隧道下穿既有城市铁路施工技术的研究

隧道下穿既有城市铁路施工技术的研究

刘西超

中国水利水电第五工程局有限公司，四川 成都 610066

摘要：在当前我国社会经济全面发展的形势下，尤其是人们加强了城市建设工作的力度之后，使得我国城市地铁工程所具有的重要作用越发的凸显出来。再有，在我国积极的推进城镇化建设工作的过程中，为了更好的提升城市交通的运行效果，人们对于城市铁路工程建设工作给予了更多的重视。这篇文章主要针对隧道下穿既有城市铁路工程施工技术展开全面细致的分析研究，希望能够为我国城市建设工作的实施给予良好的辅助。

关键词：隧道下穿；城市铁路；施工技术

0 引言

在我国经济建设工作快速发展的带动下，我国地下铁路交通工程的发展取得了良好的成绩，在组织实施城市建设工作的过程中，为了对建设工作的效果加以良好的保障，还需要逐步的增强城市发展的力度，从而为各个领域的发展打下良好的基础。

1 穿越既有铁路施工技术

1.1  开挖面稳定技术及预防螺旋机喷涌

（1）土层改良和地层施工：在进行土压管理施工工作的时候，螺旋输送设备排土的效果是非常重要的，所以在对土体结构实施切削工作的时候，需要结合实际情况和需要来使用一些辅助试剂，从而对土层的稳定性加以良好的保障，避免刀盘结构表层出现结泥或者是出现杂质的情况，保证螺旋输送机可以更加稳定、高效的完成切土、排土，避免发生喷涌的情况，这样也可以对土压力参数发生较大幅度变化进行良好的控制。

（2）加强挖掘面稳定性的方法：首先，将膨润剂注入到刀盘前方的土体结构之中，这样不但可以增强土体的流动性，并且也可以有效的控制附着力，在整个施工的过程中应当避免土壤在土仓内层或者在刀头上存留。其次，利用刀盘辐条上的搅拌翼对土体结构或者是膨润土进行搅拌和切削，保证其蓬松的效果。再有，借助螺旋输送机的注浆孔将泡沫放入到螺旋输送设备之中，这样就可以促进土体结构流动性的不断提高，控制土体发生明显的摩擦的问题，保证其能够顺利的被排出。

1.2  盾构掘进技术

（1）土方挖掘技术：盾构排土量通常都与挖掘结构的情况以及土层压力情况存在密切的关联，所以在对地表变形情况进行控制的时候，最为重要的就是需要重视对排土量的把控。在正面土层压力维持一定状态的时候，螺旋输送机的转动速度会对盾构排土量造成巨大的影响，并且输送设备的旋转速度与盾构千斤顶的推行速度之间存在直接的关联[１]。

（2）掘进速度：在对盾构机的挖掘速度和地质结构情况进行综合分析，综合动车盾构施工的实践经验，需要在施工的过程中对于盾构通过城市地铁的挖掘速度进行合理的把控，这样就可以更好的避免挖掘工作对地层结构造成严重的损害。

1.3  后注浆施工

因为盾构机的规格相对于盾构隧道结构的外径较大，这样就会形成建筑空隙，最终会诱发地面结构出现沉降的情况，所以为了规避地层结构出现沉降的情况，还需要对各方面实际情况进行综合分析，选择最为适合的注浆方法，为了保证注浆的效率和效果可以对隧道壁后建筑空隙实施浆液的填充。

（1）同步注浆：盾尾同步注浆其实质就是利用同步注浆系统，跟随盾构机的运行，管片衬砌脱出盾尾所形成的间隙可以及时的进行填充。壁后注浆施工技术不但可以提升围岩结构的稳定性，并且也可以将千斤顶助动力传递给围岩结构，最终完成填充施工工作。在盾构施工方法中注浆施工的作用是非常重要的，所以为了保证施工的效率和效果还需要将各个施工环节进行良好的调控，从而有效的对地表沉降的情况加以良好的把控。

（2）二次（三次）补注浆：二次补注浆可以选择初次注浆的百分之三十，对于盾尾4～6环后的管片实施二次注浆，在整个过程中将注浆的压力进行合理的把控。三次注浆在管片脱出盾尾8～10环后，可以采用双浆液的方法，水泥砂浆的质量需要加以严格的控制。在组织开展各项施工内容的过程中，对于各个施工工序都需要进行严格的监督，并且对所掌握的信息数据进行详细的过程记录，结合各方面实际情况来对二次注浆量进行合理的控制，与此同时需要结合相关规范标准进行补浆施工工作。

