浅谈既有隧道加固方法

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  【摘 要】通过襄渝线龙湾隧道的加固情况,介绍有关隧道的加固技术
  【关键词】隧道;加固
  一、工程概述
  本工程內容是对襄渝线龙湾隧道进行加固,设计新龙湾岔线隧道位于高滩车站出站端联络线上,全长533米。岔线隧道进口里程为LD2K395+833,位于既有线龙湾隧道右侧,进口距离既有线隧道11m左右,随隧道进洞,线间距从11m渐变至30m以上。
  新线LD2K395+795~+740段对应的既有线隧道靠山侧拱墙采用φ25中空锚杆加固防护,锚杆间距1m,梅花形布置,单根长度3.0m;并利用锚杆钻孔对衬砌注浆(1:1水泥砂浆)以填充衬砌后不密实处及空隙,详见附图“既有线龙湾隧道进口防护加固方案---中空注浆锚杆布设图”。新线爆破时,采用防电拱架台车对开挖前后10m对应既有隧道进行防护。
  根据既有线竣工资料,新线LD2K395+795~+740段对应既有线龙湾隧道曾发生严重坍塌,故新龙湾岔线隧道施工时必须确保既有线安全运营。其中岔线隧道LD2K395+833~+795地段为Ⅴ级围岩,施工时采用弧形导坑法,控制爆破的方法进开挖,控制爆速不得大于10cm/s,并加强对既有线的监测,对既有隧道靠山侧采用锚杆进行加固,开挖时设防电台车(1台20m)。新线LD2K395+795~+740段采用弱爆破开挖,施工时按短台阶、弱爆破、及时支护、勤量测、衬砌紧跟的原则施工。
  二、施工工艺
  既有线龙湾隧道加固施工利用简易轨道平车在封锁区间时段进行。轨道平车由排架搭设组合而成,在隧道口可以人工抬下线路。
  龙湾隧道位于权河车站与高滩车站区间。施工步骤:根据西安铁路局批准的施工计划,请求要点封锁权河车站至高滩车站区间线路,行调与电调施工命令一并下达后,施工单位驻车站防护员立即通知施工现场的防护人员并做好相关记录(驻站及现场防护员保证施工期间通讯设备绝对畅通),现场施工负责人接到施工命令后,立即安排防护人员按规定做好防护,当确认线路已封锁、接触网已停电后,再安排施工人员迅速将轨道平车推到施工位置并连接好提前准备好的风、水管路,同时组织人员将压浆机械抬进洞内并安装好,然后在此准备好的施工人员先采用气腿单臂式风钻对需加固段衬砌打孔,每施工一个孔需30分钟,总共安排2辆简易轨道平车同时施工,每台平车上安装两把风钻,每把风钻在一次封锁点内钻孔2个,另外安排4把风钻直接对边墙部位进行钻孔,每把风钻在一次封锁点内钻孔2个。每次封锁点共钻孔16个。另准备2套应急设备—乙炔气割机,确保在紧急情况下二十钞内割断钻杆。
  每次封锁点按照设计图纸要求注浆16个孔,排除无封锁点的天数在60天内共完成钻孔837个。为抓紧时间,施工时充分利用点内时间,多开工作面,在封锁点内,组织好人员对已经打好的孔进行回填注浆及安装加固锚杆。在施工地段用彩条布将线路与边墙上的电缆覆盖,确保施工废料的污染。当施工点快结束时,驻地防护员提前二十分钟通知施工负责人,施工负责人安排洞内所有设备迅速撤出洞外,并亲自对线路进行检查,当确认线路达到放行列车条件后,再消点开通线路并做好相关记录,施工完成。
  点外强化施工防护,确保行车及施工安全。封锁线路施工必须按照《技规》要求设置防护,确保准确无误。
  充分的给点时间是既有线龙湾隧道加固工程如期完成的关键。隧道加固总工期为60天。每次封锁要点时间需120分钟,其中:连接风、水、电路约需5分钟,轨道平车到位需5分钟,其他因素影响10分钟(行调、电调给点不同时等),撤离施工现场,保证线路畅通20分钟,合计40分钟。点内施工可利用时间只有80分钟。
  由于本工程受工期和封锁要点时间的制约,为加快施工进度,保证按期完成加固工作,请求铁路运管部门每天保证天窗、封锁点。施工时请既有铁路运营的车务、供电、电务、工务等单位大力支持,积极配合。在封闭线路时接触网必须同步停电,以便充分利用封闭点施工。
