山西中南部铁路通道重载铁路隧道隧底加固方案研究

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重载无砟轨道铁路隧道基底加固技术研究

重载无砟轨道铁路隧道基底加固技术研究

第5 期
铁 道 标 准 设 计 RAILWAY STANDARD DESIGN
Байду номын сангаасVol. 58
No. 5
2014 年 5 月 2954 ( 2014 ) 05009504 文章编号:1004-
May 2014
重载无砟轨道铁路隧道基底加固技术研究
李 力
( 中铁工程设计咨询集团有限公司城市轨道交通设计研究院,北京 100055 ) 摘 — —山西中南部铁路通道工程为依托 , 要:以国内第一条 30t 轴重的重载万吨煤运通道 — 在分析既有重载铁路隧
文献标识码:A
DOI:10. 13238 / j. issn. 1004 - 2954. 2014. 05. 022
Study on Strengthening Technology Used in Tunnel Foundation Base of Ballasstlesstrack Heavyhaul Railway
2. 1
根据对大秦线、 朔黄线等既有重载铁路隧道进行 调查, 在列车反复荷载的作用下, 受地下水以及当时施 工工艺、 施工质量的影响, 部分隧道出现了铺底开裂、 损坏、 翻浆、 冒泥等病害。 如大秦线的大团尖隧道, 在 重车线一侧底板出现了长 1 m, 宽 0. 16 m, 深 0. 7 m 的 陷槽, 铺底裂损, 在列车通过时伴有泥浆从裂隙中射 出 。朔黄 线 的 水 泉 湾 隧 道 在 里 程 K144 + 450 ~ K144 + 480 段出现了翻浆冒泥现象, 线路局部出现下 沉, 沉降达到 56 mm 。 尤其在大秦线这样的煤运通 道, 隧道内煤灰污染严重, 加剧了隧道病害的发展。 诸 根据对既有铁路病害的调研及归纳整理发现 , [7 ] 多隧道病害以隧道底部发生率为最高 , 这也是对无 砟轨道结构影响最大的病害类型 。 2. 2 病害原因分析 ( 1 ) 列车的反复动力作用 作用于隧道基底及基岩上的动应力值具有周期 性, 它和机车车辆的轴重、 运行速度、 轨道结构形式等 有关

重载铁路对隧道结构及基底条件影响研究

重载铁路对隧道结构及基底条件影响研究

重载铁路对隧道结构及基底条件影响研究林森斌【摘要】Analysis the dynamic stress of heavy haul railway on the new loess by three-dimensional simulation,and the impact of heavy haul railway on the structure of tunnel and basal conditions.Research indicates that the tunnel for heavy haul railway should set inverted arch at the span ratio of 1/10~1/12,and connected orderly with the side wall along the arc,proposed increasing the thickness of the invertfilled,besides,foundation stabilization should be taken for the new loess stratum and the foundation bearing capacity after specification should be higher than the value of the existing standard.%通过三维模拟,研究了新黄土地层中重载列车的动应力作用,分析了重载铁路对隧道结构形式及基底地层的影响。

建议重载隧道均应设置仰拱,矢跨比1/10~1/12,并与边墙圆弧顺接;适当加大仰拱填充厚度;对新黄土地基作加固处理,处理后地基承载力宜适当高出既有隧道规范规定值。

【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)032【总页数】3页(P169-171)【关键词】重载铁路;动应力;新黄土;隧道结构形式;地基承载力【作者】林森斌【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300251【正文语种】中文【中图分类】U452.20 引言我国飞速发展的经济对铁路货运提出了更高的要求。

隧道工程预留预埋技术交底

隧道工程预留预埋技术交底

新建铁路山西中南部铁路通道洪洞北至汤阴东段发鸠山隧道4#斜井正洞预留预埋技术交底编制:复核:日期:中铁一局山西中南部铁路通道ZNTJ-11标项目部五分部隧道工程预留预埋技术交底第一部分工程概况1、工程概况新建晋豫鲁铁路通道自瓦塘站引出,经临县、柳林、蒲县、洪洞至长治,引入京广线汤阴东站,利用既有汤台铁路并增建第二线,经梁山、东平至辛泰铁路范镇站,经莱芜北、沂源、沂水、巨峰南至日照南站,线路全长1260公里,其中山西579公里,河南255公里,山东426公里,总投资998亿元。

我单位承建ZNTJ-11标的二十一公里线下工程,主要包括隧道6座、桥梁6座、涵洞10座及路基工程,途径横水办事处、石哲镇、南陈乡辖区。

石哲镇主要通过申家沟村、良坪村、房头村、向阳沟村及南窑、刁黄村、晋义村、、川口村及型家沟村。

其中临时用地主要用于施工便道,拌合站、施工生活区。

隧道预留预埋工程包括隧道各类洞室,锚关节,综合接地,接地端子,接触网,信号接地及电力、通信电缆过轨。

隧道工程预留预埋技术交底适用于山西中南部铁路通道ZNTJ-11标段D4K447+449~D4K476+653段隧道工程。

第二部分隧道接触网1、隧道内接地极设置在隧道入口处、出口处以及隔离开关洞处均须设置接地极,隧道内每间隔500米设置一处接地极。

长度0.5~1.0公里的隧道,在隧道进、出口及隧道中间设置一处,小于500米的隧道,只在隧道进、出口设置。

2、隧道内接地端子设置1.长度超过3000米的隧道及设有绝缘锚段关节断面、分相断面的隧道,隧道内两侧均须设置接触网接地端子,具体位置要求如下:○1在距入口及出口1米处隧道两侧各设置两处接地端子;○2隔离开关洞处设置两处接地端子;○3在距入口及出口5米处隧道两侧各设置一处接地端子;○4隧道入口至出口间每隔500米设置的接地端子距离轨面高度为双线隧道7000mm 处;○5距离在距入口及出口1米处以及隔离开关洞处设置的接地端子距轨面高度为1000mm。

