前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇鐵道安全論文范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
論文摘要:鐵路運輸安全所包含的內容較為復雜,包括旅客以及所攜帶的行李包裹的運輸安全、貨物運輸安全、行車安全、道口安全,也就是整個運輸生產過程和所有運輸對象的安全。
前言
在市場經濟體制下,各種服務等都可以被看做商品,而鐵路運輸作為一種商品,并不生產有形的產品,而只是改變運輸對象的空間位置。由于鐵路是以獨特的列車方式進行運輸,旅客和貨物依附并伴隨著列車運行而共同移動,完成位置的改變。對于鐵路運輸本身而言,運輸安全不僅是運輸生產過程的基本要求,而且也是鐵路運輸產品質量的第一個重要特性。因此,以列車運行的方式對旅客和貨物進行位移,是鐵路運輸生產過程的基本特點。同樣,列車運行安全,即行車安全,也就成為鐵路運輸安全最重要、最核心的部分,所有旅客運輸安全、行李包裹運輸安全以及貨物運輸安全在很大程度上都取決于行車安全。旅客和貨物在全部運輸過程中,除了由于不可抗拒的天災和由于旅客本身的機能或貨物本身的性質而無法防止的以外,鐵路必須保證不使旅客造成心理和生理機能的損傷,保證不改變貨物的物理性質。在運輸過程中發生的人員傷亡、貨物破損、設備破壞等任何事故,都必然在造成生命財產損失的同時,降低鐵路運輸在公眾中的信譽和在運輸市場上的競爭能力。
一、鐵路運輸安全的現狀
1 缺乏路外事故監管
一般來說,鐵路部門對路外傷亡事故的監管缺乏科學性,嚴格細致措施不夠。由于歷史原因,還存在一些鐵路沿線穿越生活區的情況,而且這些鐵路眼線沒有設立安全防御設施,而且在一定時期內,這些問題的解決的時效性也比較差。但相關法規的立法調研已基本結束,這也將有助于減少鐵路道口和路外傷亡事故的發生。
2 欠缺懲罰欠缺力度
由于法律對危害鐵道安全行為制裁力度的不足,雖然這種行為潛藏著對鐵路公共交通設施的巨大危害,甚至有些地區形成了針對鐵路設施的犯罪產業鏈,而且按照現行的法律,公安機關在處理盜竊設施犯罪時,對屢犯者沒有什么特別有效的制裁手段,法院在審理盜竊鐵路設施的案件中,應考慮犯罪嫌疑人對鐵路設施造成的危害后果,應以危害程度決定刑罰,而不是盜竊物數量,從刑罰上震懾鋌而走險者。
3 創建平安鐵路困難
到近年來,危及行車安全的案件時有發生,慣性治安問題沒有得到根治,個別路段安全防范基礎薄弱,存在治安隱患,而相關主管問題對示范路段創建的重要性認識還不到位,沒有真正納入平安創建和治安綜合治理的整體工作之中,對示范路段人力以及相關的資源投入不夠,部署要求太籠統,缺乏檢查指導,尤其是在當地社會治安綜合治理和平安建設中,沒能發揮好應有的作用,同時,對如何建立長效機制研究和探討不夠。不知道應怎樣防止鐵路治安重點區段發生反復、護路聯防工作如何更加深入地扎根群眾等。
二、確保鐵路運輸安全的對策
