刚性悬挂的介绍(乌鞘岭隧道)及设计施工优化
乌鞘岭隧道围岩变形控制
• 按设计要求布置，采用台阶法开挖时，在拱脚以上0.8m处 加设一条净空水平收敛测线。
• 1.3.4、测点的构造加工要求：30cm4cmΦ20钢筋φ8钢筋
• ①根据收敛仪挂钩的要求，初期支护水平收敛和拱顶下沉 量测点采用φ8mm的光圆钢筋加工成三角形焊于Φ20螺纹 钢筋端头，三角形为4cm的等边三角形，Φ20钢筋长为 30cm。
• 隧道通过各断层破碎带、安山岩、板岩地 段，由于构造裂隙水较发育，施工中可能 发生突然涌水现象；通过断层泥砾带、含 泥质地层影响带时可能发生突然涌泥现象； 通过地应力较高、埋深大的页岩、千枚岩 夹板岩及断层破碎带时可能发生流变或较 大变形现象。
2、工程特点
• 本隧道为特长隧道，工期紧，多辅助坑道 多工作面施工，管理难度大。
• ③施工中注意保护，防止爆破和其它情况 的破坏，量测点上不得悬挂其它任何物品。
1.4、量测仪器及量测频率要求
序号
监测项目
量测方法和仪器
仪器精度
1
水平收敛量测
收敛计、全站仪
0.1mm
2
拱顶下沉量测 铟钢尺、精密水准仪、钢尺
0.1mm
3
围岩及支护状态
观察
• 拱顶下沉量测必须采用铟钢尺、钢尺和精密水准 仪读数，禁止采用塔尺和普通水准仪测量。
1.1、F7断层
• Ⅱ线隧道10号斜井进入F7断层圆型断面施工， 2004年3月1日上半断面里程为DK 177+424，未 衬砌地段的初期支护混凝土发生大面积裂纹和剥 落掉块，继而发展到钢拱架扭曲变形，拱顶最大 下沉1016毫米，边墙最大收敛1045毫米，圆型断 面未衬砌段施作的所有初期支护都必须进行拆换。 10号斜井在DK177+420处由一次成洞改为平导施 工，掘进30米后也发生开裂变形，边墙最大收敛 1150毫米，拱顶最大下沉319毫米，掌子面停工 加固。
乌鞘岭隧道钻爆设计方案的优化
乌鞘岭隧道 Ⅲ级 、Ⅳ级围岩以砂岩及砂砾岩为主 , 围岩整体性较好 ,但围岩节理较为发育 ,层理倾斜面较 为平缓 ,层间泥夹层较多 ,因而适合采用水平楔形掏 槽 。同时 ,乌鞘岭隧道于 2003 年 5 月 15 日由于技术 标准提高而调整了隧道净空尺寸 ,隧道开挖断面为 9163 m(高) ×614 m(宽) ( Ⅲ级围岩) 的细高断面 ,而先 前采用的垂直楔形掏槽爆破方案 ,掏槽眼均匀对称地 分布于隧道开挖中线两侧 ,加上扩槽眼及辅助眼 、周边 眼造成掏槽区 210 m 高的范围内药量过于集中 。该区 的炸药量达到整个装药量的 35 %～45 % ,对边墙部分 的围岩造成的爆破振动影响较大 ,从而扩大了由于地 质原因对整个断面轮廓成型较差的不利影响 ,造成光 爆效果较差 ,尤以边墙中部严重 。由于开挖断面宽度 较小 ,受作业空间范围及斜眼掏槽角度影响 ,使进一步 提高循环进尺变得较为困难 。同时 ,为保证循环进尺 , 该方案中辅助眼个数较多 ,从而造成其炸药单耗较高 。
3 结语
图 2 乌鞘岭隧道右线 Ⅳ级围岩炮眼布置图 (单位 :cm)
挖周边眼距离较大 ,降低爆破对围岩的扰动影响 ,克服 了光爆效果差 、循环进尺低 、炸药单耗高的难题 。水平 楔形复式掏槽爆破开挖炮眼布置及装药参数见表 2 和 图 2。 213 水平楔形复式掏槽爆破效果分析
采用水平楔形复式掏槽的爆破方案后 ,取得了较 为明显的效果 ,主要表现在以下几个方面 : ①光爆效果 得到明显提高 ,断面成型好 ,轮廓圆顺 ,超挖也得到明
乌鞘岭隧道群简介
永古高速公路乌鞘岭隧道群简介
连霍国道主干线GZ45永登（徐家磨）至古浪高速公路乌鞘岭隧道群位于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇地带，地处祁吕弧形褶带的中部，是祁连多字型构造、陇西帚状构造和河西系三个构造体系相互交接的地段。隧址区通过祁连山系中高山岭谷地地貌，区内平均海拔在2400m以上，最低气温达到-31℃。隧道群穿越祁连山河西走廊地震带，沿线地震动峰值加速度系数为0.20-0.40g。
乌鞘岭隧道群由乌鞘岭隧道、安远隧道、福尔湾隧道、高岭隧道和古浪隧道五座隧道组成。隧道单洞设计总长43.843km，截至目前已完成30.348Km，完成设计总量的69.22%。
乌鞘岭隧道群隧址区揭露地层主要有新生界第四系、中生界三迭系、古生界奥陶系及志留系、石炭系、白垩系岩层等岩土层。主要穿越庙儿沟～达隆村北逆断层（F4）、天河湾逆断层（F5）、安远拉分盆地西北缘活动断裂（F9）和十八里堡～白塔断裂（F12）四条区域性断层。因所在地区海拔高、气候条件差，地质条件复杂多变，隧道内围岩变化多端，塌方、涌水现象频发，增加隧道施工难度，影响隧道施工进度。