重载铁路隧道基底注浆加固技术及检测

重载铁路隧道基底注浆加固技术及检测

重载铁路隧道基底注浆加固技术及检测郭明亮【摘要】本文阐述了重载铁路无砟道床隧道基底注浆加固的施工工艺、设备选型、效果检测及配套措施,可为类似工程提供借鉴.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2019(038)008【总页数】4页(P118-121)【关键词】重载铁路;隧底注浆加固;效果检测【作者】郭明亮【作者单位】中铁十七局集团有限公司,太原030006【正文语种】中文【中图分类】U4550 引言山西中南部铁道通道(瓦日线)是我国第一条重载铁路、万吨运煤通道,全线1260km,其中隧道196座、377.8km。

为便于后期运营管理及维护,500m以上隧道由原设计有砟轨道变更为无砟轨道,并对隧道基底进行注浆加固,以填充围岩裂隙、改善土体结构、封堵隧底渗漏水,从而达到提高基底承载力、减少运营后期病害目的。

1 隧道基底加固段落确定根据山西中南部铁路通道工程沿线地质条件,隧底加固段落主要为承载力小于220kPa的地层、富水粉质黏土和软弱不均地层。

2 隧底加固方案2.1 总体方案隧底加固方案主要采用小导管注浆,注浆孔孔径50mm,孔口管采用Φ42mm、壁厚3.5mm的焊接钢管。

根据隧道地下水、隧底基岩不同情况,注浆孔采用梅花型布置,纵横向间距分别为2m×2m、1.5m×1.5m、1.2m×1.2m,钢管分别长3.5m和5m。

隧道正洞基底注浆横断面布置如图1所示。

图1 正洞基底注浆横断面布置图注浆压力:1~1.5MPa;水泥浆液水灰比:0.7:1~1:1,水泥选用 42.5 级普通硅酸盐水泥。

终注条件:注浆压力达终注压力1.5MPa,持荷时间不低于10min。

2.2 总体要求2.2.1 样板引路,试验先行首先完成先行段、试验段隧底注浆加固施工,而后进行工艺总结,确定施工工艺、设备选型及注浆参数,然后推广应用。

2.2.2 仪器监测,专人盯控配备三参数灌浆记录仪,现场专人盯控,收集有关记录,进行数据分析,并动态调整。

山西中南部铁路30 t轴重重载技术方案设计研究

山西中南部铁路30 t轴重重载技术方案设计研究

山西中南部铁路30 t轴重重载技术方案设计研究杨文东;韩皓【摘要】在介绍国内外重载铁路轴重现状和发展方向的基础上,结合新建山西中南部铁路通道建设,对30 t轴重重载铁路线路、轨道、路基、桥梁及隧道工程技术方案设计进行全面的分析、总结,为开行30 t轴重重载列车提供技术保障。

%With reference to the current situations and development of heavy haul railway axle load at home and abroad and in accordance with the newly-built South Central Railway of Shanxi ( SCRS ) , this paper analyzes the engineering technical schemes in terms of alignment, track, roadbed, bridges and tunnels for 30 t axle load lines, providing technical support to the operation of 30 t axle load heavy haul trains.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P1-4,5)【关键词】重载铁路;技术方案;轴重;设计【作者】杨文东;韩皓【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055;中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】U212.33+41.1 山西中南部铁路概述山西中南部铁路通道地处华北南部,西起山西吕梁,东至山东日照港,衔接南北向主要铁路干线,形成一条新的“西煤东运”的能源运输通道,也是我国东西向路网干线铁路之一,对我国国民经济发展具有重要的能源安全保障作用。

重载铁路隧道设计技术探讨

重载铁路隧道设计技术探讨
摘要: 为解决重载运输条件下铁路隧道设计难题 , 通过大秦线铁路隧道病害的调查资料 , 对重载运输诱发的隧道病害及其原 因进 行总 结分析 。依托 山西 中南部铁路通道隧道设计经验 , 出重载铁路 : ) 提 1 软弱破碎 围岩 大于 1 0 0 0 m或软岩 高地 应力段长大于 5 0 的 0 m 隧道 、 m以上突水突泥风险等级较高的岩溶隧道优 选采 用 2个单线 隧道方案 ; ) 4k 2 单线 隧道仰拱矢跨 比取 16 5 双线取 1 1. , /. 、 / 0 5 可以满 足 3 列车轴质量要求 ; ) 0t 3 隧道 内坡度不应小 于 3 0富水地层不小于 5 o提出防排水措施实现运 营可维 护 ; ) %、 %, 4 计算确定
Z HA0 Jn o iy u,Z HOU L u,Z HOU S u n h mig
( hn ala u n l uvy& D s nIstt C . Ld ,Taj 0 13 hn ) C iaR i yT n e S r w e ei tue o , t. ini 3 0 3 ,C ia g ni n
Abta t T edsae n e a sso n e id cdb ev—al rnpr t naea a zd wt edsae s c : h i ssadt i cue f u n ln u e yhayhu a sot i r nl e , i t i s r e hr t t ao y hh e
rn igrq i m ns )T ega i ti tetn e sol w rta % ,g u d wt r hw trsol s ta u nn eur e t e .3 h de h u nl h ud l e h n3 0 r n i i a h ud l s h n r n n o o h c e e 50 % .Wa r riigt h o g s r peetd )T ed s np rm tr o es u tr u d rh rc e r e t an c n l i e rsne .4 h ei aa ee f h t c e n e et kb da d — ed n e oea g s t r u t a e cdd )C u tr aue f h on c o et n r a otd )T egnrl n et ai n a er gr— ie .5 onemesrso tecn et n sci sae dpe .6 h e ea iv sgt n ad l db a n e i o i o o i

