大直径盾构隧道轨下结构设计方案比选研究

京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。

大直径盾构隧道下穿高铁无砟轨道路基预加固方案研究

以某高速铁路大直径盾构隧道下穿既有沪宁高速铁路无砟轨道路基为背景,采用三维数值模拟方法并参考类似工程案例,研究3种不同防护方案下(管幕加固、竖井底部注浆、保压循环注浆方案)大直径盾构下穿既有高铁路基及轨道的变形控制效果和措施。研究结果表明:轨道高低应作为盾构下穿施工的主要控制指标,无防护措施下大直径盾构下穿软土地层造成的最大沉降值为28.56 mm,不利于轨道的平顺性控制,仅采用盾构掘进措施无法满足高铁安全运营;保压循环注浆方案下路基中心沉降3.13 mm,通过主动控制路基变形调节轨道变形,轨道高低值0.21 mm,轨向值0.23 mm,远小于作业验收控制值;基于既有高铁路基沉降控制要求,确定了保压循环注浆的合理注浆压力不宜超过40 kPa、注浆管间距不宜大于0.4 m等参数,为工程施工提供指导。

顶进框架桥下穿既有高速铁路的设计与施工研究

采用空间有限元方法,分析下穿既有高速铁路框架桥的空间受力特性,并根据分析结果进行配筋方案的设计。本框架桥跨度大,穿越既有铁路要求高,设计中影响因素较多。通过选择合理的结构设计形式、既有铁路加固方法、既有路基防护措施,以达到设计目标并保障安全,为以后类似穿越工程提供借鉴。

京张高铁大直径盾构复杂环境智能建造关键技术

京张高铁清华园隧道位于北京市海淀区,自学院南路以南入地至清华东路以北五环路以南出地面,全长6020 m,隧道内径11.1 m,外径12.2 m,是全线的重点控制性工程.清华园隧道是北京地区最大直径的盾构隧道,位于北京城市核心区,采用直径为12.64 m的泥水平衡盾构掘进,依次穿越学院南路、北三环、知春路、北四环、成府路、清华东路、双清路共7条主要市政道路和106条重要市政管线,还穿越地铁10号、12号和15号线3条地铁线,全线近距离并行侧穿地铁13号线,是目前国内穿越重要建构筑物最多的国铁单洞双线大直径盾构高风险隧道之一.