既有电气化铁路隧道明洞接长施工关键技术及经济分析.pdf

・其他・既有电气化铁路隧道明洞接长施工关键技术及经济分析董振杰（中铁十二局集团有限公司山西太原０３００２４）摘要既有电气化铁路隧道明洞接长施工时，确保既有铁路运营安全是项目施工的核心，在合理安排各专业施工顺序的前提下，重点解决好隧道接长前的四电过渡、线路临时加固及防电拱架台车拱圈浇筑等关键技术尤为重要。石太铁路娘子关三号隧道石家庄端明洞接长，运用了此３项关键技术和经济分析，确保了石太铁路安全运营。加快了施工进度，降低了工程成本，创造了良好的社会信誉。关键词既有隧道接长关键技术经济分析中图分类号Ｕ２２７文献标识码Ｂ———文章编号１００９４５３９（２０１６）０８０１２４０４ＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｃｏｎｏｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＴｕｎｎｅｌＥｘｔｅｎｄｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＩｎ－ｓｅｒｖｉｃｅＥｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄＲａｉｌｗａｙＤｏｎｇＺｈｅｎｊｉｅ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ“１２ＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＷｈｅｎｉｎ－ｓｅｒｖｉｃｅｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙｔｕｎｎｅｌｎｅｅｄｓｔｏｃｏｎｎｅｃｔｌｅｎｇｔｈ，ｔｏｅｎｓｕｒｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒ－ｔａｎｔｗｏｒｋ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｅａｃｈｗｏｒｋｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｓｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｏｒｒｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｓｉｇｎａｌｉｎｇ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，ａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｅｍｐｏｒａｒｙｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒａｉｌｗａｙａｓｗｅｌｌａｓａｒｃｈｃａｓｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅａｎｔｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｙｅｅｔｃ．ＴｈｅｓｅｔｈｒｅｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｎａｍｅｄＮｉａｎｇｚｉｇｕａｎＴｕｎｎｅｌ１１ＩｉｎＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ－ＴａｉｙｕａｎＲａｉｌｗａｙ．ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳａｆｅｔｙｏｆｔｈｅＳｈｉｊｉ－ａｚｈｕａｎｇ－ＴａｉｙｕａｎＲａｉｌｗａｙｗａｓｅｎｓｕｒｅｄ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｕｒａｔｉｏｎＷａｓｓｈｏｆｌｅｎｅｄａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｓｔｗａｓｒｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ—ｓｕｅｅｅｓｓｆｕｌｅｘｅｃｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｂｒｏｕｇｈｔａｖｅｒｙｇｏｏｄｓｏｃｉａｌｒｅｐｕｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒａｃｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｅｘｔｅｎｓｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ—ｏｆｉｎｓｅｒｖｉｃｅｔｕｎｎｅｌ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ１工程概况石太铁路娘子关三号隧道位于山西省平定县娘子关镇附近，石家庄端洞口位于石太下行线Ｋ６９＋３２７．