山西中南部铁路通道重载连续梁设计

山西中南部铁路通道重载连续梁设计

结构 , 系列连 续梁设计充分考虑 了重载铁路的特点。介绍重载连续梁主要设计原则和参数 , 该 预应力钢 柬布 置 、 固以及设 计计 算的要 点 。 锚
关键 词 重 载 连续梁 设计 预应力 文献 标 识码 : A 中 图分类 号 : 4 8 2 7 U 4 . 1
1 工 程 简 介
19 9 4年 的标 准 。
收 稿 日期 :0 2—0 2 21 2— 3 作者简介 : 国华 ( 99 ) 男 ,0 2年毕业 于 大连理 工大 学 , 学学 胡 17一 , 20 工 士 , 程师 。 工
Z H标 准 ( 12 进行设 计 , = . ) 以满 足重 载运 输 铁路 建设 的要求 。设 计从 提 高结 构 使 用 寿命 出发 , 结 构参 数 在 的选取 、 材料 的选 择 以及 施 工 工 艺 等方 面考 虑结 构 原 耐 久性 的要 求 。本 系列 常 用 跨度 连 续 梁 分单 、 线 两 双 种 梁 型 , 工主要 按悬 臂浇 筑设 计 , 施 部分跨度 根据 实 际 需 要采 用 支 架 现 浇 , 计 1 共 1种 梁 型 , 型 及 跨 度 见 类
顶 宽 89~99m。线 间距 大 于 4m时 , 应增 加 翼 缘 . . 相 悬 臂板 长度 。底板 厚度 按 直 线 线 性 变 化 , 板 厚 按 折 腹 线 变化 , 底板 、 板 、 板 局 部 向 内侧 加 厚 。全 联 在 端 腹 顶 支点 、 中跨 跨 中及 中支 点 处 设 横 隔板 , 隔板 设 有 孔 横
图 3 单线梁桥面布置 ( 线有声屏障 ) 单位 : 直 ( mm)
图 4 双线梁桥面布置 ( 曲线 无 声 屏 障 ) 单 位 : ( mm)
4 2 截 面 尺 寸 .

山西中南部铁路通道接地系统实施方案研究

山西中南部铁路通道接地系统实施方案研究

山西 中南部 铁 路通道 自山西 吕梁 的瓦 塘起 ,终
达 山东 省 日照港 南 区 ,横 贯 晋豫鲁 三 省 ,正线 线路 全长 1 2 6 7 k m,穿 越 吕梁 山 、太 岳 山 、太行 山 、沂
等操作母线电流波动较大 ,产生 的电磁感应 较强 ,
干扰 并影 响调 度 中心 与变 电所 之 间的通 信 ,且 对 沿
2 0 1 4年 2月
Hale Waihona Puke 铁 道 通 信 信 号 R AI L W AY S I GN AL L I NG & C OMMUNI C AT 1 0 N
F e b r u a r y 2 01 4 Vo l _ 5 0 No . 2
第5 0卷
第 2期
山西 中南 部铁 路 通 道 接 地 系统 实施 方 案研 究
现实 。所 以 ,山西 中南 部铁 路通 道工 程也 不 能完全
1 问题 的 提 出
传 统 的接地 措施 是在 隧道 两侧 的各 专业 设 备洞 室及 大 型避 车洞 内设 置钢 筋笼 作 为接地 极 ,供各 专 业 分散 接地 。然 而 ,山西 中南 部铁 路通 道 长大 隧道 及 隧道 密集 区土 壤 电阻率 高 ,且该 通 道为万 吨货 运 铁 路 ,牵 引负荷 大 ,牵 引 回流 电流也 随之增 大 。回
河流域 和 蒙 山山系 、 日照低 山丘 陵 ,途经 山西 、河
南 、山东 3省 1 2市 ,沿线 地 质 条 件 复 杂 ,尤 其 是
山西境 内瓦塘 至洪 洞段 ,线 路桥 隧 比例 高达 7 6 %。
地 质条 件 恶劣 及桥 隧高 度密 集 ,使得 沿线 设备 接地
条 件 困难 ,各 专业 分散 接地 难 以达到 标准 要求 。为 此 ,本 文 以相关 接 地规 范为 依据 ,提 出一 种切 实 可 行 的集 中接 地实 施 方案 ,并 尽力 在投 资最 节省 的情

2010-06-26 山西中南部铁路通道设计活载标准调整汇报材料(审定稿)

2010-06-26 山西中南部铁路通道设计活载标准调整汇报材料(审定稿)

编号:新建铁路山西中南部铁路通道Zh(z=1.2)设计活载设计原则汇报材料(初稿)铁道第三勘察设计院集团有限公司2010年06月天津目录一、zh活载拟调整的设计原则 (1)(一)车辆参数 (1)(二)荷载图式 (1)(三)桥梁 (2)(四)路基 (5)(五)轨道 (8)(六)隧道 (9)(七)牵引供电 (9)二、专业设计原则调整原因分析 (10)(一)桥梁 (10)(二)路基 (19)(三)轨道 (27)(四)隧道 (34)(五)牵引供电 (35)三、设计荷载调整对工程投资的影响分析 (36)四、需说明的问题 (36)文件编制单位:线站处编写:曹祥复核:陈剑总体审核:曹祥院审定:赵斗一、zh活载拟调整的设计原则(一)车辆参数25t、30t轴重敞车车辆模型主要技术参数表(二)荷载图式采用“中-活载”荷载图式,具体的荷载图式如下图。

普通活载图式:1特殊荷载图式:采用“中-活载”(2005)中货运专线ZH活载图式,荷载系数Z=1.2,具体的荷载图式如下图。

普通活载图式:特殊荷载图式:(三)桥梁231. 动力系数中活载: 钢筋混凝土、混凝土、石砌的桥跨结构及涵洞、刚架桥,其顶上填土厚度m h 1≥(从轨底算起)时,不计列车竖向动力作用。