乌鞘岭隧道的介绍
乌鞘岭隧道的介绍
乌鞘岭隧道是中国最长的铁路隧道——20.05公里，乌鞘岭隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为两座单线隧道，隧道长20050米，隧道左右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。
地质条件复杂
乌鞘岭，祁连山支脉，海拔3650米，一年中冬季长达7个月，东西长17公里，南北宽10公里，四季雨水丰沛、山顶积雪终年不化，为坐落在东西两面的天祝和古浪两县人民提供了醇美不竭的水源和辽阔肥美的草场，作为河西走廊的天然屏障，自古以来就是连接中西方经济和文化交流——古丝绸陆上的咽喉要道。
乌鞘岭隧道处于“山腰”，地质条件极其复杂，沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有，且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制，不可预见的地质灾害多，施工中可能出现围岩失稳、突泥、突水及软岩流变、瓦斯等地质灾害，因此被隧道建设工程专家称为兰武二线的咽喉工程。
施工困难
乌鞘岭双线铁路建设在地势险峻、地质断层多变，工程技术负责，任务艰巨，空气稀薄，气候寒冷的乌鞘岭区。施工区内海波高、气候寒冷、日温差大，阴雨风雪气候多变、冰冻时间长，对冬季混凝土作业带来困难。
F7断层是一处最复杂的地质结构，全长817米，主要由碎裂岩及断层泥砾组成，地下水丰富，是控制整个乌鞘岭隧道工期的关键性工程，施工难度相当大。
施工方案/方法
本隧道全部采用钻爆法施工，右线隧道一次建成。左线隧道先按平导施工，平导超前辅助右线施工。右线贯通后，再将平导扩挖成左线隧道。
为确保施工中“不坍不塌”，主洞、平导、斜井、竖井在施工时均要遵循“先探测、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则并提前做好施工预案。
浅谈乌鞘岭隧道内的接触网钢性悬挂
为满足电力机车受电弓能平滑过渡 ， 必须保证锚段关节处线索 及汇流排在线路中心 。 因此 ， 关节处及向外的 ２各定位点（ 共４ 处定 位） 的拉出值必须保持为 ０ 位， 使受电弓能够平滑地从一端过度到另 端， 并使两接触导线工作面与两轨面连线平行 。 ５结束论 钢性悬挂 的特点是结构紧凑 、 无断线隐患 ， 同时后期维护成本 低， 导线磨耗均匀等特点。同时免维护或少维护的设备特点也降低 了检修时对行车影响， 因此属于一种新生的悬挂方式 。与普通弹性 悬挂相比 ， 更加具有科研发展空间。
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第 ５ 期
路 桥 科 技
浅谈乌鞘岭隧道 内的接触 网钢性悬挂
吕 岩
（ 兰州铁路 局兰州供 电段 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 电气化铁路对增加动能利用 ， 提 高工作效率有着 良好效果。文章主要对电气化接触网中一种新型的钢性悬挂 方式做讨 论， 从原理、 装 配及检 修 方 面做 初 步的介 绍 。 关键词 ： 电力牵引； 接触 网； 钢性 悬挂 电力牵引系统中 ， 钢性悬挂是一种稳定性好 、 安全可靠 、 维修较 少的接触网悬挂方式。它主要存在于隧道 内或地铁中。 钢性悬挂在 国外 电力 牵 引 中 已有 较 成 熟 的 应用 ，而 在 我 国应 用 只算 是 刚 刚 起 步， 且 目前 只是在部分城市的地铁 中有较少 的投入 ， 铁路接触 网中 钢性悬挂的使用却很少。 我省 内兰新 铁 路 线兰 州 至 武威 区段 的 乌鞘 岭 隧 道 内 ， 使 用 的便 是 钢性 悬挂 。 是 由瑞 士 Ｆ ＋ Ｆ公 司设 计 的一 种适 用 于我 省这 种 自然 地 理环境 ，及供电方式为直供加回流的形式下 ，设计车速为 １ ６ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 的悬挂 形 式 。下 面先 来 简单 介绍 下 钢性 悬 挂 的特 点 。
乌鞘岭特长隧道竖井施工组织设计
施工组织设计目录
第一章概况
一、工程概况
二、井筒设计概况
三、地质及水文地质情况第二章施工准备
