超浅埋穿越既有线隧道施工轨道加固技术

超浅埋隧道穿越既有铁路线轨道加固技术

中铁十三局二处四公司 高秀岩 王智勇 王新强

【摘 要】长春站南北广场地下通道新建工程位于长春站内，整个通道南北走向共穿越15股铁路运行线和四座邮政通道，施工难度很大。为保证列车运行期间不受施工突发事故的影响，对轨道采取了合理的加固措施－扣轨。本文将详细介绍扣轨在施工中应用的全过程。 【关键词】超浅埋 既有铁路线 动荷载 轨道加固 扣轨 1.前言

长春站南北广场地下通道新建工程属穿越既有铁路线（列车动荷载作用）超浅埋暗挖隧道。目前国内尚没有成形的经验可借鉴，在施工过程中，保证列车运行安全是重中之重。现将我单位施工中的轨道加固情况介绍如下： 2.工程概况

地下通道新建工程是长春市重点工程之一，暗挖段通道结构形式为双柱三连拱，跨度16.2m，拱结构最大高度7.3m，暗挖段拱顶最小覆土厚度4.5m，拱底至地面最大埋深12.3m，挖支施工工法为双侧壁导洞法结合台阶法、CD法施工，初期支护为格栅钢架锚喷支护，二次衬砌为钢筋混凝土结构。

开挖顺序将直接影响着施工的安全，在考虑轨道加固措施的时候主要以施工方案作为分析依据。 3.轨道加固方案的选择

3.1方案选择的依据和原则：

针对现场及施工情况主要考虑如下几点：

3.1.1轨面绝对沉降值不得超过10mm，防止形成“三角坑冲击效应”； 3.1.2双侧壁导洞法施工及井点降水对地表沉降的影响情况； 3.1.3轨道加固施工不能干扰行车；

3.1.4在地表沉降不超过30mm的情况下，轨道加固必须保证列车的正常运营。 3.2确定方案

3-5-3扣轨：以重型钢轨加钢扣件、螺栓连接形成为纵梁。通过监控量测所得的数据，及时反馈给线路专业维护队伍，进行填碴整道。 4.实施过程：

4.1轨道加固的时间

在开挖掌子面距轨道15米时形成加固体系。（单侧导洞开挖纵向影响范围12米） 4.2加固范围

沿通道中线每侧各12.5米为加固范围。 4.3加固材料

横梁：1.5m钢轨每隔一根枕木下一根；

纵梁：3-5-3扣轨形式需共11根25m长钢轨； 钢扣件、配套螺栓若干。 4.4扣轨施工工艺

3－5－3扣轨的具体形式见图1，施工顺序为：清理道碴→架设横、纵钢轨→扣件连接→回填道碴→监控量测→填碴整道 4.5既有线维护：

设计要求挖支施工过程中地表沉降不得超过30mm，轨面绝对沉降值不得超过10mm，虽然对线路进行了3－5－3扣轨加固，但加固后的线路抵抗变形能力不足以抵抗挖支引起的地表下沉对线路的影响。故线路加固后的施工重点为： 4.5.1列车限速

为了减小列车对线路的冲击，列车通过扣轨段线路时的速度在40km/h。 4.5.2加强监测

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超浅埋穿越既有线暗挖隧道施工轨道加固技术

地表布设沉降点、轨道布置轨面沉降点，测得的数据及时反馈给专业维护队伍。地表沉降点与轨道、站台关系见图二。 4.5.3及时维护

保证列车正常运营的关键在于对既有线路的维护保养，根据地表沉降、轨面沉降值及铁路轨距仪测得的数据，及时进行填碴整道，是保证既有线安全的关键所在。 5.效果分析

施工期间的主要量测结果表明：地表下沉值、轨道下沉值均未超过设计值（见图3、图4）。 暗挖通道在挖支、衬砌及结构受力转换过程中，从未对列车的正常运转造成任何影响，这说明我们选择的轨道加固、维护方案是安全可靠的，这一成功实践，为今后我单位在穿越铁路既有线路、动荷载作用下的隧道施工轨道加固技术提供了值得借鉴的经验。

LDK0+156断面开挖影响范围曲线示意图　图三系列21-14234567点号101112131415沉降值（mm）914192429

轨道沉降曲线图　图四点号-210234567101112131415下沉值（mm）2系列1468

6.几点体会

6.1轨道加固是保证列车正常运营的必要手段；

6.2列车通过扣轨段的行驶速度，避免对线路造成过大的冲击； 6.3建立监控量测体系，确保数据的准确性、及时性； 6.4既有线路的维护保养是保证列车正常运营的关键。

【参考文献】

1.《土木工程监测技术》夏才初 潘国荣 中国建筑工业出版社 2001年7月第一版 2.《隧道新奥法及其量测技术》 李晓红 科学出版社 2002年1月第一版 3.《地下工程概论》 关宝树 杨其新 西南交通大学出版社 2001年6月第一版

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超浅埋穿越既有线暗挖隧道施工轨道加固技术 扣轨平面示意图 说明：1、U型螺栓直径为25mm； 2、既有轨道与横梁之间有橡胶垫。横断面图图一第3页共4页 里程标高LDK0+63.279219.135219.157095219.22219.148112.69107.11109.02218.948218.948219.047218.992站台078.2邮政通道083.33088.25090.69218.8103.09邮政通道2站台3站台117.82122.2124.11127.1132.78138.140.8144.74邮政通道148.62152.51.38218.992沉降点平面布置图　图二 219.142218.925218.963218.942218.937第4页共4页 159.9165.49167.27171.18驼峰线说明：1、单位：mm；　　　2、里程及标高单位：m；　　　3、轨道里程为轨道中心里程；　　　4、点位沿轴线对称布设，未标注的间距为3000mm。219.37站台通道中心线邮政通道175.18179.1181.14186.09190.96下7下8210.85LDK0+218.679超浅埋穿越既有线暗挖隧道施工轨道加固技术