１处，洞口挖方深度８～１０ｍ，路堑两侧出露黏质黄土夹碎石土层，既有路堑边坡护墙防护，洞口仰坡较陡，上方为￥３１５省道，公路出现事故，易危及行车安全，属三级防护点，为保证列车运行安全，对该隧道石家庄端洞口予以接长改造，接长拱形明——收稿日期：２０１６０４３０基金项目：中国铁路总公司铁路工程定额及计价标准修订项目（经规定额函［２０１５］３６３号）洞４４ｍ。明洞段位于Ｒ＝４００ｍ的曲线及缓和曲线上，纵坡为单面７．６％ｏ的上坡，明洞采用斜墙不带仰拱结构形式，拱圈采用６０ｃｍ厚钢筋混凝土结构。石太线每日图定６０对货车对开运行，线路非常繁忙，为不影响既有线正常运行，隧道接长前需对明洞范围内有接触网支柱、地下缆线及信号设备等予以过渡或者移除；对既有线路进行加固；为保证拱圈浇筑时线路的正常运营，边墙拱圈现浇施工时衬砌台车需进行防电绝缘处理。其施工顺序流程…为：施工准备＿接触网过渡、管线改移－＋线路加固－÷明洞基础施工一防电台车安装一边墙施工＿钐｝道建笳技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６（０８Ｊ万方数据・其他・拱圈浇筑＿÷台车拆除＿÷附属工程。２关键施工技术２．１四电过渡２．１．１接触网过渡隧道接长部分接触网现状为：四跨锚段关节地段，承力索接触线均在隧道口侧壁下锚。明洞施工前，将锚段关节改为四跨式，隧道口的支柱下锚向石家庄方向移６６ｍ，改为在路基支柱下锚。将隧道口至新下锚杆段的接触悬挂改为简单悬挂，导线高度调整与隧道内高度一致。具体过渡分以下几个步骤。（１）步骤（１）：新立区２５、２７、２９、３ｌ、３３、Ｄ１、Ｄ２＃支柱（见图１）。絮，Ｋ２５Ｋ２７Ｋ２９Ｋ３ＩＫ３旧３Ｄ．１嚣Ｄ２季下行线ｌ誊＋迹再１净萨３号５每际７塑一（）（）（）（）。２５２５２５Ｌ（２）步骤（２）：更换娘子关站Ｉ一３锚段接触线，需满足正式工程的导线长度；锚段关节改移到永久位置上，拆除１、３、５、７＃支柱；将隧道口至区３１＃支柱间接触网改为简单悬挂（见图２）。ｌ蚓ｌ型匿嚣，刖晕雏下行线Ｋ２５Ｋ２７Ｋ２９Ｋ３１Ｋ３；Ｄ１ｌ点Ｄ２～一再日＃哥５苒盟一（１）（３）（１（７）一调整接触线６５ｍ图３四电过渡步骤（３）２．１．２光电缆及漏缆过渡明洞接长涉及通信漏缆、直放站电源线、１６芯光缆和１９Ｘ４电缆的迁移，过渡方案为：（１）电源线及漏缆：将既有电源线及漏缆吊挂于台车进行防护，施工完毕后固定于隧道壁上，吊挂高度为４．５～４．８ｍ。（２）光电缆：将既有光电缆挖出后向轨道侧移动，迁移距离为距轨道外侧１．８ｍ，将既有光电缆放于铁轨旁的道砟下，并采用槽钢防护，施工结束后，将过渡的光电缆恢复至既有位置。２。１．３信号设备防护娘子关站既有ｘ进站信号机距离隧道口为４５．９ｍ，施工过程中对既有设备进行防护处理：（１）ｘ进站信号机保持原位不动。（２）对扼流变压器进行沉降，并向线路侧内移，保证明洞基础开挖。（３）线路两侧方向盒向线路外侧平移，避开明万方数据・其他・（２）扣轨：扣轨梁采用４３ｋｇ／ｍ再用钢轨，组装方式为３－５－３扣。钢轨接头需错开１ｍ以上。扣轨与其下面的木枕用（ｂ２２Ｕ型螺栓和角钢联在一起以增强其整体性。扣轨后，每组轨束两端安装临时木梭头，线路加固长度２５Ｉｎ［２］。“”（３）注意事项：ｕ型螺栓顶面不超过扣板顶面，扣板顶面不超出行车轨面；１０ｍ弦测两股轨向偏差达１０ｍｍ时，需设置慢行信号，夯拍道床、填满枕盒道碴和堆高碴肩；当两股轨向偏差达到１２Ｉｎｍ，须立即设置停车信号，及时通知车站，并采取钢轨降温等紧急措施，消除故障后放行列车。钢｛钢｛表枕图４线路临时加固示意图２．３防电拱架台车防电拱架台车技术性能满足直线和３００ｍ及以上半径曲线段的使用状况，拱架模板可以整体升降１５０ｍｍ，收模最大距离１００ｍｍ，拱架总长６．２ｍ，模板长度为６ｍ，搭接长度为１００ｍｍ。除组装、走行和解体需接触网停电外，其余施工期间不需停电，５块弧形防电板（４块１９６０ｍｍｘ１６００ｎ＂ａ＇ｎ和１块１９６０ｍｉｌｌｘ１０００ｍｍ）和支撑绝缘棒安装在台车拱顶下部，防电板与带电承力索的距离，＞３００ｍｍ，在安装使用前均需通过路局供电段电压击穿试验检测，其他部件要满足防电性能符合有关规程规定。台车组装与拆除各需４个Ｖ停点，移动一次防电拱架台车需１个Ｖ停点。组装好的台车见图５。３经济分析图５组装后台车浇筑混凝土３．１工序卡控劳动时间在邻近营业线、慢行和封锁点三种工序卡控生产技术和生产组织条件下，各工种完成运营电气化铁路隧道拱形明洞接长所消耗的基本工作时间、辅助工作时间、准备与结束时间和不可避免中断时间见表１。