一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系制造技术

本实用新型专利技术涉及铁路工程，特别涉及一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系；包括既有高速公路绕行改道段和新建隧道下穿段加固结构；新建隧道下穿段加固结构包括二次衬砌、单层初期支护、边墙锚杆、以及设置在拱部的一环大管棚超前支护和一环小导管超前支护，二次衬砌、单层初期支护、大管棚超前支护、小导管超前支护依次层叠设置，新建隧道的掌子面上设置有喷射混凝土层。本实用新型专利技术通过高速公路绕行改道减少对既有高速公路的路面压力，辅以新建隧道下穿段加固结构，结合三台阶加临时仰拱工法进行隧道的机械开挖，以减小隧道开挖过程中对既有高速公路的干扰并且提高新建隧道的施工安全，对提高工效指标、缩短施工工期、降低施工成本大有裨益。工成本大有裨益。工成本大有裨益。

【技术实现步骤摘要】
一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系


[0001]本技术涉及铁路工程，特别涉及一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，尤其适用于超大断面、浅埋隧道下穿既有高速公路的隧道施工。

技术介绍

[0002]目前，在新建隧道下穿既有线高速公路施工中，对下穿既有线高速公路采用的施工方法主要为路面钢筋混凝土搭板技术，但是下穿高速公路过程中受沉降的影响，存在较高的侵限风险和路面开裂风险。而经高速公路绕行运行会极大的降低高速公路路面的沉降，此外还存在制造、力学检验、运输、质量认证等各方面问题，亦不利于现场施工及进度控制。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，以将新建隧道修建过程中将既有线高速公路路面沉降值控制在允许范围内，确保既有线高速公路运营安全及新建隧道施工安全，提高工效指标、降低施工成本。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，包括既有高速公路绕行改道段和新建隧道下穿段加固结构；新建隧道下穿段加固结构包括二次衬砌、单层初期支护、边墙锚杆、以及设置在拱部的一环大管棚超前支护和一环小导管超前支护，二次衬砌、单层初期支护、大管棚超前支护、小导管超前支护依次层叠设置，新建隧道的掌子面上设置有喷射混凝土层。
[0005]进一步地，所述大管棚超前支护布置在拱部150
°
范围内，以隧道中线为轴对称，管棚长45m，管径φ108，管厚6mm，环向间距40cm，管棚内增设有钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径18mm，固定环采用短管节，固定环与主筋焊接连接，固定环在主筋上间隔1m间距设置，管棚中回填有注浆体。
[0006]进一步地，所述小导管超前支护布置在拱部150
°
范围内，以隧道中线为轴对称，小导管长4.5m，管径φ42，管厚3.5mm，纵向间距1.2m，环向间距40m；每1.2m或2榀施做一环小导管超前支护。
[0007]进一步地，所述边墙锚杆为药包锚杆。
[0008]进一步地，所述二次衬砌是防水钢筋混凝土和气密剂混凝土结构。
[0009]进一步地，所述单层初期支护是钢拱架喷射混凝土结构。
[0010]进一步地，沿所述新建隧道线路布置有地表沉降监测点，新建隧道左右线上各设置有一排地表沉降监测点；新建隧道左右两侧距隧道中线5m、15m处各设置有一排地表沉降监测点，沿新建隧道线路地表沉降监测点的间距为5m。
[0011]与现有技术相比，本技术的优势在于：
[0012]本技术通过高速公路绕行改道减少对既有高速公路的路面压力，辅以新建隧道下穿段加固结构，结合三台阶加临时仰拱工法进行隧道的机械开挖，以减小隧道开挖过
程中对既有高速公路的干扰并且提高新建隧道的施工安全，对提高工效指标、缩短施工工期、降低施工成本大有裨益。同时该大断面隧道下穿既有高速公路的加固体系所述各部分结构尺寸可根据现场实际情况进行调整，灵活性强、适用范围广，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
[0013]图1是新建隧道近距离下穿既有高速公路的平面图。
[0014]图2是新建隧道下穿段加固结构的横断面图。
[0015]图3是钢筋笼的结构示意图。
[0016]图中：1
‑
新建隧道；2
‑
高速公路绕行改道段；3
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既有高速公路；4
‑
小导管超前支护；5
‑
大管棚超前支护；5.1