当m h 1<时:306(11La u ++=+ 式中2)1(4≤−=h a 。

式中的L 以m 计,除承受局部活载杆件为影响线加载长度外,其余均为桥梁跨度。

Zh (z=1.2)活载动力系数为:λ++=+201011u 但不得小于1.15; 式中:λ为加载长度(m)。

2. 离心力系数离心力仍采用《铁路桥涵设计基本规范》中的4.3.6条计算。

但离心力的作用位置取轨顶以上由2.0m 处调整为2.2m 。

3. 牵引力和制动力系数中活载:制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。

但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时,制动力或牵引力应按列车竖向静活载的7%计算。

双线桥应采用一线的制动力或牵引力;三线或三线以上的桥应采用两线的制动力或牵引力。

山西中南部铁路通道重载连续梁设计

山西中南部铁路通道重载连续梁设计
山西中南部铁路通道重载连续梁设计: 胡国华
59
7479 ( 2012 ) 03005905 文章编号: 1672-
山西中南部铁路通道重载连续梁设计
胡国华
( 中铁工程设计咨询集团有限公司, 北京 100055 )
Heavy Load Continuous Beam Design of SouthCentral Shanxi Railway
截面尺寸
cm
中支点 跨中 高跨比 梁高 腹板 顶板 底板 梁高 腹板 顶板 底板 ( 32 + 48 + 32 ) m 380 70 60 70 280 50 35 40 1 /12. 6 ( 40 + 56 + 40 ) m 480 80 80 80 90 60 60 60 60 60 70 35 35 70 80 80 90 320 340 380 410 50 50 50 50 60 60 40 40 35 35 35 35 35 35 35 35 40 40 40 40 50 50 30 30 1 /11. 7 1 /11. 9 1 /11. 6 1 /11. 9 1 /12. 2 1 /12. 6 1 /13. 3 1 /12. 3 ( 40 + 64 + 40 ) m 540
0223 收稿日期: 20122002 年毕业于大连理工大学, 作者简介: 胡国华( 1979 —) , 男, 工学学 士, 工程师。
2
设计概述
连续梁结构应用广泛, 是桥梁常用结构体系。 具 结构刚度好、 行车平顺舒适、 伸缩缝少、 养护 有变形小、 简单、 抗震能力强等优点。 一般采用悬臂浇筑的施工 方法, 不需要大量施工支架和临时设备 , 不影响桥下通 航、 通车, 施工受季节、 河道水位的影响小, 特别适合于 跨越既有道路、 河流、 山谷, 施工期水位变化频繁不宜 水上作业的河流以及通航频繁且施工时需留有较大净 空的河流, 减少对现有道路、 水路交通的影响。 新建山西中南部铁路通道采用了大量预应力混凝 土连续梁结构。设计考虑全线以重载运煤为主, 部分 区段开通客车的特点, 活载图式采用中 - 活载 ( 2005 ) ZH 标准 ( z = 1. 2 ) 进行设计, 以满足重载运输铁路建 设的要求。设计从提高结构使用寿命出发, 在结构参 数的选取、 原材料的选择以及施工工艺等方面考虑结 构耐久性的要求。本系列常用跨度连续梁分单、 双线 施工主要按悬臂浇筑设计, 部分跨度根据实 两种梁型, 际需要采用支架现浇, 共计 11 种梁型, 类型及跨度见 表 1。

多向水泥搅拌桩在重载铁路软土地基处理中的应用

多向水泥搅拌桩在重载铁路软土地基处理中的应用

多向水泥搅拌桩在重载铁路软土地基处理中的应用多向水泥搅拌桩在重载铁路软土地基处理中的应用摘要:通过对山西中南部铁路通道的施工实例,介绍多向水泥搅拌桩(湿法)在重载铁路软土地基处理的施工工艺、质量控制、工后检测等,从而说明多向搅拌桩在提高重载铁路复合地基承载力中的作用,供类似工程参考。

关键词:多向;搅拌桩;重载铁路;软土地基中图分类号: TU471.8 文献标识码: A 文章编号:1. 工程概况山西中南部铁路通道是我国第一条真正意义上30吨轴重、开行万吨列车的重载铁路,铁路路基施工质量、尤其是对工后沉降有着非常严格的要求。

在路基施工中,软土地基如处理不当,很可能造成路堤工后失稳,以致造成路基的不均匀沉降,给铁路运营带来严重影响。

设计在DK332+290-DK333+402、DK336+188-DK336+280段软土地基采用多向水泥搅拌桩进行软土地基加固处理,加固范围为路基坡脚间,加固深度为4.72~14m,桩径0.4m、0.5m,呈正三角形和正方形布置,桩间距1.2m、1.4m。

加固区自上而下露出地层有:砂质黄土(Q3al),稍密,σ0=120kPa,Ⅱ级;黏质黄土(Q3al),硬塑,σ0=120kPa,Ⅱ级;黏质黄土(Q3al),软塑,σ0=100kPa,Ⅱ级。

2. 多向搅拌桩加固原理及与常规水泥搅拌桩对比水泥搅拌法已在软土地基加固工程中应用较多。

常规水泥搅拌桩采用单向单轴搅拌设备,在地基深处将软土和水泥强制搅拌而成。

因设备自身不足(钻速与提速联动、搅拌叶片少、单向搅拌、转速低)及地层原因(在土压力作用下浆液易上冒),易导致搅拌均匀性差,桩身强度低且离散性大,难以满足重载铁路路基工后沉降的高要求。

多向水泥搅拌桩针对常规水泥搅拌桩存在的问题,对水泥土搅拌桩的施工工艺技术和设备进行改进,采用双轴双向的成桩方式,保证水泥浆在桩体中均匀分布,确保成桩质量。

与常规搅拌桩施工相比其主要优点有:(1)钻速与提速分离,确保成桩质量针对不同的地层保持一定的下降或提升速度并在设备扭矩许可的前提下尽量快速旋转,增加土体有效切割次数和搅拌次数,提高了桩身强度。

中南铁路通道发鸠山隧道水平岩层砂浆锚杆加固作用

中南铁路通道发鸠山隧道水平岩层砂浆锚杆加固作用

中南铁路通道发鸠山隧道水平岩层砂浆锚杆加固作用浅析摘要:从山西中南部铁路通道zntj-11标发鸠山隧道水平岩层特点进行分析,根据施工中采取砂浆锚杆处理方式,通过对砂浆锚杆在地层破碎,节理、裂隙发育的水平围岩中的作用和原理进行论述,在施工过程中对砂浆锚杆“成拱作用”作用进行了研究,发挥了砂浆锚杆加固水平岩层的“挤压加固作用”,使松散岩体组合、挤压成一自然拱体,达到了很好的加固效果,为同类工程施工提供了参考。

关键词:发鸠山隧道;水平岩层;砂浆锚杆;浅析中图分类号:u451+.2 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)07目前,人们普遍认为砂浆锚杆在围岩中具有“组合悬吊作用”及“挤压加固作用”。

