箱涵下穿铁路顶进施工技术研究

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1、箱涵下穿铁路顶进施工技术研究　　摘要：目前，我国城市地下空间开发建设和轨道交通建设正处于一个快速发展时期，将会建造大量的地下通道工程。本文就对箱涵下穿铁路顶进施工技术进行简要分析，同时也对大断面箱涵顶进技术在下穿铁路工程中的应用做以阐述。关键词:箱涵顶进；技术发展；技术应用中图分类号：TU74文献标识码：A1、箱涵顶进技术的概述箱涵顶进施工通常用于在不影响地面交通的情况下建造大断面浅埋式地下通道。最早运用箱涵顶进施工技术是德国，它于1957年在奥芬堡市的铁路线下，用箱涵顶进技术施工了高2.4米、宽2.5米的盒式钢筋混凝土人行通道。随后这项技术在英国和美国得到

2、较好的应用与发展。而标志这项技术走向成熟的是上世纪70年代日本所研发多种工法的出现。而这些工法就包括PCR(PrestressedConcreteRoof)工法、URT(UnderRailwayTunneling)工法、SC工法、R&C(Roof&8Culvert)工法。而我国由于受当时的技术与经济落后的限制，直到1966年天津东风路地道的建成，才标志我国初步运用了这项技术。但是这项技术在我国的发展是尤为迅速的，比如：1970年上海首次修建新华路铁路下立交，1998年南京玄武湖水底隧道穿越古城墙部分都是采用了箱涵顶进工艺。随着21世纪的到来，我国经济和科技水

3、平的提高，现代建筑行业的崛起，箱涵顶进工艺也进入了高水平的行列，比如2005年上海中环线北虹路地道工程就采用了先进的管幕·箱涵顶进施工技术。2、箱涵顶进施工技术2.1、管幕·箱涵顶进施工技术管幕·箱涵顶进施工方法是指在已施工的管幕内顶进箱涵，（管幕·箱涵顶进施工技术示意图见图1）。它以单管顶进为基础，利用小型顶管机在拟建的地下通道四周依次顶入钢管，使各单管间依靠锁口在钢管侧面相接形成管排，锁口空隙可注入止水剂以达到止水要求，待管排顶进完成后即形成一圈用钢管组成的用以支撑外部载荷的结构层，即管幕，（管幕內顶进箱涵示意图见图2）然后箱涵再在其管幕中间顶进，最终形

4、成一个通道。8在管幕一箱涵顶进施工工法中，由管幕形成了相对刚性的临时挡土结构，可减少中间土体开挖时对邻近土体的扰动，达到维持上部建（构）筑物与管线正常使用功能的目的，类似于公路隧道中的超前支护的作用。管幕可为半圆形、圆形、门字型、口字型等，主要根据内部结构断面形状及土质而定。2.2、直接顶进施工技术直接顶进施工方法是指采用与通道尺寸相近的矩形顶管机进行顶进施工，即每顶进一段距离后，安装一节管节，直到顶管机全部进入接收井，管节全部安装完。这是目前国内普遍使用的一种箱涵顶进施工方法，其施工速度比较快，但在浅覆土或特殊环境下，如果直接顶进箱涵往往会导致地面沉降过大

5、，对周围环境影响有较大影响，因此在采用直接顶进施工法时，要求地面覆土不宜过浅，而且对地面环境的保护难度较大，必要时需采取辅助施工措施以实现对周围环境的保护。2.3、箱涵顶进双重置换工法箱涵顶进双重置换工法是一种创新的施工工艺，它根据要设置的箱涵外包尺寸，直接采用全断面矩形管幕来支撑外部载荷（箱涵顶进双重置换工法示意图见图3）。即施工时先采用顶管机将矩形管幕按一定顺序依次逐个顶进，该矩形管幕总的施工横截面与准备设置的箱涵外缘吻合并贯通施工区间全程，然后在矩形管幕后侧设置箱涵，再通过顶进箱涵，推动管幕，尔后在接收井内逐节回收矩形管幕。8采用箱涵顶进双重置换工法施

6、工时，其管幕按不同的模数组合可适应不同尺寸的箱涵顶进施工；管幕模数化后，又可将施工设备小型化，从而降低对施工场地要求，实现在有地下室等特殊情况下的地下通道施工；利用减摩钢板还可以防止箱涵上部土体产生背土效应；由于在顶进管幕时，已将箱涵顶进断面上的土体基本全部挖除，已推进管幕完全填充了施工空间，所以在顶进箱涵时，基本上就是以顶进箱涵来置换管幕，不用开挖土体，省却了以往箱涵顶进时还要开挖箱涵前方土体的麻烦。因此，与传统的管幕法施工相比，新的箱涵顶进双重置换工法不需要推进箱涵时的切削装置，而且推进阻力减小，降低了对反力装置和推进装置的要求，因而大大减少了设备的投入

7、费用；且由于矩形管幕可回收再用，因此又可减少施工费用，降低工程造价。当然，由于要待一根一根管幕施工完再施工箱涵，如果管幕数量过多的话，施工周期会较长，这对于有一定工期要求的工程就不宜采用。2.4、R&C施工技术R&C施工方法是指沿着箱涵外周设置箱形管幕，使其作为道路或轨道防护，箱形管幕与设置的箱涵外缘吻合并贯通施工区间全程，紧接在箱形管幕后侧安装箱涵，随后通过顶进箱涵并用其完成对箱形管幕的置换。（R&C施工技术施工示意图见图4）R&C施8工方法一般适用于在铁路或道路等现有建（构）筑物的正下方（或邻近）施工箱涵。在R&C施工中，在上部管幕的上表面设置减摩钢板将

8、管幕与上部土体隔开，这样就可在减摩钢板下方移动箱形管