1.4  管片拼装施工

首先，管片拼装工作的实施应当与盾构挖掘施工工作同步进行，在各项施工工作的开展中，需要对管片和盾尾之间的位置进行良好的调节，在进行施工操作的过程中还需要重视纠偏工作的实施[２]。其次，在进行拼装管片之前，还需要实施盾构机的挖掘施工工作，挖掘施工的方向和管片端面姿态都会对盾构机的关联拼接情况造成诸多的影响。盾构机挖掘施工过程中还需要结合规定要求来对其中所涉及到的失误进行纠正。在进行曲线挖掘施工工作的时候需要利用专业的方法对于千斤顶的行程差来实施把控，保证盾构机的前景方向与隧道设计轴线之间的偏差都控制在规定的范围之内，保证盾构机的位置始终处在设计轴线的内侧，保证纠偏工作的合理性，并且确保高程差与隧道轴线所造成的轴线折角都保持在规定的要求范围之内。再有，结合封顶结构的位置，遵从从上到下的规则来进行管片的拼装工作。在整个过程中需要保证在挖掘施工完成前十分钟将管片安设在规定的拼装区域。拼装工作的实施需要对环面结构的凭着难度以及拼装环圆度加以良好的控制。最后，在管片拼装工作结束之后，务必要将千斤顶在最短的时间内进行靠拢，避免盾构机发生位移的情况。

1.5 地表沉降控制措施

在实施挖掘施工工作的时候，需要积极的对各项施工参数进行严格的把控，从而彻底的规避地表结构发生沉降的问题。综合下穿过程中所涉及到的各项数据发现，沉降的控制往往集中在土压控制和后续注浆控制两个环节。首先，在实施土压力控制工作的时候，盾构穿过的过程中所出现的沉陷的问题是无法彻底的规避的。但是如果沉降参数超出所设定的规定范围，这个时候就可以采用有效的方法来对挖掘的速度以及出土量进行合理的控制从而实现对土仓压力的把控，也可以对同步注浆施工的注浆量和压力实施合理的把控。在进行实时监控工作的时候，结合地表结构的变化情况来对挖掘的速度和土量情况进行合理的控制，从而有效的控制土仓的压力，进一步的避免地表发生沉陷的问题。其次，针对注浆量进行合理的把控，在利用盾构设备进行施工建设工作的时候，注浆施工工作属于其中最为重要的一项工作，所以还需要结合注浆压力与注浆量合理控制的原则完成实践工作[３]。最后，避免盾构前进的过程中发生方向的变化。在盾构设备前进的过程中，需要结合小纠偏原则来规避大范围的纠偏情况的发生，避免因为受到不良因素的影响而出现挖掘方向变化的情况。

2 应急预案

2.1 成立应急组织，做好应急准备

在进行隧道下穿铁路工程施工建设工作的时候，要想确保各项工作都能够按照既定的计划按部就班的进行，确保工程施工的安全性，那么最为重要的就是需要组建专门的应急组织，在遇到突发情况的时候能够及时高效的进行处理，从而确保在既定的时限内完成工程的施工建造，与此同时还需要重视应急准备工作的实施，为后续工作的开展打下良好的基础。

2.2 裂缝封闭处理

在城市铁路工程投入使用之后，如果发现现有线路堑边坡结构出现裂缝的问题，那么施工人员可以用泥浆将其进行更换填充处理，并且需要保证其良好的封闭性[４]。在完成上述施工工作之后，对于施工效果需要进行全面的检验，保证结构的完整性，避免各类危险事故的发生。

3 结语

总的来说，隧道下穿所涉及到的城市铁路施工风险把控工作，最为重要的就是保证盾构设备能够始终维持良好的运行状态，并且加强对建筑和轨道的安全防护工作，保证盾构稳定持续前进。

参考文献：

[1]文冲,沈卫平,苟明中,晏启祥,周上进,张天.盾构隧道下穿既有运营铁路施工技术现状及展望[J].四川建筑,2021,41(04):46-48.

[2]徐金锋.铁路施工隧道下穿既有铁路管幕施工技术[J].居舍,2020,(13):51.

[3]郑向红.盾构隧道下穿既有城市铁路施工技术[J].铁道标准设计,2008,(12):105-107.

[4]丁维利,赵永明,初厚永,苏杰.浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术[J].现代隧道技术,2008,45(06):76-81.