  使用简易轨道平车,放置在既有隧道洞口左侧的空地处,并有专人进行看护保养,计划制作2台轨道平车,每台轨道平车上可同时操作两把风枪。风、水管路顺着隧道边墙接入,沿隧道边墙底固定并覆盖好,保证不侵入限界。施工前用钢管在平板车上搭设固定脚手架,脚手架的最大宽度和高度不得大于机车车辆限界。
  边墙顶部钻孔需在封锁点时间内,在轨道平车上施工;边墙底部及可直接施工的高度利用封锁时间平行施工,洞口设专人进行防护,并在施工地点设专人监督。中空锚杆采用φ25型,在右边墙范围加固段按梅花形布置,间距1米,长3米。端头用钢垫板与C30细石混凝土封闭。
  在给点前,在计划施工的隧道右边墙及拱部,用油漆布置出要施工的点位(拱部施工必须在接触网停电天窗内进行),明确施工任务。点内轨道平车就位,钻机接风、水管,8台钻机同时钻眼,每台钻机各钻2个孔,共计16个孔,注浆孔要打穿二次衬砌。采用短杆开口杆成孔的方法,防止夹钻,成孔必须采用湿式钻孔。
  在成孔的孔位,经监理检查合格后,插入φ25中空注浆锚杆。当φ25中空注浆锚杆安装完成后,方可进行压浆。水泥标号为525号普通硅酸盐水泥,浆液初凝时间1~2分钟,水泥浆浓度1.25:1~0.8:1,在压浆过程中随时注意观察拱部变形情况。
  三、确保行车安全措施
  1.严格执行西安铁路局和工务段批准的方案施工。
  2.加强对职工的培训、教育,学习铁路局历年来下发的各种规章制度,重点学习局《铁路营业线施工及安全管理办法》,《西安铁路局300条安全关键卡死制度》。
  3.封锁要点应加强组织领导,指派培训合格持有上岗证的职工坦任工地防护和驻站防护员。
  4.特殊工种作业人员及防护、驻站人员做到持证上岗。
  5.在钻孔过程中,随时观察隧道变形情况,如发生变形,应暂停施工,并立即采取防护措施,即时通知车站。同时向业主和监理汇报,共同分析产生原因,对其处理后再进行施工。   四、既有线施工安全防护措施
  1.施工前施工人员必须设好防护,线路边堆放材料必须堆码整齐、稳固,防止侵入铁路限界。
  2.横过铁路时,要“一站二看三通过”,严格执行《人身安全十不准》。
  3.施工人员不得钻车、扒车、跳车及从车底下传递工具。
  4.防护人员必须是责任心强,经过培训,并执有防护员证的职工担任。
  5.警示牌要使用正确,位置要准确,未设好防护不准开工。
  6.施工地点牌的安设应符合《技规》要求。
  7.在车站和施工地点分别设置专职防护员。
  8.线路状态未达到放行列车条件,禁止撤除防护,开通线路。
  9.驻站防护人员要与车站值班员保持密切联系,正确掌握列车运行时间,及时通知工地做好防护工作。车站与工点区间用对讲机联系,工地间用对讲機联系。
  10.工地防护人员接到驻站员发出信号后,均应立即以规定的方式向施工负责人重复鸣号,直到对方以相同信号回答为止,如距离太远,对讲机信号不好,应设中间防护员,中间防护员必须以最快的方式将信息准确无误的传递到另一方。
  11.防护人员必须身着防护服,衣帽整齐。
  12.无论开工和收工,均应及时告知驻站防护员。
  13.工地防护备用品如下:
  停车牌2个 慢行牌2个 作业标2个 响墩6个 火炬2个 口哨6个
  红色信号号旗2个 黄色信号号旗2个 喇叭2个
  14.使用施工轨道车施工时,设随车进行防护的专职人员。
  15.施工人员听到防护员发出的预报信号后,应做撤离准备,当施工负责人发出停工命令时,应立即撤除妨碍行车的一切障碍物。
  五、结束语
  既有线隧道施工在规定的时间内施工,且时间比较短,周期较长等特点,本文就隧道加固技术做了详细解释、希望和各位同仁分享这种施工技术。
  参考文献:
  《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)
  《铁路工程施工安全技术规程》 (TB10401.2-2003)
  《铁路行车线上施工技术安全规则》(TBJ412-1987)
  《铁路建筑物大修规则》(京铁房地{2010}123号)
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