Ｑ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 既有铁路小净距交叉隧道加固施工 王永东 （成都铁路局建设管理处 成都 ６１ ００８２） ５０交角跨越营业线沪昆铁路狮子口隧道的小净距控爆施工，通过对既有ｎａｔ 摘要：结合改建铁路六盘水至沾益段新建扒挪块隧道以１ ７． 采取钢拱架加固，确保了既有铁路的安全运营。 关键词：小净距 交叉隧道 加固 施工 文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１０）Ｏ９（ｅ）一００９９—０２ 中圈分类号：Ｕ４ ５ 文献标识码：Ａ ． 砌毛方石边墙，ｃ１０混凝土拱圈，该段衬砌 用Ｉ１６Ｉ字钢加工，其中，隧道交叉段沪昆 厚度约４０ｃｍ。１９８５年全隧道进行了注浆防 铁路Ｋ２３０５＋ｌ４７．５一＋２１０．５钢拱架间距为 １．１新建扒挪块隧道概况 １．１ｍ；交叉影响段沪昆铁路Ｋ２３０５＋０９２．９－ 改建铁路沪昆铁路六盘水至沾益段增 水和局部衬砌补强整治。根据２００３年及２００５４７．５、Ｋ２３０５＋２１０．５一＋２５０．５段钢拱架间 建二线工程新建扒挪块隧道位于云贵高原 年资料，全隧道有５处５ｍ衬砌混凝土老化， 十１１工程概况 乌蒙山区，隧道全长３４２８双线延米，上跨既 ９处２１ｍ裂损，裂缝长度小于５ｍ，宽度为 距为１．２５ｍ。每榀拱架之间用钢筋连接成整 体，钢拱架底部通长垫设［２０ａ槽钢，并在拱 有沪昆铁路狮子口隧道，隧址处山体陡峭， ２ｒａｍ，严重滴渗水４处，合计３０ｍ。 架底脚、拱脚处采用锚杆对拱架进行锁定。 岩溶发育，处于Ｐ１Ｑ＋Ｍ地层，岩性为灰岩夹 １．４安全施工措施 白云质灰岩，未发现地下水露头，基本无 水。 鉴于既有铁路隧道修建年代久远，且 拱顶范围内钢拱架与隧道衬砌衬砌间铺设 为繁忙干线，必须确保安全施工，本文仅对 木板，拱架与衬砌间用木楔楔紧。既有铁路隧道加固方案和施工进行研究， 既有铁路隧道的加固一要满足运行车辆的 １．２新建隧道与既有隧道的位置关系 既有隧道为电气化铁路沪昆线狮子１７１ 隧道，新建扒挪块隧道于ＤＫ２９２＋１ｌ５．３（沪 昆铁路里程Ｋ２３０５＋ｌ７２）处上跨既有狮子口 ２．２加固范围 新建隧道施工时，既有隧道加固至少 正常、安全的通过：二要满足既有铁路隧道 要超前新建隧道掌子面２５ｍ，如图２。 加固强度的要求，即新建隧道施工时和正 ２．３加固工艺 隧道加固工艺流程如图３。 隧道，夹角，两隧轨面高差２４．３５ｍ，衬砌外 常通车后，不能影响到既有铁路隧道的整 体强度要求，确保既有隧道安全运营。 岩层净距约ｌ ３．８５ｍ。 １．３既有狮子口隧道概况 ３隧道加固施工 ３．１施工准备 （１）钢架加工及检查 工字钢钢架采用Ｉ ｌ ６３１字钢制作，为便 既有沪昆铁路狮子口隧道修建于上世 ２￣－７－Ｄ隧道加固方案 －纪６Ｏ年代，已建成通车４０多年，交叉处前后 ２．１加固参数 狮子口隧道衬砌形式为直墙式，加固 ５０ｍ范围既有隧道岩石坚固系数（ｆ值）为 ４～５，单侧水沟直墙衬砌，材料为Ｍ７．５浆 支护如图１，采用拱架进行加固，钢拱架采 于运输和组立，全环钢架采用５个单元，形 式为Ａ＋２Ｂ＋２Ｃ，Ａ单元和Ｂ单元钢架为弧形 钢架，Ｃ单元钢架为直墙钢架。单元分解加 工如图４。将型钢按设计图放大样，放样时 预留焊接收缩余量及切、割、刨加工余量。 保证主钢架尺寸正确，弧形圆顺。焊接时沿 钢架两边对称焊接，防止变形。焊前及焊缝 检查严格按钢结构工程规范执行。加工后 进行试拼，其允许误差为：①沿隧道周边轮 廓误差不大干３ｃｍ。②各单元螺栓孔眼中心 间距误差不超过土０．５ｍｍ。③钢架平放时， 平面翘曲小于土２ｃｍ。 （２）轨道作业平板车制作 轨道作业平板车采用轨道平板车和碗 扣脚手架组合完成。根据本工程的实际情 况，将采用１辆轨道车牵引２辆轨道作业平 图１ 既有隧道衬砌钢架示意图 板车的形式。 轨道作业平板车长度为ｌ ３ｍ，高度为 开挖方向 ｌ ｌ Ｉ 新建隧逭 ● ４５００～５０００ｍｍ，以方便钢架施工，隧道加固 作业平板车图５。 ． ：：：：：：：： 一 （３）接触网降网 在既有隧道正式加固前，确认接触网 和承力索的高度和承力索吊点的数量。