作為現代化運輸方式之一,鐵路運輸在世界許多國家中,對于國民經濟發展和滿足人民生活需要起著重要而積極的作用。它聯接城市,深入鄉村,密切聯系著億萬旅客和貨主,不僅對于社會經濟生活,而且對于人民群眾的生命、財產都具有最廣泛、最直接、最迅速的影響。當某一干線鐵路發生運輸堵塞、中斷,或當某一次旅客列車發生列車沖突、脫軌事故時,必然直接妨礙千百個企業的生產或引起千家萬戶的焦慮。正因為如此,鐵路運輸安全對于整個社會生活是具有重要意義和重大影響的。 鐵路運輸安全的狀況反映了鐵路運輸的設備質量、管理水平、人員素質以及社會秩序的狀況。世界各國鐵路企業和政府當局歷來都十分重視鐵路運輸安全,把防止鐵路運輸事故放在重要位置,并為此而進行持久不懈的努力。各國鐵路和政府通過改善技術設備、加強管理和健全法制三個途徑來不斷改善鐵路運輸安全狀況。
1 有效改善技術設備
改善技術設備是保證運輸安全的重要物質基礎。線路、車站、通信信號以及機車車輛的破損、故障和性能不良是發生運輸事故,首先是行車事故的重要原因。線路上鋼軌的損傷、信號的故障以及機車車輛的車鉤、車軸、轉向架、制動裝置的破損往往導致嚴重的事故。隨著科學技術進步,必須不斷提高各種技術設備的性能、強度和可靠性,并努力采用設備故障防護報警和自動檢測、自動控制、遠程控制等先進手段,切實保證運輸安全。
2 努力健全安全法制
健全鐵路安全的法制是增強運輸安全的重要保證。制定和實施有關鐵路運輸安全的法規、法令,有助于使保證鐵路運輸安全成為各級政府、鐵路企業、各有關行業以及廣大社會公眾共同承擔的義務。目前世界各國,有的在一般法律中列入有關鐵路安全的條款,有的制定關于鐵路安全的專門法律,如鐵路安全法以及其它關于保安設備、特種運輸的安全法規等。
3 完善安全監察體制
為了保證國家有關鐵路安全法規的貫徹執行,加強鐵路運輸安全的監督管理,鐵路安全監督機構主要應做好以下幾方面工作,對新建和改建的土建、信號及電氣化等工程項目進行檢查,為部長依法批準使用作好準備;對上報事故進行調查,編寫鐵路事故報告以備公開發表;向國務大臣提供有關鐵路事宜的技術咨詢意見。鐵路安全監察機構代表政府依據法律執行任務,能夠對鐵路的安全運輸實行有力的監督;在部內設立安全總監察室,根據部令和鐵路有關規程進行工作,代表部長檢查、監察鐵路的安全工作調查處理事故,幫助貫徹安全規章制度,并具體幫助各級單位研究采取防止事故的有效措施,以確保運輸安全。
4 切實加強運輸管理
加強運輸管理是保證鐵路運輸安全的基本環節,大多數的事故都是由于違反規章制度、違反勞動紀律以及職工技術業務素質不良而引起,因此必須反復不斷地健全規章制度,嚴格勞動紀律、并加強技術業務培訓。許多國家鐵路還為此而制定安全獎懲辦法,開展安全月、安全周和各種形式的安全競賽活動。
結語
鐵路運輸的安全狀況反映鐵路的管理水平、設備質量、人員素質和社會秩序的狀況,是鐵路運輸質量的重要表現。鐵路運輸安全直接關系到廣大人民群眾的生命財產安全,這就需要相關的管理單位采取有效地措施,為鐵路運輸安全做出應有的貢獻。
參考文獻:
關鍵詞:下穿城區;隧道口雨棚;設計方法
Abstract: With the development of railway construction and city, design of tunnel entrance canopy in Shijiazhuang as an example, discussed the canopy design in city tunnel according to the railway and city characteristics of railway, railway and city to maximize the request design method.