一、技术准备
二、施工队伍准备
三、施工现场准备
四、设备材料准备
五、临时设施施工
第三章施工方案
一、井筒施工方案
二、绕道施工方案
第四章施工工艺
一、挂吊盘前井筒施工
二、井筒施工
三、防治水及临时排水方案
四、并筒遇断层破碎带施工
第五章施工辅助系统
一、提升系统
二、井筒悬吊设施
三、井口及地面辅助设施
第六章施工组织与管理
一、施工组织管理机构
二、施工管理
第七章施工进度计划与进度控制
一、工期安排
二、工期保证措施
第八章施工技术安全措施、灾害预防和安全保证一、安全管理措施，
二、施工技术安全措施
三、灾害预防
第九章工程质量检测管理措施和质量保证体系
一、工程质量检测管理措施
二、质量保证体系
第十章文明施工及环境保证措施
第一章概况
一、工程概况
乌鞘岭特长隧道位于甘肃省的河西地区东端，属改建铁路兰新线兰武段建二线控制性工程，位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，隧道总长20.05km，设计为两座单线铁路隧道，钻爆法施工，通过四个正洞口和十四个辅助坑道完成。为加快施工速度，在5#斜井中部增设5#通风竖井一个。
5号斜井口位于上雨岭沟，7号斜井口位于石头沟，沟谷纵横发育，地形自然坡坡度较大，海拔高程2800一3000m，相对高差大，地表植被较少。
二、竖井筒设计概况
井筒设计全深237m，净直径由5.0m，采用素砼支护，支扩厚度200mm，砼标号C30。
井筒技术特征表
地质岩体根据现有资料描述为三叠系上统的砂岩夹页岩，坚井穿过的主要地层，以砂岩为主，间夹少量的页岩及薄煤，其咋砂岩约占70％以上。砂岩：黄绿色，主要矿物为长石，石英，中细粒，溥层状-甲厚层状，右怦艾地顾恻造影峒枚严惩下里伥反育-发育，岩体较破碎—完整，呈层状；硬岩为主，少量软质岩，Ⅲ级Ⅳ围岩为主，砂岩夹页岩60=800Kpa，倾角约为70°,厚层砂岩60=1000Kpa，岩性均匀。
乌鞘岭断层隧道工程介绍
第二章乌鞘岭F7断层隧道工程简介
本章重要简介乌鞘岭隧道旳基本工程状况，地应力旳分布状况，以及工程软岩旳概念，讨论在F7断层中使用旳施工措施。
第一节工程概况
2.1.1概述
兰新铁路兰州～武威南增建第二线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后沿溯庄浪河而上，在既有线兰武段打柴沟站与龙沟车站之间以专长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行引入武威南站。
乌鞘岭专长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间、设计为两座单线隧道，左、右线隧道长0m，隧道出口段线路位于半径为1200m曲线上，右、左线缓和曲线伸入隧道68.384及127.29m，隧道其他地段均位于直线上，线间距为40m，两座隧道线路纵坡相似，重要为11‰旳单面下坡，右线隧道较左线隧道高0.56－0.73m。隧道进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近，地形开阔、施工条件和弃渣条件好，右线轨面设计高程2663.36m，出口位于古浪县龙沟乡旳沙沟台，地形较窄，施工场地和地形条件较差，右线轨面设计高程2447.32m。交通便利，隧道最大埋深1100m左右。
本隧道所有采用钻爆法施工。右线隧道总工期为32个月，隧道于2月1日动工，其中施工准备1个月，主体工程于4月30日主体竣工，计26个月；弹性整体道床2个月，铺轨及四电3个月，施工工期比较紧迫。为此，为加紧施工进度，全隧道除在4个洞口掘进施工外，右线设8个斜井、1个竖井，左线设5个
斜井、1个竖井及1个横洞，合计16个辅助坑道20个工作面。
2.1.2 地形地貌
乌鞘岭隧道施工组织设计(文字)
一、编制依据、范围、原则
（一）编制依据
1 、兰州至武威南段增建第二线预设计乌鞘岭特长隧道施工设计图（第一册～第四册）；兰州至武威南段增建第二线修改预设计乌鞘岭特长隧道施工设计图（第一批）。
2、改建铁路兰新线兰州至武威南段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工方案（铁道第一勘测设计院）。
3、乌鞘岭建设指挥部《乌鞘岭隧道指导性施工组织设计》。
4、铁道部工程管理中心乌鞘岭隧道建设指挥部对乌鞘岭隧道施工要求及指示精神。
5.当地气候环境及现场踏勘资料。
6.铁道部现行《施工规范》、《验收标准》、《试验规程》。