通 过现场实际加固后获得的数据，接触网与 。 …， 既有隧逭 ５０ｍ 既有隧道衬砌净空不满足加固施工需要， 需要对接触网进行降网处理。从而满足加 固施工和运营安全需要。 ３．２边墙拱架安装 （１）锚杆施工 图２既有隧道加固安全距离示意图 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ９９ 盟旦： ！ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工程技术 ①在既有隧道加固范围内，经过测量 放线，在既有隧道衬砌上作出标记。 ②利用列车封锁时间，按照标记，在拱 脚和起拱处，先各打设２根 ２２锁脚锚杆， 但要满足工字钢钢架能够顺利安设到锚杆 空隙内。 ③锁脚锚杆采用中２２钢筋，长度为２． ②安设方向应与线路中线垂直，每榀 ③锚杆外露２０ｃｍ，最后将其扭弯，充分 钢拱架的位置应定位准确，其余各榀位置 与钢架连接，并焊接牢固。 以Ｌ＝１．５ｍ的 ２２钢筋环向拉杆控制，上 下、左右偏差小于±５ｃｍ，斜度＜２。。 ③钢架与既有隧道衬砌之间尽量紧 ④拱部钢架共设２根锚杆。 （２）拱部钢架安设 按照边墙钢架的位置，在轨道作业平 贴，在安设过程中，当钢架与既有隧道衬砌 板车上对拱部单元钢架进行准确定位，并 之间有较大间隙时设垫板，垫板数量不大 用螺栓与边墙钢架连接牢固ｔ设纵向连接 筋，两排钢架间沿周边每隔１．５ｍ须用中 ５ｍ，锚杆孔采用ＲＴ一２８风枪进行打孔，孔深 于ｔＯ个。 为２．５ｍ。 ①为增强钢架的整体稳定性，将钢架 ２２，Ｌ一１．Ｏｍ的纵向钢筋联接，形成纵向连 ④锚杆安设前，将管状锚固剂充分润 与纵向连接筋和锁脚锚杆焊接牢固。条件 接体系，使其成为一体，以改善受力状态。 湿，然后依次将其送入孔内，深度保证１． 允许时，接头最好采用角钢联接板。 ５ｍ，最后将锚杆送入孔内，使锚固剂从孔内 ３．３拱顶拱架拼装 冒出为宜。 （１）径向锚杆安设 ⑤锚杆外漏３０ｃｍ，最后将其扭弯，充分 ①在轨道作业平板车上对拱部钢架打 与钢架连接，并焊接牢固。 设中２２径向锚杆，长度为１．０ｍ，锚杆孔采用 ⑥拱墙和拱部钢架每侧各设２根，全环 ＲＴ一２８ＪＫ枪进行打孔，孔深为０．８ｍ。 共安设８根锚杆。 ②锚杆安设前，将管状锚固剂充分润 （２）边墙钢架安设 湿，然后依次将其送入孔内，深度保证０．５ｍ， ①利用列车封锁时间，先对既有隧道 最后将锚杆送入孔内，使锚固剂从孔内冒出 两侧底脚的边墙钢架进行安设。 为宜。 电缸 臣圈圈 臣圃 』亘 蕾 翅 臣圈 臣 厘 臣圈 耋 忸 ｋ 臣圈 ｊ亘 雪 窿 臣固 星 图３既有隧道加固工艺流程图 图５ 隧道加固施工作业平板车 ｌＯＯ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 拱脚高度不够时设置钢板调整，拱架安设 时间小于ｌｈ。 （３）拱部钢架后木板施工 采用３ｃｍ厚木板铺设在钢拱架与隧道 衬砌之间，在钢架处用木楔打紧。木板仅在 拱部布设，边墙处不设木板，仅需将钢架与 衬砌间的缝隙用木楔打紧即可。 ３ ４钢架加固检查 为确保既有铁路行车的安全，隧道加 固完成后设专人负责隧道检查，上方隧道 爆破施工采用短进尺、弱爆破通过，爆破施 工必须全部纳入封锁时间内进行，每次爆 破后要确认钢拱架无变形损坏、隧道衬砌 无开裂，一切设备正常，方可放行列车。 ４结语 随着我国铁路建设的飞速发展，越来 越多的单线铁路增建为复线，由于受到地 形地质条件的制约，往往不得不将新建隧 道与既有隧道之间的距离设计得很小，在 城市枢纽铁路，也有许多的新ＩＥｔ隧道并行 和交叉施工，如果爆破控制不好、安全加固 不当，既有隧道结构将遭到破坏，从而危及 行车安全。值得一提的是，在新建双线隧道 扒挪块隧道上跨既有狮子口隧道施工过程 中，我们在做好既有狮子口隧道加固施工 的同时，还对隧道爆破振动速度进行严格 限制，将安全振动速度值定为≤３ｃｍ／ｓ。并 加强了既有隧道的检查观测和新建隧道施 工过程的围岩监控量测和二衬及时跟进， 多管齐下确保万无一失，通过４个月的施 工，目前新建隧道已安全跨越既有隧道，未 对既有隧道造成任何损伤，确保了既有铁 路的安全营运。 图４隧道加固钢架形式图