表１工序卡控劳动时间表工时工序分类卡控准备与不可避免施工工序基本工作时间辅助工作时间邻近营业线慢行封锁点结束时间中断时间接触网过渡、地线改移●２４００１９２０７２ｌ２３６线路临时加固、恢复■■４８００２４００１４４５５２边墙基础一５１８４ｌ８１４１５６２８５矮边墙施工■６７２０ｌ６８０２０２３０２安装移动防电台车■２８８０２３０４８６１８７边墙拱圈施工一１２４８０４３６８３７４４３７拱顶回填■４３２０２１６０１３０１０８其他附属工程施工■４１６０ｌ２４８１２５２７０３．２关键工程分类费用依据铁建设［２００６］１１３号文编制办法、铁建设［２０１０］１９６号概预算综合工费标准、铁建设函［２００８］１０５号文２００７年度辅助材料价差系数和铁建设［２０１０１２２３号文发布的现行定额，以及现场实际情况，计算的关键工程分类费用见表２［３曲１。表２关键工程分类费用计算表元明洞接长线路临时加接触网过渡、费用名称开挖衬砌拱顶回填洞门附属工程固、恢复地线改移一、直接工程费２９１６９１４９４６２１２３４９２７１３２０７４６９２２６２０６９０８２６２５２１二、施工措施费２０１３２７６６７１９４５９４９３９３０２５１２８６６３８１１７三、直接费３１１８２ｌ５２２２８８２５４３８６１３７０１３７２２５ｌ２１９７７４３００６３８四、间接费４５５５６２６１０６６６６５１１１７７６８４７１１０１２４０９９５五、税金ｌ３００５４２２３ｌｌ１０５５１４３２７７１７８１９ｌｌ７６７六、预算价值４０１０５ｌ６７２８３４３４２５９８１５８６５２８５４７４２４１２２８３６３０１２所占百分比１．３８％５７．６ｌ％１１．８０％５．４６％２．９４％８．３１％１２．５０％铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１６１０８）万方数据・其他・３・３时间和费用分析参考文献工时，总费用２９０．３９万元，综合每米需要１４８８工［１］韩三平．营业铁路并行三线改建施工技术［Ｊ］・铁道建时，费用６．６万元，在整个明洞接长施工流程上，关筑技术，２００１（７）：４９・≯譬喜皇用妻冀孝：毪翟登鼍：要皇紫兰量心１篙黑茹嚣缃犍牡线铁路也是最大，若进一步在关键技术上进行优化和改Ｃ３］主秉：ｊ三ｉ美孚淼簇路概算清理文件的几点进，将会显著降低工序时间和费用。—看法［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１１（８）：８８８９．４碴古谭［４］董振杰．铁路工程造价体系综合工费的探讨和思考。硐不恫ＥＪ］．建筑知识，２０１４（７）：４９．通过现场实际应用和经济分析，四电过渡施工Ｅ５］唐小平．铁路工程定额使用中常见问题浅析［Ｊ］．铁路技术有效地解决了对既有线电气化专业的影响，工程造价管理，２０１４（４）：２７８．№≯翌窑竺竖塑憩二喜篓！竺要釜譬竺１霎篙翟羿簇嚣嘉舞嚣投资预估运营稳定，防电承重台车的利用解决了受警触网亭［７］茎纛！泛薹淼：釜盖嚣茹；用管理使用的压影响下的明洞边墙及拱圈施工难点，经济数据体思考［Ｊ］．中国科技博览，２０１３（２２）：４２２．现出了经济与关键技术的关系，此关键技术和经济［８］铁建设［２００８］１０号文铁路基本建设工程投资预估分析在繁忙电气化铁路改造升级施工中具有广阔算、估算编制办法［ｓ］．的应用前景和指导作用。［９］铁建设［２０１０］２２３号文铁路工程预算定额［ｓ］．（上接第９４页）—铁道建筑技术，２００７（５）：３０３２．分区注浆则是将注浆区域进行划分区域进行［３］王遇国・岩溶隧道突水灾害与防治研究［Ｄ］・北京：注浆，将不同的突水处进行分段，其中以突水点为中国铁道科学研究院，２０１０．热粤篓２竺黧ｊ支鋈紫域，进行分层Ｈ１糕黧翥鬃。斧嚣鬻差分批次注浆，以最终起到良好的效果。““‘……””……；ｉＩｉ＿一～。。。一，３０（７）：１３９６－１４０４．５结束语［５］葛颜慧．岩溶隧道突水风险评价与预警机制研究通过对齐岳山隧道岩溶发育地质特征分析，结［６］孙谋，刘维宁．高风险岩溶隧道掌子面突水机制研究合非线性渗流理论，研究得到了三种不良地质缺陷—［Ｊ］．岩土力学，２０１１，３２（４）：１１７５１１８０．诱发突水灾害的原理，针对不同类型地质诱发的突［７］孙克国．注浆控制岩溶隧道突水地质灾害的机理和模水情况，提出了分流减压孔注浆和分区注浆的控制拟方法研究［Ｄ］．济南：山东大学，２０１０・方法；对不良地质处涌水进行处理，根据对开挖处［８］李利平・高风险岩溶隧道突水灾变演化机理及其应用涌突水的水量监测，涌突水处的水量相比治理前减研究［Ｄ］・济南：山东大学，２００９・竺。兰璺奎銮磐裂睛曼竺型臻翌奎查ｐ１篡舞鬈黧釜裟黼黼库灾害得到有效的控制，对类似岩溶隧道突水灾害的［１０］面蒿，ｉ三蕃：基支主；．藻矗姜美隧道涌（突）水条治理具有一定的参考意义。件及影响因素分析［Ｊ］．天津城市建设学院学报，参考文献—’２００２，８（３）：１６０１６５［１］梁文育．高压富水岩溶隧道注浆帷幕技术应用研究山东科技大学，２００６．万方数据