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        盾構(gòu)機穿越高速鐵路的施工研究

        2014-10-21 18:08:49雷領(lǐng)
        基層建設(shè) 2014年8期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)控制

        雷領(lǐng)

        中國交通建設(shè)集團第一公路工程局

        摘要:我國社會經(jīng)濟水平不斷提高,促進了鐵道事業(yè)的高速發(fā)展,鐵道施工的高效和質(zhì)量問題也越來越受到重視。但受多種因素的影響,在具體的高鐵施工過程中依然存在很多施工質(zhì)量問題。為降低高速鐵路施工中的質(zhì)量問題,確保高鐵施工工作的順利開展,需對造成鐵道施工高效和質(zhì)量問題的相關(guān)因素進行分析,以找出相應(yīng)的解決措施。本文通過分析京廣高鐵的鐵道工程施工的特點以及存在的質(zhì)量問題,并就如何提高鐵道施工的效率提出了自己的建議,以期為鐵道施工提高施工效率提供經(jīng)驗借鑒。

        關(guān)鍵詞:選用理由;參數(shù)選擇;技術(shù)控制

        引言

        隨著鐵道工程技術(shù)的不斷發(fā)展,提高高速鐵路施工效率的問題也日漸顯現(xiàn)。如何解決高鐵施工方面的問題,已經(jīng)成為了一個刻不容緩的話題。這篇文章中,我們以京廣高鐵的施工為例,通過闡述盾構(gòu)機的特點與原理,在不同環(huán)境下對設(shè)備的參數(shù)、掘進參數(shù)、技術(shù)參數(shù)等進行設(shè)計與選擇,對鐵道工程施工的進度與高安全效進行做出了重要的保證。同時,還綜合提出了高鐵線路發(fā)生故障時的防護技術(shù)措施和城際高鐵線路防護輔助設(shè)施來進一步確保高速鐵路的正常安全運行。

        一、選用盾構(gòu)機理由

        盾構(gòu)機具體的工作過程其實和挖掘機相似,都是對土壤進行挖掘。在高鐵施工時,已經(jīng)挖好的隧道部分由于沒有撐著,有塌陷的危險,而盾構(gòu)機的護盾可以對隧道進行撐托。有些地方還有可能出現(xiàn)地下水,這個時候,盾構(gòu)機還可以把水擋在外面。有了盾構(gòu)機,施工時就可以很順利地挖土、運土和砌墻襯。

        盾構(gòu)機挖土還很快,精確度比較高,不用擔心會挖錯方向。就算刮風下雨,甚至暴風下雪都不會影響盾構(gòu)機工作。它可以大大減輕地面的降沉,也不會危害到地面建筑物,就算在水下進行挖掘,水面上也不會被影響。

        二、盾構(gòu)機選擇

        2.1設(shè)備參數(shù)選擇

        在京廣鐵路的挖掘中,湖北地段大多是平原,而湖南山區(qū)較多,往南的話,要穿過云貴高原,到了廣東省,隧道相對會多一些。不同的地形下,我們對盾構(gòu)機的參數(shù)也要進行相當嚴苛的檢查與調(diào)整。在用盾構(gòu)機時,我們要根據(jù)這些地形,注意控制好盾構(gòu)的姿態(tài)、來自千斤頂?shù)膲毫Φ鹊燃夹g(shù)參數(shù)。同時,要認真做好地面的監(jiān)測工作。地面監(jiān)測一有異常,就要馬上對盾構(gòu)機的參數(shù)進行科學(xué)的校正與調(diào)整。通過這樣,就不會太嚴重地干擾地層,由此可以減輕地面下沉的程度。

        針對沿途多種地形交叉的特點,我們可以采用泡沫注入系統(tǒng)設(shè)備,要是在全斷面層巖的地質(zhì)壞境下進行施工,還需要有超前鉆探和注漿系統(tǒng),有效距離為15cm。還要采用特別耐磨的周邊刮刀,為了提高周邊刮刀的耐磨力,周邊刮刀的高度增加了1cm,同時刮刀上還要有進行探測的裝置,以備于對施工過程進行科學(xué)的控制。在空閑的時候以及施工開始之前要對所有的設(shè)備進行全面的檢查,看看是否是安全和可靠的,否則必須馬上進行檢修。

        2.2 挖掘參數(shù)設(shè)置

        (1)針對高鐵京廣線的復(fù)雜地形,我們要對剛開始掘進時需要的壓力值進行設(shè)置,然后,在挖掘了一定程度后,再對具體參數(shù)進行依時設(shè)置。當?shù)孛婧穸葹?19.33 m~15.39 m時,壓力將由P=k0(γh+γ水h水+q)來計算。

        (2)在京廣線的施工過程中,用盾構(gòu)機進行挖掘時,一定要控制好速度,緩慢而勻速地進行,速度大致保證在1cm/分~2cm/分之間。

        (3)在對盾構(gòu)機的行進姿態(tài)進行控制時,一定要遵循原則,盡量減小糾偏,經(jīng)常糾正偏轉(zhuǎn)角度,要有轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)彎半徑大概505 m,一定要眼明手快,及時地進行糾偏,這樣盾構(gòu)機在行進時就可以走曲線內(nèi)弧面。

