鐵路隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞的施工技術(shù)

駱崗

（中交二公局鐵路公司，西安 710065）

鐵路隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞的施工技術(shù)

駱崗

（中交二公局鐵路公司，西安 710065）

以九景衢鐵路內(nèi)倉塢隧道工程為例，提出了兩種不同的施工技術(shù)方案，分別是：小導(dǎo)洞擴挖法和大包法，對鐵路隧道施工過程中的橫洞轉(zhuǎn)正洞具體施工技術(shù)進行分析探討，提出筆者的思考，僅供參考。

鐵路隧道；橫洞轉(zhuǎn)正洞；施工技術(shù)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.05.034鑒于我國鐵路工程建設(shè)分布范圍非常廣，所以,在建設(shè)過程中難免會遇到地理位置以及條件非常差的路段，給鐵路隧道施工帶來一定的難度，不可以直接進洞施工，必須采取橫洞轉(zhuǎn)正洞這種施工技術(shù)，才能讓鐵路隧道工程施工能夠順利進行下去。而在橫洞轉(zhuǎn)正洞這一施工過程中，主要采用的技術(shù)方案為小導(dǎo)洞擴挖法和大包法，本文主要介紹這兩種施工技術(shù)方案，同時分析了施工過程中的注意事項、挑頂技術(shù)和確定合理的初期支護參數(shù)。

1　工程概況

九景衢鐵路內(nèi)倉塢隧道建設(shè)地點位于江西丘陵區(qū)，植被發(fā)育，地下水豐富，地形起伏較大，埋深從20～300m不等[1]。隧道全長3521m，分進口、出口、斜井三個工作面施工，為保證工期，將長斜井調(diào)整為短橫洞，橫洞與隧道交叉口里程調(diào)整至DK134+580，該處位于F4斷層影響帶附近，圍巖較破碎，全隧圍巖為板巖夾千枚巖[2]。

2　確定初期支護具體參數(shù)

利用TRT6000型號的地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)進行檢測，檢測結(jié)果表明，橫洞段巖體具有的穩(wěn)定性非常差，并且?guī)r體破碎，裂隙不斷發(fā)育，通過V級圍巖支護加強段，表1為橫洞初期支護具體參數(shù)值。對全環(huán)安設(shè)I18型鋼鋼架，之間的距離為0.6m/榀。并且在橫洞底部鋪滿厚度為80cm的C25混凝土，拱墻以及拱部沒有二次襯砌[3]。

表1　橫洞初期支護具體參數(shù)值

3　鐵路隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞具體施工方案

3.1小導(dǎo)洞擴挖法的具體施工步驟

首先,通過小斷面導(dǎo)洞進行正常掘進施工，當導(dǎo)洞到達正洞范圍里面的時候，拱架以及正洞拱架呈垂直狀態(tài)，再慢慢偏轉(zhuǎn)導(dǎo)洞拱架具體指向。對彎道進行合理的調(diào)整，讓導(dǎo)洞方向平行于正洞線路具體方向，保證導(dǎo)洞中線以及正洞線路中線保持重合。重合后使開挖導(dǎo)洞逐漸擴大，對導(dǎo)洞初期支護實際內(nèi)輪廓尺寸進行調(diào)整，讓導(dǎo)洞斷面內(nèi)輪廓可以和正洞標準斷面具體內(nèi)輪廓保持一致[4]。當導(dǎo)洞正洞方向?qū)嶋H工作面形成之后，就開始反方向開挖導(dǎo)洞以及正洞相的交段，將臨時支護完全拆除，一直擴挖到相應(yīng)的正洞標準斷面，產(chǎn)生作業(yè)面。

九景衢鐵路內(nèi)倉塢隧道工程若采用這種小導(dǎo)洞擴挖法施工方案，由于在橫洞轉(zhuǎn)正洞初期，不用對開挖斷面進行調(diào)整，當?shù)竭_正洞后需要上挑擴挖，從而安全高效地進行單向橫洞轉(zhuǎn)正洞整個施工過程?？墒?反方向拆掉橫洞以及正洞交叉段所建立的臨時支護的時候，實際施工難度非常大，同時存在一定的安全隱患。