但在水平岩层围岩条件下,其“挑梁”作用也不可忽视。

在山西中南部铁路通道工程发鸠山隧道施工中,采用超前砂浆锚杆作为“挑梁”,有效地控制了拱顶与边墙结合部—拱腰处的塌方,取得了良好的效果。

1.工程概况发鸠山隧道位于山西省安泽县、长子县发鸠山附近,隧道起迄里程为d2k440+342~d4k454+915,全长14573m;围岩为红褐色泥质砂岩,含较少泥质,属中硬岩,岩层呈缓顷状、薄层-厚层状分布;围岩较破碎,节理、裂隙发育,偶尔有地下基岩裂隙水流出,掌子面上部围岩较完整,岩层为厚层,裂隙不发育,但围岩节理较发育,拱顶偶有砂岩夹超薄层泥岩,并有地下水渗漏,水量不大,但作用于泥岩易引起拱顶砂岩层的不稳定。

2.工程地质条件及水文地质条件2.1工程地质条件发鸠山隧道区域地质构造位于吕梁一太行断块(ii级构造单元)之沁水块坳(ⅲ级构造单元)的东南部,沁水复式向斜南翼,地层总体走向ne,倾向nw,倾角一般小于100,区内无大的构造通过。

区内出露的地层岩性为三叠系下统紫红色泥岩与中厚层灰白色长石砂岩互层,岩层接近水平,地层破碎,节理、裂隙发育。

2.2水文地质条件受北方季节性降水的影响,发鸠山隧道的地下水以大气降水作为主要补给来源,随季节变化明显,以侧向径流排泄为主。

山西中南部铁路通道重载铁路桥梁活载标准研究

山西中南部铁路通道重载铁路桥梁活载标准研究

2014年第12期铁道建筑Railway Engineering文章编号:1003-1995(2014)12-0005-04山西中南部铁路通道重载铁路桥梁活载标准研究李黎,王强华,郭治胜,孔德艳(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142)摘要:依据国家《中长期铁路网规划》和《铁路技术政策》,结合铁路运输设备远期规划,对大功率机车、大轴重货车以及新型专用货车的发展趋势进行了综合研究,在对现有的科研成果进行了适用性分析的基础上,提出了适用于山西中南部铁路通道,通行轴重不低于30t 的货物列车桥梁的活载标准,并获得了实际应用。

关键词:重载铁路桥梁活载标准研究中图分类号:U441+.2文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1003-1995.2014.12.02收稿日期:2014-10-15;修回日期:2014-10-28作者简介:李黎(1967—),男,河北昌黎人,教授级高工,硕士。

从世界范围看,大轴重、低自重、低动力作用已经成为当前重载运输发展的方向。

山西中南部铁路通道,将通行轴重不低于30t 货物列车,是我国首条通行大轴重货物列车的国家I 级干线,其活载效应超出了现行桥梁活载标准。

桥梁活载标准的重要性是不言而喻的,它是桥梁设计的纲领性标准,是一个国家的技术政策的直接体现。

因此,为了满足山西中南部铁路通道的建设需求,必须根据国家的《中长期铁路网规划》和《铁路技术政策》,选择适当的铁路运输设备,并制定一个与之相适应的桥梁活载标准和相关参数。

1山西中南部铁路通道运输装备的选择1.1铁路运输设备远期规划依据国家《中长期铁路网规划》和《铁路技术政策》:“到2020年,全国铁路营业里程达到12万公里,主要繁忙干线实现客货分线,运输能力满足国民经济和社会发展需要,主要技术装备达到或接近国际先进水平”,“提高对地区经济发展的适应能力,规划建设新线约1.6万公里”,“对既有线进行扩能改造,形成大秦、侯月等十条大能力煤炭运输通道”。

山西中南部铁路通道通过能力及运输组织方案研究

山西中南部铁路通道通过能力及运输组织方案研究

山西中南部铁路通道通过能力及运输组织方案研究重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路的广泛重视。

重载铁路在世界范围内迅速发展,已被国际公认为铁路货运发展的方向,也是世界铁路发展的重要方向之一。

山西中南部铁路通道是我国第一条设计轴重30吨、开行万吨列车的重载铁路,通过对其通过能力、站场设备及运输组织的研究,对其日后改造及新建货运铁路的建设具有借鉴意义。

论文首先介绍了中南部通道线路概况、路网构成、运量预测等资料。

在通过能力计算分析方面,以中南部通道太原局管段为研究对象,通过对本线与邻线的到发线有效长、车站及区间坡度、机车车辆性能的分析,确定列车的合理牵引质量及速度;在质量、速度研究结论的基础上,根据通过能力计算的基本理论,结合其LKJ数据,分析坡度、道岔、分相、闭塞分区长度等因素对于通过能力的影响,确定列车间隔时间,进一步分析计算得出中南部通道的通过能力。

根据通过能力计算得出区段运输能力与运输需求的适应性。

在运输组织与设备配置分析方面,根据其货源情况、本线及邻线的线路情况等特点,分析研究中南部通道合理的列车开行方式,研究近期列车编组方案,及30t轴重货车上线后列车的编组方案;对万吨组合分解站的基本作业方式进行探讨;得出新建货运线路影响通过能力的各类因素的合理设置。

30t 轴重铁路双线富水黄土隧道塌方处理及施工

30t 轴重铁路双线富水黄土隧道塌方处理及施工

30t 轴重铁路双线富水黄土隧道塌方处理及施工蔡养弟【摘要】以山西中南部30 t 轴重铁路临汾地区富水黄土双线隧道为例,从隧道设计、塌方处理、安全开挖、沉降控制、隧底加强等方面,阐述了隧道施工的技术措施,并归纳了黄土隧道在施工中的注意事项,可为今后类似工程施工提供参考。