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主筋；5.2
‑
固定环；6
‑
单层初期支护；7
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边墙锚杆；8
‑
二次衬砌。
具体实施方式
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，包括既有高速公路绕行改道段2和新建隧道下穿段加固结构；新建隧道下穿段加固结构包括二次衬砌8、单层初期支护6、边墙锚杆7、以及设置在拱部的一环大管棚超前支护5和一环小导管超前支护4，二次衬砌8、单层初期支护6、大管棚超前支护5、小导管超前支护4依次层叠设置，新建隧道的掌子面上设置有喷射混凝土层。
[0019]参照图1、图2，本技术的高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系按如下步骤进行施工：
[0020]一、新建隧道开挖支护施工至既有高速公路左幅边缘处后停止施工，对左幅路进行绕行便道（高速公路绕行改道段2）施工；绕行便道施工同时进行大管棚超前支护4施工，开挖支护至既有高速公路左幅边缘处后停止施工，进行管棚施工，预留6米管棚工作室，预留导向管（孔口管φ133
×
1m
×
5mm钢管作为管棚的导向管），导向管与工字钢焊接牢固，比正常隧道扩大1米，搭钻孔平台安装钻机，钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由潜孔钻机由高孔位向低孔位进行，大管棚超前支护5布置在拱部150
°
范围内，以隧道中线为轴对称，管棚长45m，管径φ108，管厚6mm，环向间距40cm。管棚钻孔施工要求使用导向跟管钻进法，边钻孔边打入108钢管。本方法首先必须设计钻杆钻进轨迹，要求在设计轨迹与初期管棚搭接部前2m左右位置交汇后将角度逐步下调，在一定范围内回归到管棚打设中心先后水平钻进。管棚内增设有钢筋笼，如图3所示；钢筋笼由四根主筋5.1和固定环5.2组成，主筋直径18mm，固定环5.2采用短管节，固定环5.2与主筋5.1焊接连接，固定环5.2在主筋5.1上间隔1m间距设置，并注浆回填密实。
[0021]二、大管棚超前支护5完成后，及时跟进二次衬砌8至掌子面。二次衬砌8是防水钢筋混凝土和气密剂混凝土结构。
[0022]三、施做高速公路左幅绕行道路至已完二次衬砌位置，二次衬砌强度达标后高速
公路绕行道路通行。
[0023]四、新建隧道下穿既有高速公路段采用机械开挖，以地表高速公路为保护对象，该段采用三台阶临时仰拱法开挖，沿新建隧道线路布置有地表沉降监测点，新建隧道左右线上各设置有一排地表沉降监测点；新建隧道左右两侧距隧道中线5m、15m处各设置有一排地表沉降监测点，沿新建隧道线路地表沉降监测点的间距为5m。
[0024]五、隧道支护采用大外插角小导管超前支护4，开挖后及时施做边墙锚杆7、单层初期支护6、掌子面喷射混凝土，并及时跟进二次衬砌8。边墙锚杆7为药包锚杆。单层初期支护6是钢拱架喷射混凝土结构。小导管超前支护4布置在拱部150
°
范围内，以隧道中线为轴对称，小导管长4.5m，管径φ42，管厚3.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，其特征在于：包括既有高速公路绕行改道段（2）和新建隧道下穿段加固结构；新建隧道下穿段加固结构包括二次衬砌（8）、单层初期支护（6）、边墙锚杆（7）、以及设置在拱部的一环大管棚超前支护（5）和一环小导管超前支护（4），二次衬砌（8）、单层初期支护（6）、大管棚超前支护（5）、小导管超前支护（4）依次层叠设置，新建隧道的掌子面上设置有喷射混凝土层。2.根据权利要求1所述的一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，其特征在于：所述大管棚超前支护（5）布置在拱部150
°
范围内，以隧道中线为轴对称，管棚长45m，管径φ108，管厚6mm，环向间距40cm，管棚内增设有钢筋笼，钢筋笼由四根主筋（5.1）和固定环（5.2）组成，主筋直径18mm，固定环（5.2）采用短管节，固定环（5.2）与主筋（5.1）焊接连接，固定环（5.2）在主筋（5.1）上间隔1m间距设置，管棚中回填有注浆体。3.根据权利要求2所述的一种高速铁路近距离下穿高速公路的加固体系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海潮，张联国，刘伟，王佩雷，陈让利，狄方国，刘宝华，弭辉，周阳，李波，石吉胜，岳莉森，卢志成，吴小飞，胡宏博，梁卿恺，
申请(专利权)人：中铁三局集团桥隧工程有限公司，
类型：新型
国别省市：