下穿高速公路超浅埋隧道修建关键技术研究.pdf

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1、下穿高速公路超浅埋隧道修建关键技术研究■肖勇刚[摘要]本文以改建铁路成都至昆明线石头房隧道为背高，成棚效应好。管棚施作长度大（一次性施作长安排隧道施工及衬砌。景，针对下穿高速公路条件下超浅埋隧道修建存在的主要度可超过100m），作为超前支护发挥的作用明显。1.第一次交通疏解工程难点，介绍了“高精度大管棚超前支护+地表交通疏解高精度大管棚将钢管作钻杆直接打入，不扩大孔位，待隧道DK647+710～DK647+760段高精度超前+铣挖法开挖”的组合技术方案在该工程中的具体应用。注浆后地面沉降接近于零。大管棚施作完成后，隧道开挖至DK647+

2、715即暂停2.高精度大管棚参数掘进。待二次衬砌施工至DK647+715且达到强度后，[关键词]隧道高精度大管棚铣挖本隧下穿高速公路段拱部161°范围内设一环对地表高速公路进行第一次交通疏解：上下行各通50m长φ159高精度大管棚，管棚起止里程为行一个标准车道。待疏解完成后，继续完成DK647+一、工程概况DK647+710～DK647+760。采用φ159热轧无缝钢管，715～DK647+736段隧道开挖、支护及衬砌工作，第改建铁路成都至昆明线石头房隧道（DK647+壁厚10mm；环向间距0.4m，管口中心至开挖轮廓线一次交通疏解如图

3、3所示。225～DK647+960）位于云南省永仁县境内，为电力外缘距离为35cm。考虑到进口独头施工且坡度为牵引时速160km客货共线（通行普通货物列车）双12‰下坡，外插角取1°。钢管钻注浆孔，孔径16mm，线隧道。石头房隧道洞身段（DK647+724～DK647环向孔距12cm，纵向孔间距20cm，呈梅花形布置，+751）27m范围下穿既有的永武高速公路（双向尾部留不小于100cm不钻孔的止浆段。4车道）。隧道拱顶以上最小埋深仅4.28m，工程难为了提高管棚的抗弯能力，在钢管内增设钢筋度大。隧道下穿高速公路段典型横断面图如图1所笼

4、。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为示。16mm。固定环采用短管节，将其与主筋焊接，按1m间距设置，具体见图2所示。图3第一次交通疏解示意图2.第二次交通疏解待DK647+715～DK647+736段二次衬砌完成并达到强度后，对地表高速公路进行第二次交通疏解，仍为上下行各通行一个标准车道。待疏解完成后，图2钢管注浆孔及钢筋笼结构图（mm）继续完成DK647+736～DK647+755段隧道开挖、支护3.高精度大管棚工艺流程图1石头房隧道下穿高速公路段典型横断面图及衬砌工作，第二次交通疏解如图4所示。DK647+施作管棚工作室→搭设

5、钻机平台→安装调试钻二、工程难点736～DK647+755段衬砌完成并达到强度后，恢复地机→钻孔跟钢花管至设计深度终孔→管内插钢筋笼该隧修建存在两大技术难点：面交通正常通行，并继续DK647+755往大里程方向→注浆→下一孔位。（1）石头房隧道下穿既有的永武高速公路，且的隧道施工。4.高精度大管棚施工注意事项埋深极浅（拱顶以上埋深仅4.28m），属超浅埋隧道，高精度大管棚施工精度要求高，钻孔间距小，高速公路要求施工期间仍保持通行。在此背景下，一次施作长度长。为保证质量，须注意以下事项：如何有效控制路面变形沉降、降低塌方风险、保证（1）在

6、钻孔施工中，为减少因钻具漂移或下垂洞内施工及地表行车安全，是该工程的一大难题。引起的钻孔偏差，钻机立轴方向必须控制准确。钻（2）隧道洞身穿越地层为弱风化白垩系赵家店进过程中根据导向显示器显示数据和钻孔长度，采1组（K2z）砂岩夹砂质泥岩（属Ⅴ级次坚石）。若采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度。发现偏斜超过设用传统矿山法开挖，则势必需要打眼放炮。在超浅计要求，应及时纠正或调整。埋条下，爆破对隧道围岩挠动大，导致塌方风险高，（2）为保证钢管连接的同轴性，每根钢管都必且爆破产生的震动及噪声对地表高速公路行车也极须加车4mm丝扣。采用丝扣连接，丝扣连

7、接一定要为不利。若采用盾构或TBM掘进，虽能较好地解决拧紧、到位。上述问题，但成本极高，难以接受。如何选择一种（3）注浆前将管棚钢管与钻孔环形空间用于硬图4第二次交通疏解示意图安全可靠、经济合理的开挖方法，是该工程另一大硷料封堵密实，封堵环形空间前必须用压力风将孔六、铣挖法开挖技术难题。口部位睑墙面上的泥土和浮尘清理干净。1.铣挖机装置概述三、解决方案（4）注浆采用纯水泥浆，具体注浆压力及水灰铣挖机是一种与挖掘机配套使用的液压属具为解决上述两大工程难点，经过大量地调查、比经现场试验确定。管棚的注浆压力不宜过大，注（也称铣刨头）。采用液压

8、马达驱动，由配套挖掘机收集国内外最新技术动态和反复讨论研究，最终确浆量以出浆口流出水泥浆为准。提供液压动力源，驱动液压马达。马达通过传动机定了“高精度大管棚超前支护+地表交通疏解+铣挖五、地表交通疏解构驱动