（二）编制范围
改建铁路兰新线兰州至武威段增建第二线DK177+000～DK184+800段的乌鞘岭特长隧道出口段右线隧道工程及左、右线隧道出口段洞外的路基，主要工程项目有隧道正洞6190m、辅助导坑905.34m（其中11#斜井671.51m，13#斜井233.83m）、路基土石方、路基挡护圬工、大桥4座、涵洞一座。
（三）编制原则
1.尊重科学，按新奥法原理组织施工。
2.组织机械化、专业化施工，实施设备大功率大能力配套。
3.针对不良地质，实行超前预报、提前准备、宁强勿弱的安全施工原则。
4..加强过程监控，强化高度协调，实现快速施工。
5.坚决执行验标及施工规范要求标准，确保质量第一。
6.坚决执行GB/T28001—2001职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。
7.坚决执行GB/T24001—1996环境管理体系，保护自然生态、施工环境。
（四）采用的技术规范
施工组织编制中，采用《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001）、《铁路砼与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）、《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）、《铁路隧道工程质量检验评定标准》（TB10417-98）、《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》（TBJ108-92）、《铁路工程不良地质勘察规范》（TB10027—2001）、.《新建铁路工程测量规范》（TB10101—99）等规范、标准。
乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术(马华天 吴永东魏文杰)[1]
![乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术(马华天 吴永东魏文杰)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/59fcaaedf8c75fbfc77db2e1.png)
乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术
一、工程概况
乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上，右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84m及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距40m，两隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。
乌鞘岭隧道9＃斜井位于岭脊地段，围岩主要以千枚岩为主，所遇绢云母千枚岩为青灰色，局部夹有石英岩，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育--很发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构充填泥质物，面光滑，稳定性差；千枚岩挤压褶皱、扭曲，松软破碎，其中石英岩多呈酥碎沙状，以薄层状散体结构为主，强度低，单轴强度不足1Mpa，易风化，遇水软化，导致千枚岩强度急剧下降，岩质软，开挖后呈泥状，稳定性差，拱部易出现掉块、坍塌现象，特别是在岭脊段高地应力的作用下，千枚岩变形严重，属大变形围岩。
二、千枚岩地层的施工特点
1 、地质情况
志留系板岩、千枚岩，以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。开挖后呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，但开挖后有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象。围岩整体稳定性较差。为V级围岩。
乌鞘岭隧道施工组织
1.工程概况
1.1.编制依据
1.1.1.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标书。
1.1.