Key words: beneath the city; tunnel entrance canopy; design method
中圖分類號:U453.1 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)01-0020-02
引言
隨著鐵路建設的不斷發展,為了鐵路與城市發展和諧發展,更多的在市繁華中心區通過鐵路隧道入地來避免與城市爭奪地面土地資源,并且防止鐵路對城市的割裂作業。
從地圖上俯瞰石家莊,京廣、石太、石德鐵路在省會呈十字形交叉,特別是京廣鐵路從城市中心穿過,把主城區東西分割,而東西向交通是石家莊市交通的主流向,巨大的車流穿地道橋而過,造成石家莊城區的交通瓶頸。石家莊市因鐵路而發展,以火車站為中心,西起維明街,東到體育大街,北起和平路,南至槐安路,在這約 20 平方公里的區域內,集中布置了省、市行政中心,文化活動中心,交通中心,通訊中心,金融中心,商業中心,省、市醫療中心,以及兩個小商品市場,中心區人口密集,交通壓力巨大,市區 40%的交通出行集中在中心區。同時鐵路如果穿城而過對城市中心區交通造成的壓力勢必雪上加霜。鐵路入地成為行之有效的結局方案。石家莊隧道的建設從根本上解決的鐵路對城市分割帶來的影響,隨著鐵路和城市建設的不斷發展,會有更多的穿城鐵路采用下穿隧道的方式來解決鐵路與城區發展的矛盾,而隧道雨棚的建設不僅為隧道提供了防護,也是鐵路隧道更加和諧的融入城市的景觀之中,更可能成為城市的特色景觀。
1.隧道雨棚設計概況:
石家莊穿城入地的六線隧道工程是全國首例,也是我國規模最大的下穿城市鐵路隧道工程,自石家莊北部義堂路入地,至槐中路出地,全長4980米。位于義堂路附近的隧道入口為兩孔四線隧道,為兩聯孔4線隧道。石青客運專線及石德線通過1、2線出入口引入隧道內,出口為三連孔6線隧道。因此共設4個隧道出入口,北側的1、2線、位于義堂路附近的4線入口及南側槐中路的6線出口,4處隧道出入口至線路變坡點長度470米至690米不等,如此長度范圍內匯集的雨水如果不加控制匯入隧道內,就會危及旅客及隧道安全。為了防止雨水進入六線隧道內,需要分別在4處隧道出入口分別設置隧道口雨棚。六線隧道設置的4處進出口雨棚也成為我國規模最大的隧道雨棚工程。
以下著重介紹4處進出口雨棚中跨度最大的6線出口雨棚:雨棚覆蓋面積近2萬平米,長度為456米,雨棚寬42米,高14米,雨棚縱向設計坡度為12.17‰。雨棚結構采用輕型鋼結構和鋼筋混凝土結合,主體結構為單層混凝土結構,垂直于股道方向的梁為鋼筋混凝土弧形梁,弧形梁兩側向外挑2.5m。屋面為輕型鋼結構,面層為直立鎖邊銀灰色鍍鋁鋅壓型鋼板。封檐板采用氟碳噴涂處理的鋁單板。隧道雨棚結構結合了鋼筋混凝土結構的堅固耐用便于維護的特點,又有鋼結構跨度大,結構輕巧,美觀便于施工的優點。通過經濟技術比較,最終確定雨棚沿股道方向柱間距12m最為經濟合理,雨棚柱采用鋼筋混凝土圓柱,雨棚柱均與下部的路基擋墻結合,由路基擋墻承載并分散雨棚的荷載,因此路基擋墻也采用了非標準設計,每塊擋墻結構長度也采用了12米與雨棚柱距相同。垂直于股道方向立四排柱,分3跨,中間兩柱跨度13m,兩側柱跨度12m,每跨設2條線路共6線,總跨度為37m。
2.雨棚防排水設計:
長度覆蓋整個隧道出入口坡道并與隧道出入口無縫結合。雨棚底部設置有路基擋墻,及保護隧道口又防止兩側地面雨水流入隧道內。雨棚頂部為舒緩的弧形雨水自然流到兩側地面,在路基擋墻外2米范圍內設置混凝土散水,散水至排水溝4米范圍內為混凝土硬化地面,雨水最后匯入地面排水溝排入市政。一旦雨棚兩側有部分飄雨進入隧道出入口斜坡,隧道進出口洞門處還都設有截水溝,可以把沿斜坡進入的雨水擋住。排入隧道內截水溝兩側有積水井,通過機拍泵站及時排入城市雨水管網。