%Taking double-line water-rich loose tunnel in Linfen region of 30 t axle-load railway in central south region of Shanxi Province as an ex-amPle,starting from asPects of tunnel design,collaPse treatment,safe excavation,subsidence control and bottom tunnel strengthening,the PaPer describes tunnel construction technologies,and summarizes matters needing attention in loose tunnel construction,which will Provide some guid-ance for similar engineering construction in future.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)012【总页数】3页(P135-136,137)【关键词】轴重铁路;富水黄土隧道;塌方处理;安全开挖;沉降控制【作者】蔡养弟【作者单位】中铁一局集团有限公司,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】U455.49山西中南部铁路通道黄土隧道主要分布在山西省临汾市,第四系黄土隧道群起始里程DK339+980~DK370+198,主要分布有马家庄隧道全长495 m,北卦地隧道全长1 147 m,南卦地隧道全长1 470 m,孔峪隧道全长1 219 m,杨家掌隧道全长2 610 m,红木沟隧道全长2 197 m,两届庄隧道全长1 737 m,林马庄隧道全长545 m,干阳沟隧道全长8 460 m,秦家凹隧道全长3 785 m,地面高程间于700~970,隧道以Ⅳ,Ⅴ级围岩为主,地层为第四系新黄土最大埋深270 m,最小埋深12 m,隧道为单洞双线,轨道为弹性支撑块无砟轨道。

山西中南部铁路通道重载线路道床施工技术

山西中南部铁路通道重载线路道床施工技术
铁道建筑
2015 年第 2 期
Railway Engineering
115
文章编号: 1003-1995( 2015) 02-0115-03
山西中南部铁路通道重载线路道床施工技术
程星璠
( 中铁一局集团 新运工程有限公司,陕西 咸阳 712000)
摘要: 山西中南部铁路通道是我国第一条 30 t 轴重重载铁路,有砟轨道占全线长 77% ,道床施工质量控 制对于重载线路的运营安全和经济性尤为重要。文章结合山西中南部铁路道床施工,对重载线路道床 施工工序、关键工序质量控制标准、施工组织和机具配备以及道床施工质量和安全控制措施进行了介 绍。施工效果良好,能满足重载线路有砟轨道状态要求。 关键词: 重载线路 有砟轨道 道床施工 中图分类号: U213. 7 文献标识码: A DOI: 10. 3969 / j. issn. 1003-1995. 2015. 02. 32
1) 质量控制措施 提前方正 轨 枕,补 齐、上 紧 扣 件,更 换 失 效 轨 枕。 在有砟桥上,枕下道砟厚度不足 150 mm 时不能进行 捣固作业。捣镐板面积小于原始面积的 80% 时应立 即更换。捣固车作业人员应严格执行操作规程,准确 对位,避免损伤轨枕。振捣作业持续时间应根据道床 密实情况进行调整,避免轨枕移位。路基与桥梁、路基 与隧道、无砟道床与有砟道床、新筑路基与既有线路基 连接地段除应加强捣固外,还需人工进行顺接处理。 2) 安全控制措施
1) 预铺底砟或道砟 在路基段( 隧道或桥梁上) 预铺底砟,并 用 压 路 机进行碾压,碾压后厚度为 200 mm。在线路中线挑 槽,槽宽 600 mm,深 度 30 ~ 50 mm,密 实 度 不 低 于 1. 6 g / cm3 。 2) 铺轨后分层上砟整道 风动卸砟车卸砟后,应先利用整形车进行拢砟、匀 砟,确保大机作业前枕木盒内道砟饱满。配砟整形车 在收放工作装置时,应选择线路比较平直的地段进行, 在双线地段要与防护员联系,待确认邻线无列车通过 后方准收起和放下工作装置。 3) 捣固车作业 ①起道、拨道、捣固作业应在低于长钢轨铺设轨温 20 ℃ 和高于铺设轨温15 ℃ 范围内进行。②第 1 遍捣 固作业以线路纵向平顺为主,起道量不宜大于 60 mm, 作业方式为单捣; 第 2、第 3 遍捣固按起道量作业,起 道量不宜大于 100 mm,作业方式为双捣; 第 4 遍捣固 作业以精细整道为主,起道量不宜大于 50 mm,作业方 式为单捣; 每次起道、拨道、捣固作业后轨枕头外侧应 有一定数量的道砟,以保证长轨轨道的稳定性。③枕 下的道砟厚度不足 150 mm 时,不 得 进 行 捣 固 作 业。 ④捣固作业结束前,在作业终点划上标记,并以此开始 按不大于 2‰的坡度递减顺坡。一般不在圆曲线上顺 坡,严禁在缓和曲线上顺坡结束作业。 4) 动力稳定车作业 ① 每 层 道 床 起 道、捣 固 作 业 后,进 行 动 力 稳 定 作 业。②从路基向桥上进行动力稳定时,在上桥前 30 m 范围内把竖向荷载逐渐降低 50% ,并在下桥后 30 m 范围内再把竖向荷载逐渐提高到原来的数值。隧道中 采用在桥上同样的方法处理。稳定车在桥上进行动力 稳定作业时应避开桥梁自振频率,作业走行速度不得 低于 1 km / h。③动力稳定车在桥上不得开始起振,也 不宜结束作业。④作业方向确定后,应根据线路情况, 先调整好作业速度、预定下沉量和垂直预加荷载,再进 行稳定作业。⑤在线路横向平顺性较差的情况下,应分 别针对两侧钢轨调整其预定下沉量及垂直预加荷载。 5) 竣工验收 线路经过 4 遍精细整理后,应达到表 1 验收要求。

山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设方案研究

山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设方案研究

2020年第8期(总第318期)黑龙江交通科技H E IL O N G J IA N G J IA O T O N G K E J INo.8,2020(Sum No.318)山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设方案研究曹祥(中国铁路设计集团有限公司,天津300308)摘要:文章针对山西中南部铁路通道无砟轨道结构设计,结合现场实际情况,考虑隧道降低仰拱回填面高程或抬高轨面标 高,采用双块式或弹性支承块式无砟轨道型式,是否通行超限货物列车,是否增设钢筋网片等多方面因素,对考虑超级超限的 全部采用弹性支承块式、全部采用双块式、以弹性支承块式为主的铺设方案以及不考虑超级超限的铺设方案四大类方案进行 系统比选,确定了具备条件的地段考虑铺设钢筋混凝土网片、以铺设重载弹性支承块式无砟轨道结构为主的综合方案,为其 他项目提供了借鉴。