2.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标内容简要说明。
1.1.3.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标补遗书和答疑书。
1.1.4.现场踏勘所采集的资料。
1.1.5.招标文件中明确要求执行的施工技术规范、规程、标准。
1.1.6.我单位多年从事铁路、公路等项目的长大隧道工程的施工经验。
1.2.编制原则
1.2.1.施工组织设计严格遵守国家及铁道部所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。
1.2.2.针对乌鞘岭特长山岭隧道的特点，科学安排，合理组织、严格管理、精心施工。
1.2.3.以成熟的施工技术、先进施工工艺，配备国内外精良的机械设备，充足的技术熟练的专业施工队伍，快速施工，按期为业主提供一个优良的工程产品。
1.2.4.以切实有效的施工方案和技术措施，防止突泥、突水和坍塌，控制地层变形，确保施工安全和构筑物的稳定，隧道不漏、不渗、不裂。
1.2.5 .运用网络计划技术和优秀管理软件优化施工安排，实现平行流水作业，均衡快速生产。
1.2.6.乌鞘岭隧道施工以确保工期为核心，地质条件较好地层全断面开挖、高质量快速掘进，围岩较弱地层稳扎稳打，稳中求快。
1.2.7.以诚信、服务为宗旨，以安全为保证，以质量为生命，以管理为手段，实现本工程安全、优质、快速的目标。
1.3.编制范围
本投标书的编制范围为兰新线兰武段增建第二线工程打柴沟车站（不含）站外至隧道右线贯通点，即包括隧道洞外DK160+800～DK163+125，1.930正线公里（双线）；右线YDK163+130～YDK170+140，7.010正线公里，其中隧道7.000km，主要工程量为正线隧道7000米、路基土石方559641m3、箱形框架桥2座、涵洞4座。根据招标文件要求，编制上述工程项目的施工方案、施工工艺和技术措施、工程重难点及应对措施、施工总平面布置、进度计划、劳材机的供应计划、施工管理及相关保证措施等。
接触网设备与结构—刚性悬挂
接触网的实际安装
架空刚性接触网
第三轨
接触网的实际安装
架空柔性接触网
跨坐式
刚性架空接触网的优点
01
刚性汇流排和接触线无轴向张力,不存在断汇流排或断线的可能,从而避免了柔性 钻弓、烧融、不均匀磨耗、高温软化、线材缺陷以及受电弓故障造成的断线故障。
刚性受流
柔性受流
刚性架空接触网的优点
02
锚段关节简单,锚段长度是 柔性悬挂的1/7～1/6 ,因此固定 夹具窜动回转范围小。
刚柔过渡
关节式刚柔过渡
刚柔过渡主要技术要求
01 刚柔过去处受电弓应能平滑过渡，安全可靠，无打弓钻 弓等故障发生。
02 刚柔过渡之间的载流量应满足最大负荷时列车的取流要 求，与牵引网导流回路载流量一致。 03 刚柔过渡最好选择在直线、高净空隧道和非电力机车启 动的地方。
中心锚结
刚性悬挂中心锚结的作用是在锚段中部对汇流排进行固定，防止回流排向一侧窜 动。在汇流排随环境温度变化热胀冷缩时，中心锚结将一个锚段的汇流排分成左右两 个独立的膨胀段。
项目 标称横截面（PAC110） 计算重量 20℃时电阻 线膨胀系数 弹性模量 汇流排芯尾槽处单边张开2.2mm最多次数
汇流排芯尾槽夹扣处表面光洁度 汇流排型材水平方向人工弯曲最小半径 汇流排型水平方向机械弯曲最小半径 汇流排型水平方向弯曲最多次数 单位制造长度 相当于铜当量截面
乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂跳闸原因分析及对策
引起跳 闸 。 ２０ ０ ６年 ９ 月 ２ 日 ８时 ０ 分 ， 州 车 站 开 １ ０ 兰
紧 固件 、 铰座 、 绝缘 子 、 转 头连 板 、 转头及 ｎ形 梁 旋 旋 等部件 组 成 。
第２ ７卷
第 ４期
甘 肃科 技
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ） ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｉ Ｚ ２ ＮＯ ，．７ ０ ．４
２ １ 年 Fra Baidu bibliotek月 ０１