3.隧道雨棚空氣動力設計:
列車高速進入隧道時,空氣流動因受到隧道壁面的限制而被阻滯,使列車前端靜止的空氣受到壓縮,從而形成壓縮波。當列車尾部進入隧道后,由于列車尾部的壓力低于大氣壓,原先經過環狀空間流到隧道入口外的空氣改變流向,變成流入列車后方的隧道空間,而且隧道外的空氣也流入該空間。并且,因經環狀空間流入車后隧道空間的空氣流量小于列車所排擠開的空氣流量,于是在列車尾部形成了低于隧道洞口外大氣壓的壓力區,即產生膨脹波。壓縮波和膨脹波均以音速向前傳播,到達隧道出口后,以不同形式的波反射回來,朝入口端傳播,如此不斷反復。因此如果雨棚采用封閉的環狀空間結構,動車進出產生的壓縮波和膨脹波會對雨棚結構產生巨大影響。因此為避免封閉的環狀空間結構,雨棚兩側開敞設計,保證的足夠的通透面積,最大程度減少動車運行對雨棚結構的影響。
4.隧道口雨棚景觀設計:
從景觀設計的觀點來看,傳統的設計缺少對旅客和觀者的考慮,仍然是僅以功能為目的的設計概念.景觀設計則強調從旅客和觀者的心理學印象出發,以提高旅客和觀者的舒適性為目的,把隧道洞口放在城市重要景觀的位置上來研究。隧道洞口開挖改變了周邊的城市環境,洞口及坡面的擋墻以及附屬突出的構筑物對地區局部景觀產生極大的影響。隧道口雨棚景觀設計從創造與周圍環境協調的角度出發,使隧道洞口的設計在滿足基本功能的同時,達到既與周邊環境有機融合又成為景觀亮點的目的。
石家莊隧道洞口屬于端墻式洞口,結構合理,外形簡練剛硬,但作為城市景觀,則太過冰冷,使人產生疏離感,與石家莊城市充滿活力的城市風貌不夠融合。因此隧道雨棚屋面造型方面采用了輕盈柔和的弧形設計。在雨棚的色彩方面:梁柱用淺灰色隱形于背景,而突顯了的白色的弧形雨棚屋面。
雨棚作為聯系鐵路隧道與城市景觀的紐帶,將鐵路功能性為主的工業設計風格巧妙融合到了城市景觀之中,修長的雨棚從地面逐漸抬升至空中,避免了鐵路突然出現在城區的突兀,從心理的角度,反而勾起觀者的遐想空間,對動車從隧道出現產生期待。
5.結語:
隨著石家莊六線隧道的建成使用,鐵路將城市分割為橋東橋西的局面逐步結束,使沿線土地更合理地利用,周圍商業區也將更好地連片發展。石家莊市城區道路建設完全在平面上進行,原本被鐵路阻隔的道路系統將得到完善,十多條路段就能夠平面連通,石家莊市中心可全面實現東西方向交通道路融合,進而優化原來鐵路隔斷的城市網絡結構不合理的局面,提升城市的品位和形象,使交通樞紐優勢更加凸顯,提高物流、人流和輻射能力,增強經濟社會發展的活力。
作為鐵路隧道重要的組成部分,連通鐵路隧道與城市的六線隧道雨棚,也將發揮它應有的作用:除了向城市展示了更加有親和力、更加人文關懷的鐵路形象以外;而更為印象深刻的是,它也將成為矗立在石家莊這座活力城市中心的標志性景觀之一。
參考文獻:
[1] 關向群西南交通大學《隧道洞口景觀設計實用方法的研究》博士學位論文2004
關鍵詞:運營隧道;病害;治理
前 言
隧道病害是一個世界性的難題。日本是隧道較多的國家之一,近年來,日本鐵路運營隧道相繼出現了數起危及行車安全的事故,引起了有關部門的高度重視。1999年6月27日福岡縣境內一座隧道邊墻上重達200kg的混凝土砸在高速行駛的列車上,為此對377處不安全的混凝土襯砌進行了加固。日本運輸省對全國3529座公路隧道檢查,結果發現60%以上的隧道都存在著不同程度的病害。
作為鐵路運輸的咽喉部分,運營隧道結構的安全狀況影響著客貨運輸的效率、效益及安全。但是,由于水害、凍害、不良地質及襯砌材料侵蝕等原因,致使運營隧道的襯砌混凝土產生開裂、變形,產生疏松、剝落、掉塊等,使襯砌的有效厚度減薄,降低襯砌結構的承載能力及其使用壽命;病害嚴重的將導致襯砌結構失穩、破壞,即結構繼續使用的安全性(即結構能繼續使用的可靠性)降低,隨著病害的繼續發展,最終會導致襯砌結構失穩破壞,影響運輸安全。
