專利名稱：接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法
技術領域：
本發明涉及電氣化鐵路隧道，特別涉及一種接長既有電氣化鐵路隧道 的施工方法 背景技術在既有隧道運營中，需接長隧道通常有如下兩個原因，因山體出露的巖層分化剝落，產生危巖落石，危及行車安全；在既有隧道洞口附近， 需新建公路、鐵路或其他建筑物。接長隧道一般采用明洞或棚洞，明洞由于拱部為單心圓或三心圓， 受力條件較好，能承受較大的沖擊荷載，故應優先采用。電氣化鐵路中，牽引變電所輸出的電能，是通過供電線送到接觸網 的接觸線上，提供給電力機車。既有隧道的接觸網由接觸懸掛、支乘裝置 及定位器組成。電氣化鐵路接觸網電壓高達27. 5千伏，這個電壓的閃絡 距離約為O. 3米，在此距離內，即使不接觸帶電部位，人體也可能觸電， 所以在既有隧道改建施工中必須保證安全。目前，常見的既有隧道的接長改建的施工方法有如下兩種 一、利用接觸網維修的"天窗"時間，進行隧道改建 "天窗"就是在列車運行圖中空出一段時間不行車，留給接觸網維修 用。而"綜合天窗"就是讓工務、電務等單位都參與進來，在同一時間、 同一區段一起進行維修和施工。"天窗"時間一般為2小時，多在夜間。 在天窗點兌現、施工天窗點綜合利用以及大型技術作業天窗組織等方面， 仍存在不少問題，主要表現在U.)天窗點兌現得不到充分保證。繁忙千線能力十分緊張，客貨列車混 跑，運輸波動較大，造成階段性、季節性、流向上存在不均衡，"吃點" 或"無點"等綜合天窗點兌現不足的現象時有發生；在春署運、防洪等關 健時期，由于大量加開臨客或受到水害影響，對正常運輸千擾較大，造成 天窗兌現率的下降。(2) 施工天窗點綜合利用不充分。部分單位施工方案、施工組織、安全 措施不落實；設備管理單位對施工安全協議、安全監督、施工質量把關不嚴，造成綜合天窗點內多工種、大兵團作戰中沒有施工作業主體單位；各 施工單位、作業人員、作業機具缺乏統籌協調；部分施工單位干小活，要 大點，點內作業量不飽滿，銷點不及時，天窗資源浪費現象較為普遍。(3) 大型技術作業天窗組織難度大。由于沒有圖定天窗點，加之大型技 術作業接發列車數量大、方向多，調車作業頻繁，站場道岔多、聯鎖關系 復雜，組織難度大；部分客車由停車改通過，更換提速道岔任務重、聯鎖 關系變化大、影響范圍廣。隧道改建在"天窗"時間進行，施工工期長，效率低，生產組織難度 大，協調困難，易產生行車事故，并影響運輸能力。如1991至1998年， 全路因既有線上的施工造成行車重大事故高達4 0多起。采用此施工組織方案，如完成30m長的隧道接長段的施工，預計施工 時間為120天。施工的主要步驟如下① 在限速25km/h條件下，先施作邊墻襯砌；② 架設拱部內緣的鋼模板，鋼模板沿隧道縱向長度為6-9 m,鋼模 板下方須設置防電板，以保證絕緣；③ 綁扎拱部襯砌鋼筋，立側模板和外模板，泵送混凝土澆筑；④ 混凝土養護重復工序②至④，直到施作完成新建明洞襯砌。⑤ 施作拱部防水層，對稱分層夯填土石， 一次分層厚度Q. 3 ~ G. 5m。 由于施工時間均在"天窗"時間進行，工作人員和機具就位和撤離，就需 1 / 3 - 1 / 4的時間，故該方案存在施工工期長，施工組織困難，施工 對運營干擾極大、工作效率低的缺點。另外，由于施工時間長，易發生安 全亊故。二、架設防電臺牟，進行隧道改建防電臺車也稱多功能框架式防電作業車，長度一般為6 9m,它是 用兩側的軒架來連接固定頂框主梁，頂框主梁的下面設有防電板，為了便 于防電臺車的移動，在桁架下端固定有行走輪,，頂框主梁上還有固定的防 護網，可裝設鋼模板。 