Ｆｅ ． ２ １ ｂ ０ １
乌 鞘 岭 隧道 接 触 网 刚性 悬 挂 跳 闸原 因分析 及 对 策
２ 由于线索及ｎ型梁本身存在温度效应 ， ） 设置 了消除 这种 效应 的关 节称 膨胀 关节 。
３ 中心 锚结 ： 道 刚性 悬 挂 接触 网采 用 两侧 带 ） 隧 拉线 的 中心锚 结 ， 可有 效地 衰减 刚性 粱 的振 动 ， 能 并 防止 振 动 的进 一 步传播 。 ４ 在 隧 道 口与 区 间 接 触 网过 渡 处 设 计 刚柔 过 ） 渡 区以便机 车 受 电 弓能够 平 滑 过 渡 。另 外 ， 链形 悬 挂 有承 力索 而 刚性 悬 挂 只有 一条 接 触 线 ， 因而 其 过 渡 区也 包括 承力 索 的下 锚 ， 即承 力 索从 有 到 无 或从
五局乌鞘岭特长隧道施工组织设计
目录
1 工程概况 (5)
1.1 编制依据、编制原则及编制范围 (5)
1.1.1 编制依据 (5)
1.1.2 编制原则 (5)
1.1.3 编制范围 (6)
1.2 工程简介 (6)
1.2.1 工程概况 (6)
1.2.2 设计概况 (7)
1.2.3 主要技术标准 (7)
1.2.4 主要工程量 (8)
1.3 自然条件 (9)
1.3.1 地形地貌 (9)
1.3.2 气象特征 (9)
1.3.3 地震 (9)
1.4 工程地质及水文地质 (10)
1.4.1 地层岩性 (10)
1.4.2 地质构造 (11)
1.4.3 水文地质特征 (11)
1.4.4 不良地质 (11)
1.5 施工条件 (11)
1.5.1 交通运输 (11)
1.5.2 当地资源 (12)
1.5.3 施工用电 (12)
1.5.4 施工用水 (12)
1.5.5 施工通讯 (12)
1.6 工程特点 (12)
1.6.1 隧道特长、工期很紧 (12)
1.6.2 地质条件复杂、施工难度大 (13)
1.6.3 进度指标高、需配备精良的机械设备 (13)
1.6.4 设计技术标准高、质量要求严 (13)
1.6.5 隧道工作面较多、施工管理难度大 (13)
1.6.6 环保要求高 (14)
1.7 采用的技术规范及技术标准 (14)
1.7.1 隧道工程 (14)
1.7.2 轨道工程 (14)
1.7.3 法律、法规和其它相关标准、规范 (15)
2 总体施工组织布置及规划 (16)
2.1 施工准备 (16)
2.1.1 内业准备 (16)
2.1.2 外业准备 (16)
关于修建乌鞘岭隧道采用TBM的可行性分析
附件：
关于采用ＴＢＭ修建乌鞘岭隧道的可行性分析研究
一、地质概况
隧道全长20050ｍ，进口高程为2660ｍ，出口高程为2440ｍ，隧道最大埋深1100ｍ，出口100ｍ位于Ｒ＝1000ｍ曲线，其余的为直线，纵坡11‰。
（一）全隧地质状况较好地段约有13955m占总长的69.6%，它们分别是：
1 CK165+800～CK169+755，全长3955m，砂岩夹页岩及煤层，砂岩占60%以上、页岩占30%、煤层占5～10%，砂岩主要成分是长石、石英、钙质胶结，页岩以碳质页岩为主。平均干抗压强度138Mpa、岩块纵波速4464m/s、该段为弱富水。
本段地层对TBM适应性较好。
2 CK170+920～CK173+177，全长2257m，砂岩为主，砂岩岩质坚硬，致密，巨厚层，页岩以砂质、碳质为主，较坚硬。平均干抗压强度138Mpa、岩块纵波速4464m/s、该段为弱富水。
本段地层对TBM适应性较好。
3 CK173+302～CK174+950，全长1648m，闪长岩，平均干抗压强度171Mpa，岩块纵波速5526 m/s、该段干燥无水。
本段地层对TBM适应性较好。
4 CK174+950～CK176+595，全长1645m，板岩夹千枚岩，平均干抗压强度167Mpa，岩块纵波速5554 m/s，该段大部分贫水、少数地段中等富水。
本段地层对TBM适应性较好。
5 CK178+250～CK182+700，全长4450m，砾岩、砂岩、泥岩组成，砂岩较完整，平均干抗压强度51Mpa，岩块纵波速2868m/s，贫水。
乌鞘岭隧道施工组织
1.工程概况
1.1.编制依据
1.1.1.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标书。
1.1.
