偏差继续扩大到12mm就必须要设立停车标志,紧急抢修,如果抢修不成功,就要断开此处,重新接上一节线路,然后严格限速在5km/h。
结束语
这篇文章中,我们通过对盾构机的介绍,了解到其工作原理以及在高速铁路施工过程中的重要作用。在科学合理的参数选择下,通过对盾构掘进过程、管片拼装质量、管片超前量和隧道椭圆度等等多方面的控制,对高铁建设施工过程的技术控制做出了无懈可击的保障。同时,还综合提出了京广高铁线路发生故障时的防护技术措施和城际高铁线路防护辅助设施来进一步确保高速铁路的正常安全运行。综合全文的科学描述,我们可以得出盾构机在穿越高速铁路时的研究结论。
参考文献:
[1]张长强;翟志国;陈明娟等,富水砂卵石地层中大直径泥水盾构同步注浆技术[J];中国工程科学,2010年12期
[2]杨国宝;吴义明;李强;盾构下穿沪杭高速铁路高架桥的施工技术[J];城市轨道交通研究,2013年09期
[3]刘英城;盾构机穿越高速铁路的施工[J];隧道建设,2006年S2期