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2017-11

小角度下穿高速公路浅埋暗挖矩形隧道施工综合技术研究

新闻来源:黄大仙综合资料大全责任编辑:日期:2017-11-25


一、基本概况


昆明市轨道交通3号线工程金太区间下穿人民东路延长线暗挖隧道位于虹桥路(机场高速)下方,暗挖隧道以小角度(20°左右)下穿机场高速,机场高速车流量大(高峰时达到8427辆/小时),路面沉降控制要求严格(路面沉降控制值30mm);隧道采用“中导洞法”施工,开挖跨度大,采用矩形断面,断面大小81.2m2(尺寸11.6*7m)。隧道采用复合式衬砌施工,即以钢筋网、喷射混凝土和钢架为初支,模筑钢筋混凝土衬砌为二次衬砌,初期支护与二次衬砌间设全封闭防水隔离层。隧道最大、最小埋深分别为7.2m、2.5m,位于R=500m曲线上,暗挖段隧道长162m。为确保暗挖隧道施工安全,设计采用φ180(壁厚10mm)超长大管棚进行超前预支护,管棚单根长度85m,自两端向中间进行施工。


二、疑难问题


1、暗挖隧道位于曲线上,设计采用φ180(壁厚10mm)超长大管棚进行超前预支护,管棚单根长度85m,为确保曲线地段暗挖隧道管棚全覆盖,施工中导向精度要求高。


2、暗挖隧道下穿机场高速,机场高速车流量大(高峰时达到8427辆/小时),为昆明市区进出机场主干道,路面沉降控制要求严(路面沉降控制值30mm)。


3、暗挖隧道采用“中导洞法”施工,开挖跨度大,采用矩形断面,施工工艺复杂。


三、解决方法


3.1  为确保曲线地段管棚全覆盖,本项目采用“π式管棚”进行曲线地段矩形隧道管棚施工,另为确保曲线地段管棚钻进角度、长度满足隧道支护要求,施工之前通过三维模拟的方式对管棚施工效果进行模拟,确定每根管棚施工参数。


超长大管棚钻进中采用导向跟管钻进工艺进行施工,即通过在钻头位置设置探测棒,探测棒通过有线导向仪监控(当方位、角度发生变化时,随时进行修正),水循环跟管钻进,随钻进、随调整,将管棚钢管依次打入,同时将钢管接口焊接严密,直至达到设计长度。


3.2  暗挖隧道土体开挖支护施工前,通过地质雷达超前探测、模型计算和现场监测等手段,对施工工艺及关键参数进行确定。采用 “π式”超长大管棚、超前小导管、全断面注浆等措施,对隧道掌子面前方土体提前进行超前预加固,确保开挖支护施工安全。中导洞法施工过程中,根据监控量测情况及时调整两侧导洞施工顺序。


四、成果形式


4.1.工法


2016年度安徽省工法:小角度下穿机场高速超浅埋矩形大断面隧道施工工法(AHGF84-16)


4.2.主要论文


《浅埋暗挖矩形隧道施工方案比选研究》,铁道标准设计,2017.2;


《软土地去矩形隧道地表施工沉降的Peck公式修正》,铁道科学与工程学报,2017.6;


《浅埋暗挖矩形区间隧道临时支护拆除方案比选》,路基工程,2017.2;


《软土地层大断面矩形隧道结构施工力学行为监测与分析》,隧道建设,2017,s1。


4.3.实用新型专利


管棚施工机移动装置,实用新型专利号:ZL201620497752.8。


五、成果持有单位


中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司

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