        (4)在施工過程中,要嚴格地避免過量挖掘,這個要用每立方米的出渣量來進行控制,出渣量應(yīng)嚴格控制在37 m3~38 m3之間。

        三、盾構(gòu)穿越城際鐵路施工過程技術(shù)控制

        3.1 盾構(gòu)掘進過程控制

        為了能夠很好地解決京廣線中隧道滲漏這一問題,我們可以在施工的過程中,嚴格地保證管片拼裝是科學(xué)嚴謹?shù)?。要派專業(yè)的盾構(gòu)工程師和施工人員一同進退,時刻守在施工現(xiàn)場來嚴保質(zhì)量。一旦沒有按照要求來施工,就要馬上停止施工,及時調(diào)整。與此同時,還必須做好溝通交流工作,要時時刻刻對施工現(xiàn)場的掘進參數(shù)進行調(diào)整,使得參數(shù)維持在標準值。在加強對隧道復(fù)查的過程中,除了常規(guī)的復(fù)檢,還要不斷對盾構(gòu)機ROBOTEC測量系統(tǒng)進行校核,進而保證整個工作的順利進行和工程的施工質(zhì)量。

        3.2 管片拼裝質(zhì)量控制

        管片拼裝過程中的質(zhì)量好壞,會直接影響到隧道是否會發(fā)生滲漏。在進行管片拼裝時,一定要先清潔好環(huán)面和端面,然后再細致地招貼好防水的膠條。同時,還要對管片精確地定好位,這樣就可以保證好管片的拼裝質(zhì)量,滲透問題也可以得到很好的解決。通過對管片的質(zhì)量進行良好的控制后,就算穿越河底的隧道,也不會出現(xiàn)滲水等一系列相關(guān)問題。管片拼裝質(zhì)量的好壞,對于滲漏出現(xiàn)與否具有至關(guān)重要的作用,嚴把質(zhì)量關(guān),將一切質(zhì)量隱患都做好相應(yīng)的設(shè)防。

        3.3管片超前量和隧道橢圓度控制

        我們在進行高鐵施工的過程中,需要多次對管片的環(huán)面進行測量,也要對軸線的角度進行測量,看看軸線與環(huán)面是否是九十度。要是測量值與標準值不同時,要及時進行糾正,把它們改成互相垂直的。特別是在每次拼裝好在每環(huán)管片時,要花力氣把螺栓給擰緊。如果擰

        得不夠緊的話,就會給后續(xù)的施工帶來嚴重的困擾,耽誤了施工的進度。同時,就算工程完成以后,也會影響高鐵地正常通行。

        3.4京廣高鐵線路發(fā)生故障時的防護技術(shù)措施

        特別是對于高鐵的安全運行,生命財產(chǎn)安全重于泰山。要是在施工的時候,有的交通道路被阻斷,我們應(yīng)該先通知好有關(guān)交通部門,做好提前的應(yīng)急措施??梢圆扇∫恍┺k法來降低損失,如設(shè)置停車的信號。如果遇到特別惡劣的天氣,如刮風下雪等影響視線的距離,我們可以采取點燃火炬或者狼煙的辦法,使施工路段得到提前注意,從而避免不要的可能出現(xiàn)的交通事故,以及帶來的嚴重的生命財產(chǎn)損失。

        3.5管片超前量和隧道橢圓度控制

        在京廣線的隧道施工中必然會引起地面變形,這樣就會加大列車車輪和軌道的沖擊力,使路基內(nèi)的動應(yīng)力加大。施工過程中,一方面需要列車慢行,進而減少相應(yīng)的動應(yīng)力;另一方面在施工過程中還需要嚴格監(jiān)視管片圓環(huán)環(huán)面與隧道設(shè)計軸線的夾角,若出現(xiàn)超重不能夠進行調(diào)控時,就需要及時的加裝貼片。與此同時,還要采用提高管片的強度和硬度的方法。為了滿足相應(yīng)的控制要求,在盾構(gòu)機施工過程中,規(guī)定列車應(yīng)慢行在70 km/h~80 km/h之間,并做好減速慢行的標示。

        3.6城際高鐵線路防護輔助措施

        在京廣線的高鐵運行的安全方面,我們不僅可以采用防護技術(shù)措施,還有相應(yīng)的防護輔助措施。在工程施工的過程中,如果發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn)碎彎,并且還有漲軌的相關(guān)現(xiàn)象時,要馬上進行停止施工,用10M弦測量兩股鋼軌的軌向偏差,一旦平均值達到 10 mm 時,就必須發(fā)出慢速標志,一旦偏差繼續(xù)擴大到12mm就必須要設(shè)立停車標志,緊急搶修,如果搶修不成功,就要斷開此處,重新接上一節(jié)線路,然后嚴格限速在5km/h。

        結(jié)束語

        這篇文章中,我們通過對盾構(gòu)機的介紹,了解到其工作原理以及在高速鐵路施工過程中的重要作用。在科學(xué)合理的參數(shù)選擇下,通過對盾構(gòu)掘進過程、管片拼裝質(zhì)量、管片超前量和隧道橢圓度等等多方面的控制,對高鐵建設(shè)施工過程的技術(shù)控制做出了無懈可擊的保障。同時,還綜合提出了京廣高鐵線路發(fā)生故障時的防護技術(shù)措施和城際高鐵線路防護輔助設(shè)施來進一步確保高速鐵路的正常安全運行。綜合全文的科學(xué)描述,我們可以得出盾構(gòu)機在穿越高速鐵路時的研究結(jié)論。

        參考文獻:

        [1]張長強;翟志國;陳明娟等,富水砂卵石地層中大直徑泥水盾構(gòu)同步注漿技術(shù)[J];中國工程科學(xué),2010年12期

        [2]楊國寶;吳義明;李強;盾構(gòu)下穿滬杭高速鐵路高架橋的施工技術(shù)[J];城市軌道交通研究,2013年09期

        [3]劉英城;盾構(gòu)機穿越高速鐵路的施工[J];隧道建設(shè),2006年S2期

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