三线并行下穿铁路干线隧道的盾构施工方法.pdf

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(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101126318A

(43)申请公布日2008.02.20

(21)申请号CN200710050138.2

(22)申请日2007.09.28

(71)申请人中铁二局股份有限公司

地址610041四川省成都市高新区九兴大道6号高发大厦

(72)发明人李林陈强崔学忠

(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司

代理人吴彦峰

(51)Int.CI

E21D9/00

E21D11/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

三线并行下穿铁路干线隧道的盾构

施工方法

(57)摘要

本发明公开了一种三线并行下穿铁

路干线隧道的盾构施工方法,属隧道施工

技术领域。本发明的施工方法包括以下步

骤:利用三维有限元对各施工顺序和方法

进行模拟分析,选择盾构施工顺序;根据

动应力的影响程度,选择铁路路基加固的

方案;采用荷载结构模型,计算确立铁路

列车动载下的盾构管片配筋加强方案;根

据试验结果和盾构机性能选择施工参数,

包括合理设定正面土压力、加强同步注

浆、严格控制掘进速度、严格控制轴线偏

差、利用预埋注浆孔进行壁后二次注浆、

加注泡沫或泥浆;采用严密的监测措施监

测盾构施工过程,使施工单位能够及时调

整施工参数,保障施工的安全进行。本发

明不仅保证了工程施工质量和施工安全,

而且创造了良好的经济效益。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种三线并行下穿铁路干线隧道的盾构施工方法,其特征在于包括有如下步骤:

(1)选择盾构掘进顺序

利用三维有限元对各施工顺序和方法进行模拟,取自重应力场作为初始应力场,采

用ANSYS软件、D-P模型,计算各施工顺序工况条件下的地表位移、结构内力变

化,根据模拟试验结果选择的盾构掘进顺序为先逐一施工两侧的隧道,后施工中间

的隧道;

(2)加固铁路路基

按照实际工况,建立三维连续介质有限元模型,分析列车动载对隧道结构的影响,

根据动应力的影响程度,确立加固铁路路基的方法为:三线盾构隧道下穿铁路施工

前,对下穿区域铁路路基采取分区域加固的保护措施,线路两侧设置4.2m厚旋喷

加固区,每侧旋喷加固区由四排直径为1.2m的旋喷桩相互咬合形成,咬合量为

0.2m,两侧旋喷加固区之间的主加固区及及其外侧路基的次加固区采取分层注浆

加固的工艺,其中主加固区注浆加固参数Ps≥1.0Mpa,次加固区注浆加固参数Ps

=1.0Mpa,主加固区至次加固区的加固要求逐渐降低,在强度及刚度上形成过渡;

所述分层注浆加固工艺为分层采用斜孔注浆,注浆孔与地面的夹角为30°,层高为

0.5~0.8m,采用复合浆液,缩短胶凝时间,以控制注浆压力和扩散范围,减小注

浆对基床的影响;第一层斜孔注浆完成后,进行下部深层注浆加固,注浆压力和注

浆速度应根据线路变形的监测数据进行调整;

(3)加强管片配筋

采用荷载结构模型,并根据三维动力计算得到的动应力作为列车荷载,对单圆盾构

隧道横断面的内力进行计算,得到的配筋加强方案为:对铁路下方中心线左右两侧

各30m的范围内的钢筋混凝土管片配筋进行加强,同时对铁路路基下方的管片掺

入钢纤维以增强其抗裂性,具体的方法为:铁路正下方即中心线左右两侧各5m的

管片内力较大,其配筋量比标准地段设计增加31%~44%,为1022~1122,

5m~10m范围内的配筋量比标准地段设计增加17.6%,为922,15m以外采用标

准地段设计的配筋量;铁路中心线左右两则各6m的范围内采用钢纤维砼管片,其

他区域仍采用钢筋砼管片,钢纤维砼管片外采用24m的过渡区,过渡区内的配筋

比标准地段设计增加17.6%,为922,

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