关键词:轨道;无砟;隧道;方案;山西中南部中图分类号:U433 文献标识码:A文章编号:1008 -3383(2020)08 -0163 -041概述山西中南部铁路通道西起瓦塘,东至日照,线 路由西向东先后翻越吕梁山、太岳山、太行山及沂蒙山,正线全长1270k m,桥隧比例49%,建设标准为双线电气化铁路,旅客列车速度目标值120km/h,汤阴以东限制坡度6%。

,汤阴以西限制坡度为6/13%。

,设计轴重30t。

山西中南部铁路通道是一条以煤运为主的大能力干线铁路,其煤炭运量流向可分为本线消耗、利用既有线下线和直通港口下海,各部分运量及所占比例见表1。

表1运量分类构成表天力1J运量比例运量比例本线消耗471445.3%698744.7%既有线下线270025.9%415026.5%直通港口下海300028.8%450028.8%合计10414100%15637100%山西中南部铁路通道全线含隧道工程196座/ 377.8 k m,隧道占比30%,其中长度大于6 k m的隧道 14 座/164.1 k m。

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2014 年第 12 期
肖凯刚: 山西中南部铁路通道重载铁路隧道隧底加固方案研究
45
图3
不同工况下主应力( σ1 , σ2 , σ3 ) 对比
根据以上计算结果分析, 有如下结论: 1 ) 隧道未行车时, 隧道仰拱底部的地层应力远小 于列车运行时。地应力变化幅度大, σ1 应力在仰拱底 部变化幅度为 40% , 因此列车活载作用下, 隧底的应 力变化幅度大, 在列车活载反复作用下易疲劳。 2 ) 30 t 轴重下列车静载引起的地应力与普通轴重 相比变化不大, 仰拱处地应力增幅在 5% 左右, 差别不 是很明显。 3 ) 随着列车轴重的增加, 仰拱下方地应力呈增加 趋势, 仰拱与边墙连接处的应力呈减少趋势 。 4 ) 仰拱与边墙连接处的应力集中明显, 衬砌设计 应采用圆弧过渡, 缓解应力过于集中。 5 ) 隧道仰拱底部 5 m 范围内地应力变化幅度较 , 大 应进行加固以提高隧底围岩的力学性能 。 3. 4 隧道二衬受力分析 对 30 t 轴重下隧道结构内力进行分析, 根据破损 [5 ] 阶段法 进行隧道二衬结构的安全系数计算。 通过 计算分析, 铁路隧道在重载条件结构安全系数满足规 范要求, 结构受力安全。隧道衬砌除左、 右侧边墙处受 力为大偏心, 其余构件均为小偏心, 受力合理。
2014 年第 12 期
铁 道 建 筑 Railway Engineering
43
文章编号: 1003-1995 ( 2014 ) 12-0043-04
山西中南部铁路通道重载铁路隧道隧底加固方案研究
肖凯刚
( 中铁第四勘察设计院集团有限公司 , 湖北 武汉 430063 )
荷载计算与有限元数值分析表明, 列车轴重增加后位 摘要: 山西中南部铁路通道将开行 30 t 轴重列车, 于富水软弱围岩及土质地层段隧道基底应力增大 , 在列车活载反复作用下隧道底部易形成病害。 本文 论述了对已先期建成的隧道进行基底加固的必要性 , 论证了采用隧底注浆方案进行基底加固合理可行 。 关键词: 重载铁路 列车活载 隧底加固 注浆
收稿日期: 2014-09-10 ; 修回日期: 2014-10-11 作者简介: 肖凯刚( 1982 — ) , 高级工程师。 男, 陕西眉县人,
2
2. 1
隧道结构受列车活载的受力分析
30 t 轴重受力分析
山西中南部铁路通道列车轴重提高后, 根据铁道 [1 ] , 30 t 科学研究院的研究成果 轴重的列车活载图 如 图 1 所示。
1
山西中南部铁路通道概况
客运高速铁路和货运重载技术是目前世界铁路发 展的两大趋势。高速铁路经过近十年的飞速发展已形 成完整技术, 相比国外具有技术和经济优势。 货运重 载铁路在我国起步较晚, 目前国内主要是大秦铁路、 朔 黄铁路可开行较大轴重列车, 一般通过多编组提高运 输能力。对于轴重 30 t 的货车铁路建设配套技术处于 研究阶段, 总结国外重载铁路发展经验, 提高轴重可以 有效降低铁路运行成本, 国外主要货运通道采用 30 t 轴重之重载列车。 山西中南部铁路通道横穿山西、 河南和山东三省, 新建正线长约 1 267 km。沿线途径临汾盆地、 太行山、 太岳山构造侵蚀山地、 豫北太行山前洪积倾斜平原等 地貌单元, 横穿的主要山脉有太岳山、 太行山, 总体上 地势西高东低。中南部铁路通道为一次建成 1 000 km 以上, 以运送大宗煤炭为主的大能力通道 , 路网位置重 要, 运力需求巨大, 战略意义突出。主要设计标准为国 铁Ⅰ级, 正线为双线, 行车速度 120 km / h。 因此, 山西 中南部通道采用 30 t 轴重列车很有必要。 根据初步设计批复山西中南部铁路通道桥涵工程 按 30 t 轴重标准进行设计。 而对于路基、 隧道及轨道 结构未按 30 t 轴重进行验算设计, 仅对部分结构措施 进行了加强。 根据对大秦线、 朔黄线等既有重载铁路隧道的调 , 查 在列车的反复荷载、 地下水以及受当时施工工艺、 施工质量的影响, 部分隧道出现了铺底开裂、 损坏、 翻 浆、 冒泥等现象。 当铁路列车轴重增加、 运量提高以
表1 围岩级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ /Ⅳ
+
4 ) 现场注浆施工工艺是决定隧底加固处理成败 的关键, 应对已开展的基底加固试验进行充分的分析 总结, 以指导实施方案的进一步完善。 根据确定的隧底加固原则, 明确了全线隧道加固 对象, 因此选择合理可行的加固措施是达到加固目的 的重要环节。