采用此施工組織方案，如完成30m長的隧道4妄長段的施工，預計施工 時間為70天 施工的主要步驟如下① 在限速25km/h條件下，先進行扣軌，然后架設防電臺車的行走軌；② 在"天窗"時間架設防電臺車(含拱部鋼模板)，臺車長度為6m， 鋼模板下方須設置防電板，以保證絕緣；③ 在防電臺車保護下施作邊墻襯砌；④ 抬升拱部鋼模板就位，綁扎拱部襯砌鋼筋，立側模板和外模板，泵 送混凝土澆筑；⑤ 混凝土養護；⑥ 降低鋼模板(脫模)，防電臺車行走到下一個位置； 重復工序 ~ ，直到施作完成新建明洞襯砌；⑦ 施作拱部防水層，對稱分層夯填土石， 一次分層厚度0. 3 ~ 0. 5m。 該方案就位和拆除防電臺車，如完成長30米的新建明洞需使用15個"天窗"時間，其余施工期間通行的列車需限速25km/h。由亍施工時間需占用部分"天窗"時間，且通行的列車需限速25km/h， 故該方案存在施工工期仍然較長，施工組織困難，施工對運營干擾極大的 缺點 在我國鐵路建設的"十一五"規劃中，有大量的新建二線鐵路工程， 't地質、地形、既有建筑物的影響，不可避免地需要改建既有隧道，因此， 提供一種安全性、高效和能避免對鐵路運營千擾的接長既有電氣化鐵路隧 道的施工方法，將節省大量的改建投資并有利于充分發揮既有鐵路的運輸效益. 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種接長既有電氣化鐵路隧道的 施工方法，該施工方法具有安全性、高效性的特點，并能有效地避免對鐵本發明解決其技術問題所采用的技術方案是本發明的接長既有電氣 化鐵路隧道的施工方法，包括如下步驟 ①在既有隧道外平整出接長段場地； ② 構筑接長段兩側邊墻；③ 吊裝預制拱； 在預制拱外現澆拱頂混凝土層。在束取上述技術措施后，由于接長段拱部采用疊合梁結構，將拱部襯 砌分為預制拱和現澆混凝土層，預制拱通過吊裝就位，因此施工周期短， 安全性好，因不需要占用"天窗"時間，故能有效地避免對鐵路運營的干擾'，作為本發明的優選方案，為提高工效，所述步驟③中，預制拱由若干 分段吊裝、平移就位的預制拱段構成。作為對上述優選方案的進一步優化，為進一步提高施工及線路的的安 全性，所述預制拱段吊裝前，在其內弧面上可拆卸安裝臨時防電板或在其 內弧面上噴涂或刷涂絕緣涂料層。本發明的有益效果是，安全性好，施工周期短，因不需要占用"天窗" 時間，故能有效地避免對鐵路運營的干擾，有利于充分發揮既有鐵路的運
本說明書包括如下四幅附圖圖1是本發明接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法步驟1的示意圖； 圖2是本發明接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法步驟2的示意圖； 圖3是本發明接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法步驟3的示意圖； 圖4是本發明接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法步驟4的示意圖； 圖中部位及所對應的標記場地IO、邊墻11、邊墻12、預制拱段13、 拱頂混凝土層14。具體.實施方式下而結合附圖和實施例對本發明進一步說明。本發明的接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，包括如下步驟① 在既有隧道外平整出接長段場地10 (參照圖1 )。② 構筑接長段兩側邊墻11、 12 (參照圖2)。