3.2橫洞轉(zhuǎn)正洞大包法具體施工步驟

應(yīng)該提前偏轉(zhuǎn)橫洞具體掘進方向，確保正洞范圍里面，橫洞拱架以及正洞拱架處于垂直狀態(tài)。在橫洞掌子面和隧道正洞相隔大約15m的位置，開始慢慢擴挖拱頂，當?shù)竭_正洞拱頂?shù)臅r候，橫洞拱頂高程相比于正洞設(shè)計具體拱頂高程，要高0.7m。再繼續(xù)依據(jù)臺階法水平掘進相應(yīng)的橫洞斷面，一直到貫穿整個正洞范圍后將橫洞掌子面完全封閉。于正洞范圍里面的橫洞兩邊的拱架上對正洞輪廓線進行放樣，于輪廓線周圍結(jié)束雙層超前小導(dǎo)管具體施工后，依據(jù)短臺階法實施雙向開挖正洞操作，對正洞進行施工。

對九景衢鐵路內(nèi)倉塢隧道來說，采用大包法施工方案能夠比較快地將雙向正洞具體掘進工作面有效打開?？墒?難點是隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞實際施工中臨時建立的支護結(jié)構(gòu)形式會隨著榀的改變而改變，同時交叉段里面開挖高度增高了，安全隱患也會增多，所以，應(yīng)加強臨時支護措施來減小安全風(fēng)險。

在九景衢鐵路內(nèi)倉塢隧道工程中利用這兩種方案進行實際施工論證，結(jié)果表明，大包法具體施工方案的優(yōu)勢比較顯著。所以,本工程選用的是大包法隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞具體施工方案，同時在實際施工過程中做了一些改變。具體施工步驟為院

1)橫洞洞口工程：因為,從橫洞HDK0+000至隧道橫洞HDK0+045這一段的地質(zhì)情況非常復(fù)雜，同時巖體破碎，所以,通過明挖施工以及右洞相交來取代原來的暗洞掘進施工。

2)橫洞洞身開挖：對于初期支護參數(shù)，應(yīng)該依據(jù)V級圍巖，將加強段鋼架間距合理增加為0.6m/榀[5]。而HDK0+089. 8一直到HDK0+097這一段則依據(jù)圓曲線方向進行掘進，保證橫洞中線以及左洞線路中線處于垂直狀態(tài)，鋼架斷面輪廓應(yīng)該逐榀擴大，確保交叉段里面的運輸通道足夠暢通，總共為13榀。

3)對橫洞以及正洞交叉部分進行開挖：在導(dǎo)洞拱部120毅具體范圍里面通過直徑為42mm的小導(dǎo)管進行超前支護，其中導(dǎo)管長度為3.5m，每根相隔距離為0.4m，其中搭接長為1.1m，這樣可以避免開挖過程中上部土體出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，坍塌成為空洞。利用梅花形對邊墻進行布設(shè)，同時在邊墻底腳添設(shè)兩根直徑為42mm，長度為4m的相應(yīng)鎖腳錨管。

4)橫洞轉(zhuǎn)正洞前進行的挑頂施工：當導(dǎo)洞施工結(jié)束后，應(yīng)該在導(dǎo)洞里面開展正洞初期支護工作。其中正洞鋼架右側(cè)應(yīng)該落到橫洞里面I18鋼架橫梁之上，而其左側(cè)應(yīng)該落在橫洞穩(wěn)固基巖之上，并且每榀添置兩根鎖腳錨管。對于正洞以及導(dǎo)洞臨時支護間存在的空隙，應(yīng)該采用C25噴射混凝土進行填充。

5)開挖正洞洞身：對導(dǎo)洞兩側(cè)側(cè)壁進行放線，將正洞外輪廓線準確畫出來，并且在拱部120毅范圍里面通過直徑為42mm的小導(dǎo)管進行超前支護，其中小導(dǎo)管長度為4m，每根導(dǎo)管之間相隔0.4m，結(jié)束超前施工后，應(yīng)該順著正洞支護拱架具體外輪廓線以下將導(dǎo)洞邊墻鋼架全部割除，同時焊接牢固已經(jīng)割掉了鋼架的隧道正洞外輪廓線之外的鋼架以及正洞鋼架，當正洞大里程方向相應(yīng)的初期支護完全封閉成環(huán)后，應(yīng)該采用相同的施工方法沿著正洞進行小里程掘進。