據鐵道部資料統計,1999年鐵路運營隧道合格率為65.2%,2000年隧道合格率為65.7%。有些隧道的病害還相當嚴重,甚至已危及到行車安全。鐵路部門每年都投入大量的人力、物力和資金用于隧道病害的維修和整治,但隧道設備的狀況仍然沒有根本好轉。
1、鐵路運營隧道病害的主要類型
鐵路隧道的病害類型主要包括:滲漏水病害(包括凍害)、襯砌結構裂損病害、基底破損病害以及其他類型病害等。而這其中,滲漏水病害和襯砌結構破損病害是影響隧道安全性的主要因素。
1.1 隧道滲漏水病害類型隧道滲漏水病害類型包括隧道漏水、涌水(拱部滴水、隧底冒水、孔眼滲水)、隧道襯砌周圍積水、潛流沖刷、侵蝕性水對襯砌的侵蝕以及凍害等幾種。
1.1.1 隧道漏水和涌水。隧道圍巖的地下水,或洞頂地表水直接地(無襯砌)和間接地(通過襯砌的薄弱環節)以滲、漏、淌、涌等形式進入隧道內所造成的危害,叫漏水或涌水。這是隧道中最常見的一種病害。
1.1.2 襯砌周圍積水。隧道建成后,地表水或地下水向隧道周圍滲流匯集,如不能及時排走將引起隧道出現病害就稱為積水。
1.1.3 侵蝕性水對襯砌的侵蝕(水蝕)。圍巖中地下水因含有鹽類、酸類和堿類等化學成分,對混凝土襯砌起腐蝕作用而形成病害(水蝕病害)。
1.1.4 凍害。在嚴寒地區,地下水或地表水進入隧道后,凍結成冰,造成隧道功能受損害,稱為凍害。根據凍害的現象,凍害類型可分為掛冰、冰錐、冰塞、冰楔、圍巖凍脹、襯砌材質凍融破壞和襯砌冷縮開裂等7種。
1.2 鐵路隧道襯砌結構裂損
隧道襯砌裂損類型包括襯砌變形、襯砌移動和襯砌開裂3種。
1.2.1 襯砌變形。襯砌變形有橫向變形和縱向變形兩種。而橫向變形是主要變形。襯砌橫向變形是指襯砌由于受力原因而引起拱軸形狀的改變。
1.2.2 襯砌移動。襯砌移動是指襯砌的整體或其中一部分出現轉動(傾斜)、平移和下沉(或上抬)等變化。襯砌移動也有縱向移動和橫向移動之分。對于大多數已發生裂損的襯砌,往往是縱向和橫向移動同時出現。
1.2.3 襯砌開裂。襯砌開裂是指襯砌表面出現裂縫,是襯砌變形的結果。
隧道襯砌裂縫一般是指作為隧道主要結構的二次襯砌混凝土表面的可見裂縫,它是指二次襯砌混凝土中的不連續面,這些薄弱部位是引起混凝土破壞的主要原因。
2、隧道襯砌裂損的加固技術
在運營條件下,對隧道襯砌裂損的修補與整治是一項復雜而艱巨的工程。一般應在加強觀測,掌握裂紋變形情況和地質資料,查清病害原因的基礎上,對不同裂損地段,采用不同的工程措施。同時注意對襯砌漏水、腐蝕等病害,一并綜合進行整治。貫徹徹底整治的原則,達到穩定圍巖,加固襯砌,確保運營安全的目的。
2.1 加固隧道圍巖
2.1.1 深孔壓漿法
在襯砌上均勻布置孔位,用風鉆打深度4-6米的孔,向襯砌周圍破碎圍巖體內壓漿,加周圍巖。使襯砌周嗣的圍巖在1.5米的范圍形成一個固結圈,使作用在襯砌上的地層壓力大小和分布產生有利轉化,來有效地穩定圍巖同襯砌本身共同受力。同時也可防止地下水的滲入,有利于襯砌結構受力與防水。
2.1.2 深錨桿加固法
對圍巖類別較好的巖體,可以在襯砌上均勻布置孔位,用風鉆打深度4-6米的孔,進行壓漿,然后再打入金屬錨桿。這樣可使襯砌周圍的破碎不穩定巖體相互粘結,形成一定厚度的承載拱;在水平層狀的巖石中把數層巖層串聯成一個組合梁,與襯砌共同受力,防止襯砌變形和破損。采用錨桿加固不僅可以有效地控制襯砌的變形,提高襯砌的穩定性,而且可以使作用在襯砌上的地層壓力大小和分布產生有利轉化。
2.1.3 支擋加固和治水穩固圍巖對偏壓隧道或位于滑坡地段,有可能產生新滑動的隧道,可以采用修建排水設施,防止地表水滲入巖體。同時修筑抗滑墻或抗滑樁來預防山體失穩與滑坡。
2.2 襯砌加同
2.2.1 噴錨加固裂損襯砌