本發明打破常規，不增設仰拱和填充，而采用邊墻擴大基礎和提高地 基承載力，同時加強隧道內和隧道外排水系統，在道床和新建側溝之間設 反濾層，及時疏干道床積水。通常，邊墻11、 12宜通過架設模板后現洗 混凝土構筑 施工中，模板盡量少占用空間，為縮短模板架設和移動時間， 可優選地通過滑^t縱向分級現澆混凝土構筑 ③ 吊裝預制拱。接長段拱部采用疊合梁結構，將拱部村砌分為預制拱和現澆鋼筋混凝 土層，預制拱通過吊裝就位，故能在確保安全性的前提下，大幅度地提高 施工進程。參照圖3,作為一種優選的實施方式，預制拱由若干分段吊裝、 平移就位的預制拱段13構成，預制拱段13應保證拱底平整和標高一致， 接縫緊密。為確保施工作業的安全性，所述預制拱段13吊裝前，在其內裝臨時防電板。受施工場地的制約，預制拱段13的平移宜可通過后述方 式來實現，在邊墻11、 12頂部預埋有起導向作用槽鋼滑槽，在預制拱段 13拱腳下設置滑輪，在一預制拱段13吊裝到邊墻11、 12上后，通過平推 使預制拱段13滑移到位。除此之外，為確保各預制拱段13能準確定位， 還可在邊墻11 、 12頂部上和預制拱段13拱腳設置定位構造，如對應設置 的t位樁和定位孔等。④ 在預制拱外現澆拱頂鋼筋混凝土層14 (參照圖4 )。 為確保拱頂具有良好的防水性能，在現澆鋼筋混凝土層14前，可在預制拱段13環向接縫外緣設外貼式止水帶，在先澆混凝土和后澆混凝土 之間(和備預制拱段之間的縫錯開)設變形逢，中埋式止水帶和聚丙乙烯 泡膜板。此后，經施作防水層、對稱回填土石方等施工工序后，即可完成 接長段的施工。短的特點，如完成長30米的新建明洞，在施工作好充分準備的前提下， 施工工期僅為30天，并可保證施工期間客車按時速120Km/h和貨車按時 速80Kni/h正常通過。因不需要占用"天窗"時間，故能有效地避免對鐵 路運營的干擾，有利于充分發揮既有鐵路的運輸效益,，
權利要求
1.接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，包括如下步驟①在既有隧道外平整出接長段場地(10)；②構筑接長段兩側邊墻(11、12)；③吊裝預制拱；④在預制拱外現澆拱頂混凝土層(14)。
2. 如權利要求1所述的接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，其特 征是所述步驟③中，預制拱由若干分段吊裝、平移就位的預制拱段(13)構成。
3. 如權利要求2所述的接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，其特 怔是所述預制拱段(13)吊裝前，在其內弧面上通過噴涂或刷涂絕緣涂利-形成纟色，象L,
4. 如權利要求2或3所述的接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法， 其特怔是所述預制拱段(13)吊裝前，在其內弧面上可拆卸安裝臨時防電板.
5. 如權利要求1或2所述的接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法， 其特征是所述步驟②中，邊墻(11、 12)通過滑模縱向分級現澆混凝土構筑。
全文摘要
本發明公開了一種接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，用于現有隧道改造，該方法包括如下步驟①在既有隧道外平整出接長段場地(10)；②構筑接長段兩側邊墻(11、12)；③吊裝預制拱；④在預制拱外現澆拱頂混凝土層(14)。本發明的有益效果是，安全性好，施工周期短，因不需要占用“天窗”時間，故能有效地避免對鐵路運營的干擾，有利于充分發揮既有鐵路的運輸效益。
文檔編號E04B1/32GK101148911SQ200710050339
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者渝 喻, 張永平, 曲天毅, 芬 游, 程永偉, 紀建金, 濤 胖, 陳赤坤 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司