4　實際施工現(xiàn)場需要注意的事項

1)按照超前地質(zhì)預(yù)報具體檢測報告資料，與實際地質(zhì)情況進行核對，如果地質(zhì)情況和具體設(shè)計不一致的時候，需要及時修正相應(yīng)的施工方案。

2)始終遵循重核對、首先進行排水、短進尺、避免擾動、盡早形成環(huán)、多次量測、快速襯砌施工以及工序緊的施工原則。

3)對沉降變形進行嚴格的監(jiān)測，若產(chǎn)生變化異常現(xiàn)象，就應(yīng)該采取有效的措施來處理，將存在的安全隱患有效消除掉。

4)開挖導(dǎo)洞的時候，應(yīng)該使用人工配合機械的方式禁止大型機械一次開挖到位的行為。進行機械作業(yè)的時候，應(yīng)該派專人指揮，避免剮蹭到支護好的鋼架，導(dǎo)致鋼架損壞引發(fā)不必要的安全事故。

5）對于挑頂施工環(huán)節(jié)，原則上不應(yīng)該進行爆破作業(yè)，而是采用小型挖掘機以及人工互相配合的方式開挖風(fēng)鎬，進行拆除施工的時候應(yīng)該采用大型鑿巖機，若一定要進行爆破作業(yè)，洞內(nèi)人員應(yīng)該回到安全地點。

6）門架以及橫洞初期支護應(yīng)該形成一個整體支護體系。

7）對于橫洞轉(zhuǎn)正洞施工結(jié)束后的相應(yīng)交叉地段，其運輸通道應(yīng)該保持暢通，若橫洞凈寬達不到運輸要求，那么，在施作橫洞的過程中，應(yīng)該在進入主洞前進行加寬處理。

5　結(jié)語

本文通過論證小導(dǎo)洞擴挖法和大包法具體施工方案所具有的可行性和合理性，同時大包法施工技術(shù)在鐵路隧道工程中的實際應(yīng)用顯示，小導(dǎo)洞擴挖法可以安全快速進行單向橫洞轉(zhuǎn)正洞實際施工，使橫洞轉(zhuǎn)正洞的施工效率顯著得到提升，可是這種小導(dǎo)洞擴挖法對反方向挖掘正洞工作面相對比較不利，而在対正洞雙向工作面進行挖掘的過程中，大包法具有的優(yōu)勢非常顯著。

【1】薛模美,胡恒福,白偉.客運專線隧道斜井轉(zhuǎn)正洞施工技術(shù)[C]//客運專線工程技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集（上）,2008-02-01.

【2】沈軻.橫洞轉(zhuǎn)正洞施工技術(shù)的應(yīng)用[J].低碳世界,2015(2):238-239.

【3】李福勇.燕尾式隧道施工綜合技術(shù)研究[J].鐵道建筑,2014(12):68-72.

【4】王鋒波.中條山隧道斜井轉(zhuǎn)正洞施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2015 (9):31-33,46.

【5】黨瑩.鐵路客運專線隧道橫洞轉(zhuǎn)正洞施工技術(shù)[J].公路交通科技, 2015(2):120-122.

The Construction Technique of Railway Tunnel Adit Positive Hole

LUO Gang
(CCCC-SHEC Railway Engineering Co.Ltd.，Xi’an 710065,China)

This paper mainly on jiujingqu railway Cang Wu tunnel engineering as an example proposed two schemes of different construction technology,respectively is:expansion of small tunnel digging method and the bag method,to make an analysis of the process of railway tunnel construction in Hengdong positive hole construction technology of concrete,the author puts forward the thinking for reference purposes only.

railway tunnel;transverse cut into tunnel;construction technology

u455.4

B

1007-9467（2016）05-0122-02

駱崗（1985～），男，陜西蒲城人，工程師，從事鐵路施工研究，（電子信箱）543800337@qq.com。

2015-12-28