2.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标内容简要说明。
1.1.3.兰新线兰武段增建第二线乌鞘岭特长隧道施工招标补遗书和答疑书。
1.1.4.现场踏勘所采集的资料。
1.1.5.招标文件中明确要求执行的施工技术规范、规程、标准。
1.1.6.我单位多年从事铁路、公路等项目的长大隧道工程的施工经验。
1.2.编制原则
1.2.1.施工组织设计严格遵守国家及铁道部所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。
1.2.2.针对乌鞘岭特长山岭隧道的特点，科学安排，合理组织、严格管理、精心施工。
1.2.3.以成熟的施工技术、先进施工工艺，配备国内外精良的机械设备，充足的技术熟练的专业施工队伍，快速施工，按期为业主提供一个优良的工程产品。
1.2.4.以切实有效的施工方案和技术措施，防止突泥、突水和坍塌，控制地层变形，确保施工安全和构筑物的稳定，隧道不漏、不渗、不裂。
1.2.5 .运用网络计划技术和优秀管理软件优化施工安排，实现平行流水作业，均衡快速生产。
1.2.6.乌鞘岭隧道施工以确保工期为核心，地质条件较好地层全断面开挖、高质量快速掘进，围岩较弱地层稳扎稳打，稳中求快。
1.2.7.以诚信、服务为宗旨，以安全为保证，以质量为生命，以管理为手段，实现本工程安全、优质、快速的目标。
1.3.编制范围
本投标书的编制范围为兰新线兰武段增建第二线工程打柴沟车站（不含）站外至隧道右线贯通点，即包括隧道洞外DK160+800～DK163+125，1.930正线公里（双线）；右线YDK163+130～YDK170+140，7.010正线公里，其中隧道7.000km，主要工程量为正线隧道7000米、路基土石方559641m3、箱形框架桥2座、涵洞4座。根据招标文件要求，编制上述工程项目的施工方案、施工工艺和技术措施、工程重难点及应对措施、施工总平面布置、进度计划、劳材机的供应计划、施工管理及相关保证措施等。
关于乌鞘岭隧道弹性整体轨道
2．预埋铁座强度及抗拔力分析
按车轮作用在钢轨上的横 向力70kN、竖向静轮载 125kN最不利组合检算，预 埋铁座抗拔力＝弹条扣压力 ×2＋19.6kN＝10kN×2＋ 19.6kN＝39.6kN。即单个 预埋铁座最大抗拔力约为 40kN。 试验表明在列车通过时扣件 螺拴附加上拔力测值均很小， 最大值为l.2kN,在原有螺母 扭矩基础上螺拴轴向力增加 了6％。 目前铁座拉伸检验强度大于 140kN，可满足要求，但埋 入支承块后开裂抗拔力仍需 补充试验。
2．国内外应用概况 弹性支承块结构的基本形式在国外也称
“低振动轨道(LVT)”,最早于1966年铺设 于瑞士 Boetberg隧道中,至今已有38年的运 营经验。1993年6月开通运营的英法海峡隧 道铺设了这种结构,该隧道设计最高行车速 度200km/h。之后,这种结构在业界被广泛 铺设运用。英法海峡隧道虽然设计速度为 200km/h,但实际运营速度为160km/h的记录, 因此,目前只能从理论上来说应该能达到 200km/h速度。
注：支承块在Pmax作用下上下振幅约1mm，支承块在内侧与套靴分开最大约1mm。
由表1可见，在规定荷载作用下，经过200万次荷载循环
后，轨距的最大变化为2mm，符合有关技术标准要求； 支承块的距离变化为1mm，到400万次已几乎无变化。在 疲劳荷载作用下支承块的振幅为1mm左右。说明弹性整 体轨道结构的稳定性很好。
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为了减少开挖土方，降低净空和方便维护。所以地铁采用低三轨供电。但是第三轨距离地面较近，绝缘和安全难度大，这就限制了电压的提高。较高的电压在同等条件下能够传输较高的功率，因而更有利于速度的提高。刚性悬挂接触网就是采用绝缘子来悬挂刚性导体，如同把第三轨驾到了隧道顶部，省去了柔性悬挂的腕臂和弹性支座，既增大了对地距离，又降低了车辆上方空间。