3
隧底受力平面分析
通过选取Ⅴ级围岩加强复合式衬砌断面进行地层 结构计算, 模拟分析重载条件下的隧底应力变化 , 确定 隧底加固范围和衬砌结构的安全性 。 3. 1 隧道断面的选取 考虑货运列车轴重提高后, 通过数值模拟分析隧 道基底围岩的应力与塑性区域变化, 指导隧底加固范 围。选取Ⅴ 级围岩加强复合式衬砌断面 进行二维 平面分析, 断面如图 2 所示。隧道初期支护采用 25 cm I20 型钢钢架 0. 75 m / 榀。 二衬采 厚 C25 网喷混凝土, 用 C35 钢 筋 混 凝 土, 厚 45 cm, 二衬配筋参数为 25 mm@ 200 mm。
针对不同地质条件, 总结试验段的工程经验, 设计 单位提 出 了 土 质 条 件 加 固 方 案 与 软 岩 地 层 加 固 方 [6-9 ] 。土质地层采用 42 小导管注浆加固, 案 小导管 长 5 m, 间距 1. 5 m × 1. 5 m。 注浆浆液材料采用 ( 0. 6 ~ 0. 8 ) ∶ 1 水 泥 浆 液 加 速 凝 剂, 注 浆 压 力 按 0. 5 ~ 1. 0 MPa。注浆完毕后, 用干稠水泥浆将注浆孔填满 捣实。对于富水软弱不均、 遇水变软的石质地层, 小导 管长 3. 5 m, 间距 2 m × 2 m。 注浆浆液材料采用 ( 0. 6 ~ 0. 8 ) ∶ 1 水 泥 浆 液 加 速 凝 剂, 注 浆 压 力 按 0. 5 ~ 1. 0 MPa。注浆完毕后, 用干稠水泥浆将注浆孔填满 捣实。具体加固方案见图 4 。
初支厚度 / cm
Ⅳ/ + Ⅳ ( 黄土) Ⅴ /Ⅴ
+
23 /25
Ⅴ/ ( Ⅴ 黄土)
+
25
注: 加* 表示采用钢筋混凝土 , 不加* 表示采用素混凝土。
隧道施工图设计中对于新黄土及承载力不足段地 基进行了加固处理。 洞口基础置于新黄土不足 1 m 时, 采用三七灰土换填; 加固深度不超过 12 m 时, 采用 灰土( 水泥土) 挤密桩加固, 挤密孔直径 40 cm, 梅花形 布置, 间距 1 m × 1 m; 加固深度超过 12 m 的, 采用柱 锤冲扩桩。其他基底软弱承载力不满足要求的, 采用 换填、 旋喷桩等措施进行地基处理。 通过列车活载计算对比, 轴重提高后列车活载增 加明显, 富水软弱地基段存在加固的必要性。 全线隧 道已建成 90% 以上, 合理的划分加固段落和确定加固 措施可以保证工程质量, 节省投资, 减少对隧道衬砌结 。 构的扰动 通过全线地质状况和施工阶段地质资料的 梳理, 经专家论证确定了如下隧底加固原则 : 1 ) 基底加固处理段落应主要根据隧底围岩特征 及地下水赋存状态, 并考虑隧道支护形式等综合确定。 2 ) 对施工图阶段已采取灰土挤密桩或柱锤冲扩 桩处理的地段, 以及无水的老黄土地段原则上可不做 处理; 土石界面、 有水的土质地基的隧道仰拱可采用注 浆、 钢管桩加固处理措施。 3 ) 对于富水软岩、 软弱不均地段的隧道仰拱, 可 采用注浆的处理措施。 3. 2
图2 Ⅴ级加强衬砌断面示意
隧道计算模型
[4 ] 计算模型采用 MIDAS GTS 平面计算模型, 模型 上边界取隧道拱顶上方 30 m, 底部边界距隧底 30 m,
左右侧边界取边墙外 50 m。 隧道初期支护和二次衬 砌设置不同的释放荷载分担比。采用平面单元模拟岩 体, 梁单元模拟隧道结构, 列车活载等效为静荷载, 岩 石本构关系采用摩尔—库伦模型。 本次模拟, 通过将列车静荷载加载至仰拱后, 分析 隧道地层的应力变化。 按 2 种工况模拟, 工况 1 为按 《铁路桥涵设计基本规范》 中普通列车活载加载, 工况 2 为按 30 t 轴重列车活载加载。 3. 3 围岩应力分析 通过计算软件模拟计算, 对不同轴重引起的隧道周 ( , , ) 边应力 σ1 σ2 σ3 进行统计分析, 具体对比见图 3。
图1
30 t 轴重列车活载图式( 距离单位: m)
轨道及列车活载 通过将列车活载等效为静荷载, 转化为作用到隧道仰拱填充上的换算土柱高度 。分别 计算中南部通道采用的 CRTS Ⅰ 型双块式无砟轨道与 2] 6. 1. 2 条文 有砟轨道换算土柱高度 h。根据文献[ h = P +Q γ l0
CRTS Ⅰ 型双块式无砟轨道 P = 式中: P 为轨道荷载, 38. 85 kN / m, 有砟 轨 道 P = 54. 4 kN / m; Q 为 列 车 活 Q = 300 /1. 6 = 187. 5 kN / m; γ 为换算土体重度, 载, 本
[3 ]
双线隧道仰拱( 底板) 设计参数 二衬厚度 / cm 30 * ( 底板) 45 ( 仰拱) 10 /22 20 /23 45 /45 * ( 仰拱) 45 * /45 * ( 仰拱) 45 * /45 * ( 仰拱) 50 * ( 仰拱) 18@ 200 18@ 200 / 20@ 200 20@ 200 / 22@ 200 22@ 200 / 22@ 200 配筋情况 ( 环向主筋) 18@ 200
结论
山西中南部铁路通道列车轴重提高后, 对已建隧 道基底应力影响较大。 通过数值模拟计算, 分析重载 条件下隧道的基底应力变化规律和衬砌结构的安全 性, 从而证明对于富水软弱围岩和土质地层加固的必 要性, 结论如下: 1 ) 列车轴重提高后, 对于富水软岩、 软弱不均地 段的隧道基底加固是必要的。 2 ) 根据地层结构模型分析, 基底下 3 ~ 5 m 范围 应力变化幅度较大, 应进行地基加固处理。 3 ) 隧道加固采用注浆方案是合理可行的, 注浆参 数总结了试验段经验, 有实践依据。
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