這類方法是目前襯砌加固最常用的方法。這類方法的優點是不用拱架、模板,噴層與鑿毛洗凈的原污工面粘結力強。施工進度快,對行車干擾少,勞動強度低,工程費用低,安全可靠性高。同時噴層早期強度高,密實度高,抗滲性好。一般情況下常常和加固隧道圍巖結合使用,充分發揮襯砌與圍巖的共同作用。目前噴錨加固常用的有素噴、網噴、錨網噴、噴射鋼纖維混凝土和嵌軌網噴。
2.2.2 嵌補襯砌裂紋
即沿裂紋鑿成內口稍大于外口的楔性槽,槽寬不宜小于5cm,槽深應接近縫深,并大于5cm。用水沖洗槽子,使粘接良好。一般采用MIO水泥砂漿嵌填搗實,最好用膨脹性水泥砂漿填灌。如裂縫寬度較大時,也可以采用混凝土填補。如果有條件.采用環氧樹脂或環氧樹脂砂漿嵌補裂縫效果更好。這種方法適用于襯砌局部開裂,但經過一段時間已經停止發展或者襯砌被各向裂紋破壞較嚴重,但襯砌仍是一個完整的整體,尚未喪失承載能力,而且裂紋已經停止發展的情況。
2.2.3 鋼筋混凝土套拱
采用鋼筋混凝土套拱加強原襯砌,一般鋼筋混凝土厚度為20-30cm。在現場多采用單心圓拱以適應不均勻的圍巖壓力。鋼筋混凝土套拱這種方法主要適用于隧道拱部開裂嚴重,拱頂壓劈掉塊,拱腰縱裂錯臺,但還具有一定的整體性和承載能力,而EL邊墻基本完好的情況。不宜采用噴錨整治的,而又未達到拆除重建的嚴重程度的隧道。
2.2.4 嵌補襯砌
如果裂縫發展較快,且有規則,襯砌的整體性也較好,可考慮局部或全環形加設鋼拱支撐。鋼支撐設置方法、大小、間距等視隧道限界凈空尺寸,外載的大小而定。一般是將襯砌鑿開,埋人固定鋼拱架或鋼軌。若拱部設鋼拱,拱腳支撐在墻頂或預埋拱
腳處牛腿上,若全斷面支撐,接頭要形成剛性節點。為了考慮縱向抗彎能力,支撐縱向應加強聯結,安裝后如隧道凈空允許,在原襯砌外再澆筑混凝土套拱。
2.2.5 更換襯砌
更換拱部、邊墻襯砌這種方法一般情況下不宜采用,因為開裂的襯砌仍然具有一定的承載能力。重建的新襯砌一般采用鋼筋混凝土結構.這樣可以提高襯砌的承載能力。并且能針對不同聞巖壓力分布情況配置鋼筋,襯砌厚度可以減少,便于滿足隧道凈空要求,減少開挖數量。但鋼筋綁扎和灌注混凝土施工比較困難。因此也常常采用拆除舊襯砌,用鋼拱架作為臨時支撐,然后將{刊拱架埋人新建隧道襯砌的混凝土中,形成鋼拱架鋼筋混凝土。
2.2.6 隧道底部加固
通過現場試驗、室內模型試驗、理論分析等手段找提出了合理的隧道底部結構形式和排水系統設計及可行的施工方法。
(1)單線隧道直墻襯砌底部結構:加厚鋪底,由20em加厚到40cm.或20cm鋼筋混凝土鋪底;提高鋪底混凝土標號,由C10到C20混凝土;加深兩側邊墻及側溝深至軌面線以下1.6m。
(2)單線隧道曲墻仰拱斷面:由原混凝土充填改為與仰拱同一標號C20混凝土。
(3)隧道底部采用順接襯砌斷面。將原標準設計大墻底改為與仰拱順接,八心圓斷面,使底部結構力學條件更為良好。
(4)深排水溝的埋置深度:深排水溝水面應低于隧道鋪底面20cm。
(5)深排水溝埋設位置,單線隧道深排水溝放置兩側。
2.2.7 增設仰拱
此方法適用于粘土質泥巖軟弱隧底,邊墻下沉,或者膨脹性圍巖,基底病害地段,以及既有仰拱破損地段改建。一般仰拱厚30-50cm,采用C20混凝土。仰拱與邊墻連接必須鑿毛,增設釬釘加強連接。同時應設深側溝,以利排水和維修。
3、隧道滲漏水加固
整治運營隧道滲漏水病害的原則,應做到拱部邊墻不滴水、隧底不涌水、道床不積水、安裝設備的孔眼和錨桿不滲水;寒冷地區洞內無凍害、凍脹、無積水。
3.1 壓注槳液
如果襯砌滲漏水較為普遍,采用壓注漿液補強防水最適宜。通過壓力將防水漿液注入襯砌與圍巖孔隙及巖層節理中,阻止地下水的滲入,使地下水按地下水原來的水系活動,疏導引出。常用的壓漿方式主要有單泵壓漿和雙泵壓漿兩種。
注漿壓力、注漿孔間距、應用材料選擇、以及漿液的水灰比等,均應按襯砌滲漏水情況確定。一般規律是:大范圍滲水布孔宜密鉆孔宜淺,裂隙滲漏布孔宜疏鉆孔宜深。孔徑大于40mm,深入圍巖一般應大于20cm。注漿孔一般采用四方形和三角形兩種布置方式。