优点：组成简单，配套零部件少，安装空间省，施工简便，接触线无张力，载流能力强（特别是直流供电系统中），安全可靠性高，系统抗灾能力强。
缺点：系统感抗较大，适应高速及交流供电系统的能力差，造价高。
适用于低净空、长大隧道以及地下铁得到广泛应用。但是，架空刚性悬挂也具有跨距（支撑点间距）小，一般不大于10米，悬挂点密集，故隧道外很少采用。
除了材料自身的弹性外，刚性悬挂表现为纯刚性。机车向上振动时，网不会随着弓向上移动，增大了接触压力，收缩达到设计许可值时便形成了硬点。实际工程中可以对常规旋转头螺栓中部螺栓，使旋转头在支架内具备一定的自由行程。这样，当机车突然向上振动的时，可以通过旋转头的弹性，减少受电弓与接触线之间的碰撞，从而减少磨损，提高弓网受流质量。
国内对刚性悬挂接触网的开发应用始于上世纪九十年代末期，当时仅限于地铁直流系统采用。2002年首次在陇海线天兰段成功应用该悬挂方式，石门至坏话铁路石门山隧道为解决地净空问题亦采用刚性悬挂，此后为保证接触网设备长期安全运营，减少运营维护的工作量、做到设备少维护、免维修，2004年兰武线新建的乌鞘岭特长隧道（20.05公里双单线隧道）首次设计采用160km/h刚性悬挂接触网。乌鞘岭隧道自2006年9月开通以来，采用刚性悬挂技术，虽然在设备可靠性上有了明显的提高，但是供电质量及受流关系并不理想，硬点多而且冲击大，机车受电弓离线情况突出、受电弓拉弧现象非常明显。导致乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂供电的深沟牵引变电所213、214开关（馈线上的断路器）跳闸频繁，跳闸原因84%为受流关系。2007-2009三年间共发生跳闸237件，重合成功133件，累计停时357min，对行车存在较大的影响。乌鞘岭隧道刚性悬挂接触网设备发生跳闸原因主要有：
1、接触线在相邻定位点处高差较大，硬点突出，机车对受电弓的冲击力和离线情况出现拉弧，引起跳闸。
2、个别处所的碰撞关节II型梁出现塌腰现象，受电弓通过定位点和膨胀关节时容易引起弧光，导致跳闸。
3、一旦机车速度超过120km/h时，机车受电弓与接触网间的离线现象就尤为突出，拉弧现象严重引起跳闸。
4、刚柔过渡段和承力索间的压力和坡度变化较大，不是平缓顺滑过渡，其过渡段不是逐渐向一个方向变化（逐渐抬高或降低），而是在变化过程中，往往有一个或整个变化趋势不协调的突变点，此即为硬点，不但冲击力较大，而且容易产生拉弧，引起跳闸。
5、电力机车受电弓的接触压力大，造成受电弓工作过程中不正常的磨损和个别机车受电弓弹性不好，与刚性悬挂接触不正常，形成电弧，从而引起跳闸。设计施工可以优化地方：
1.优化跨距
刚性悬挂的允许跨距和行车速度有关，还受驰度的限制。所以要尽量优化跨距，尽量在膨胀关节处设置定位点，适当增加悬挂点，以保持其水平，保证受电弓平滑过渡。
2.优化悬挂安装方式
根据隧道不同、净空高度不同、直线曲线不同及一些特殊地段，要设计不同的悬挂方式，满足各个地段的要求。
3.优化膨胀关节
对每条接触线端头过渡不平滑的进行打磨处理，检查其过渡平滑并符合要求，避免膨胀关节拉弧严重、硬点突出、冲击力大。
4.优化刚柔过渡段
在刚柔过渡段的施工时，要避免出现强硬点或升降导线高度而导致导线磨耗严重的情况。施工完了要进行检查调整，要根据刚柔两端导高参数确定在3-5个跨距内进行调整，努力达到导线的平顺度。
5.优化中心锚结
中心锚结绳下锚绝缘子隧道壁侧裙边与汇流排水平及垂直距离要符合标准，要保证中锚辅助绳有一定尺度防止辅助绳过紧造成中锚与汇流排连接固定出汇流排上下无弹性。
6.优化分段绝缘器
要保证滑道间与轨面连线水平，使受电弓通过时平滑、平稳。保证绝缘子下裙边不能低于主滑道，分段绝缘器中心（顺线路方向）与受电弓中心偏移不得超过规定。