既有铁路隧道衬砌空洞整治方案比选（论文）.pdf

· 89· 隧道为当前铁路的主要结构形式，为使我国的铁路运营 更安全，国家和人民的财产、人身安全得以保证，有效地整 治铁路既有隧道衬砌空洞病害（空洞病害可衍生出拱顶渗漏 水、掉块等危及行车安全的隐患）尤为重要。 空洞整治方案多种多样，选择哪种方案需根据现场实际情 况及原设计要素来决定，其宗旨是有效地整治衬砌空洞病害， 避免列车运行期间，由于地震、结构受力等原因，发生衬砌 拱顶混凝土掉块、渗漏水，砸伤、拦停及影响列车正常运行， 造成安全事故。本文背景为某线（K161+978）隧道衬砌空洞 病害整治工程，结合现场实际情况，遵循安全、高标准、高效、 易操作的原则，选择合理的整治方案。 1 铁路隧道衬砌 隧道衬砌分为整体式模筑混凝土衬砌、拼装式衬砌、锚 喷衬砌、复合式衬砌、明洞衬砌。早期采用传统矿山法修建 的隧道，多数采用整体式混凝土衬砌。随着新奥法的推广应 用，现隧道多采用初期支护、防水层及二次衬砌构成的复合式 衬砌。 从近几年的排查整治情况看，隧道衬砌病害主要存在于 复合式衬砌的初支与二次衬砌之间，空洞病害主要成因有 ： 泵送压力不足或混凝土流动性不足 ；泵送口角度不合理 ；防 水层松铺不足 ；封口不当等。 2 某线（K161+978）衬砌空洞状况 2.1 P???? K161+978 处为Ⅱ级围岩，衬砌厚度为 35 cm，衬砌类型为 混凝土衬砌，强度等级为C30。 2.2 ?&???? 设备管理单位对 K161+978处拱顶进行全面敲击检查，发 现空洞1处，经搭脚手架凿约 2.1 m ×1.3 m的孔口验证。该处 拱顶混凝土厚度不足，背后存在空洞缺陷。空洞表层混凝土 无裂纹，周边混凝土质量完好。距离此位置 5 m处有一处 AF 肩架柱。为确保空洞整治过程中， AF肩架柱设备的安全，已 由专业队伍将 K161+982处的AF肩架柱迁移。 发现该病害后，建设单位组织施工单位现场验证，设备 管理单位见证验证过程，对 K161+978的空洞病害进行拱顶 钻孔混凝土厚度及空洞范围验证、边墙取芯强度验证，验证 结果显示 ：空洞位于隧道两线间正拱顶。空腔范围为环向 ： 170~280 cm，呈梯形，脱空 21~29 cm，表层混凝土厚度为 14~26 cm。纵向 ：900 cm，该段衬砌混凝土强度满足原设计 要求，围岩为花岗岩，内部无水，强度较高，围岩结构稳定， 开口处衬砌混凝土密实，表层无裂纹，二次衬砌处于稳定状态， 如图1所示。  /§6￾3â >80!  Ì@ë@Î=™-9C4E =™-9L￾Dþ3ìC²4E 
!Ö    - (Ü >U‘3â > ,ê4J /§6￾(Ü > ,ê4J /§6￾(Ü > 图1 空洞病害纵断面示意（单位/cm ） 3 病害原因分析 3.1 a ? ? ?Ng???? "B O?? 二次衬砌混凝土采用混凝土泵通过输送管压入模板，由 于混凝土流动度不足，造成泵送管出料口附近的混凝土堆积， 当堆积高度超过泵送管出料口，将增大泵送阻力，加之泵送 压力不足，出现混凝土不进料的现象，现场误认为衬砌已泵 送完成，随即停泵，进而造成防水板与二次衬砌间的空洞现象。 3.2 ? "?*??? 工程所在位置坡度较大，由于现场设置泵送口较少（现 场设置 3个泵送口）且泵送口选择不合理，只利用低位孔或中 间孔泵送混凝土，导致因坡度原因使高位孔处及衬砌顶部不 密实。 4 病害整治方案 根据病害点现场情况，设备管理单位联合设计及施工单 位商讨制订了 2个比选方案。 4.1 ?#?“坚I??” 4.1.1 施工准备工作 （1）整治前需联系整治段落及相邻段衬砌拱墙壁管线及 设施、设备产权单位，做好迁改工作。 ［摘 要］ -? ? ， ? ? B
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Iu?? ?? ;n?图gO????) 。?Y?]? ?Iu?S9 ?s y上n???? ?W ，"?? 8 、? 、??- Iu?S?傍???7?]宄。 ［关键词］ Iu?S ； & ；坚I?? ；:??? x ［中图分类号］ TU 751bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）17–0089–03 Comparison and Selection of Renovation Schemes for Lining Cavity of Existing Railway Tunnel Lin Meng-jun ［Abstract ］In recent years， the knocking inspection of railway tunnel lining has become a general trend. Tunnel lining is the fundamental guarantee for the smooth and safe operation of trains. The requirements for the safety of tunnel lining increase exponentially with the speed of operation. The problem of lining voids left over from previous construction has a particularly significant impact on the safety of train operations. How to remediate lining cavity defects reasonably ，effectively and safely is an important task. ［Keywords ］lining cavity；anchor rod ；liner reinforcement ；hig