3.2 襯砌作防水層
作防水層是目前國內外整治隧道襯砌滲漏應用最普遍的方法,效果明顯,施工簡便,費用較低。從耐久性的角度看,采用外貼式防水層效果較好。但限于隧道凈空與施工安全等問題,目前采用較少。目前常用方法的有砂漿抹面、噴涂防水層、粘貼防水卷材等。作為內貼防水層,目前在隧道維修養護中較為大量采用。
3.3 新型復合防水層
通常使用:①噴涂M1500水泥密封劑防水層;②采用“優止水"(U-Seal)高效防水劑進行表面處理;③采用UP2000結構修補劑進行修補;④采用ADEX混凝土結構修補防護體系;⑤剛柔兼顧復合防水層:剛柔兼顧復合防水層是由剛性和柔性多種材料組成,利用剛性、柔性材料的互補作用,合理的層次結構,使復合防水層達到剛柔兼顧多道防水的目的。剛柔兼顧復合防水層由底層、找平層、柔性層、保護層四層組成。
4、隧道截排水
4.1 截水措施
是指在地表水與地下水來源處將水截斷,防止流向隧道內的方法。
4.2 排水措施
排水方法是將通過襯砌滲入的地下水,引向洞內水溝排走。常用的幾種方法有:排水暗槽,襯砌后盲溝等,是隧道內普遍使用的方法。但襯砌厚度太薄,或要求疏干襯砌周邊巖層厚度太厚時,可采用下列幾種方案:
4.2.1 泄水洞方案:泄水洞主要用于暗河、泉眼等涌水量大的地區。修筑時要設置在隧道地下水上游方向,其斷面大小,視流量要求外,盡可能減小。做到能施工維修,疏通為原則,一般寬為0.8m,高度為1.6m。長大隧道施工遺留平行導坑,也可修筑成泄水洞,利用其靠隧道一側向隧道頂部橫向鉆孔,來排除隧道頂部地下水。
4.2.2 側洞潛孔排水:利用大避車洞。向隧道兩則縱向鉆孔排水,如滲水段無避車洞,可向襯砌壁后鑿挖側洞,其深度為2.0m,高為2.8m。
【關鍵詞】頂管技術;市政工程;應用;施工工序
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便,特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段,這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點,在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm;②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置:平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下;②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝:頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基下,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計:頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施如下:1)穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管技術由于其在市政工程施工中的眾多優點而逐漸被廣泛應用,本論文在簡單介紹了項管技術的施工特點的基礎上,重點分析了頂管技術在市政工程建設中的應用,并討論了頂管施工的工藝問題,對于進一步提高頂管施工的質量水平具有一定借鑒意義。
【參考文獻】
[1]廖霞柳.洛河電廠取水工程頂管施工質量控制分析[J].安徽水利水電職業技術學院學報,2010,(01):13-14,17.