方 健

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都610031)

1 工程概況

重慶至利川鐵路是在建滬漢蓉快速客運(yùn)通道的重要組成部分，西起重慶市，向東途經(jīng)長壽區(qū)、涪陵區(qū)、豐都縣和石柱縣，止于湖北省利川市，線路全長264.4 km。渝利鐵路在重慶北站實(shí)施客貨分流，貨運(yùn)列車經(jīng)貨車外繞線至唐家沱車站后通過新建唐家沱聯(lián)絡(luò)線在胡豆堡線路所接入渝利鐵路正線。

唐家沱聯(lián)絡(luò)線右線自唐家沱車站引出后，以望山丘隧道下穿既有渝懷鐵路，聯(lián)絡(luò)線右線在隧道出口外120 m與聯(lián)絡(luò)線左線并行后采用80 m鋼桁梁上跨渝宜高速公路。

望山丘右線隧道位于位于重慶市江北區(qū)境內(nèi)，單線隧道，全長312 m。唐家沱右聯(lián)絡(luò)線與既有渝懷鐵路交叉(LTXDK33+753=K33+790)，夾角為32°，下穿的既有鐵路為挖方段路基，位于R=2 400 m的曲線上。該隧道為淺埋隧道，既有鐵路軌面標(biāo)高與新建鐵路軌面標(biāo)高的高差約為13 m，隧道拱頂高程與既有路肩高程的高差不足5 m。

2 下穿方案研究

既有鐵路處施工是鐵路局安全管理的重中之重，新建隧道下穿既有鐵路路基施工既要保證既有鐵路的運(yùn)營安全，同時(shí)又要保證隧道自身的施工安全。由于隧道拱頂距離既有路肩高差不足5 m，且?guī)r性以泥巖為主，裂隙水滲漏較大，為Ⅴ級(jí)圍巖，地質(zhì)條件較差。既有渝懷鐵路又位于高路塹挖方地段，采用常規(guī)支護(hù)措施施工隧道是無法保證既有鐵路運(yùn)營安全和施工安全的，而新建鐵路的線路標(biāo)高由于受下穿既有鐵路后上跨高速公路的凈高控制，沒有進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整的條件，因此需要結(jié)合實(shí)際情況確定切實(shí)可行的實(shí)施方案，重點(diǎn)研究了組合D型便梁加固方案。對(duì)新建隧道下穿段上方的既有鐵路路基采取D型便梁加固后暗挖施工隧道，隧道下穿渝懷鐵路段采用留核心土臺(tái)階法非爆施工，隧道超前支護(hù)采用108大管棚內(nèi)置鋼筋籠及42超前小導(dǎo)管配合支護(hù)，初期支護(hù)全環(huán)采用I 18型鋼鋼架，縱向間距為0.5 m一榀，襯砌類型為V級(jí)A型加強(qiáng)復(fù)合襯砌，嚴(yán)格遵守“短進(jìn)尺，不爆破，強(qiáng)支護(hù)，勤勘測，緊襯砌”的原則進(jìn)行施工。

3 組合D便梁加固方案介紹

3.1 D型便梁的技術(shù)特性

D型施工便梁采用下承板梁結(jié)構(gòu)，按鐵路“中－活載”和“建限－1”限界進(jìn)行設(shè)計(jì)，適用于單線和雙線，直線和曲線(R≥400 m)，行車限速為60 km/h，具有運(yùn)輸和拆裝方便的特點(diǎn)。D型施工便梁分為D12、D16甲、D20和D24四種型號(hào)，跨度分別為12.06 m、16.08 m、20.1 m和24.12 m。交叉處既有鐵路曲線半徑R=2 400，D型便梁在曲線地段單線R≥900 m、外軌超高小于100 mm時(shí)，縱梁取高位、中位、低位均可，便梁定位線至縱梁中線距曲線內(nèi)側(cè)為2 250 mm，曲線外側(cè)為2 210 mm，具體見圖1、圖2。

圖1 D型便梁構(gòu)造圖

圖2 D型便梁橫斷面

3.2 D型組合便梁設(shè)計(jì)

新建隧道在下穿既有鐵路段設(shè)計(jì)為Ⅴ級(jí)A型加強(qiáng)復(fù)合襯砌，隧道結(jié)構(gòu)橫斷面寬度為8.0 m，隧道與既有鐵路夾角為32°，其結(jié)構(gòu)順既有線路方向投影長度8/sin32°=15.1 m，D型便梁采用2 m×2 m挖孔樁支墩，順既有線路方向投影長度2+2/tg32°=5.2 m，因此選擇主跨為24 m的D型便梁，組合D型便梁布置圖見圖3。

圖3 組合D型便梁布置圖

由于線路斜交角度較小，單跨24 m的D型便梁無法對(duì)稱布置，兩側(cè)24 m的D型便梁縱向錯(cuò)位值為L=4.46/tg32°=7.14 m，為滿足該范圍內(nèi)安裝橫梁的要求，在24 m跨D型便梁兩側(cè)配置16 m跨D型便梁做為邊跨。由于D型便梁支點(diǎn)位置不對(duì)稱，同一根橫梁兩側(cè)的縱梁豎向變形不一致，線路兩側(cè)支撐強(qiáng)度存在差異，為確保列車運(yùn)營安全，并對(duì)組合D型便梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真動(dòng)力特性分析，根據(jù)分析計(jì)算成果，組合D型便梁結(jié)構(gòu)的位移、撓度及列車舒適性均滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4 結(jié)束語

渝利鐵路唐家沱聯(lián)絡(luò)線望山丘右線隧道小角度下穿既有渝懷鐵路路基段，合理的采用了組合D型便梁加固既有鐵路，確保了既有鐵路的運(yùn)營安全以及施工安全。隨著我國鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，新建或改建線路與既有鐵路交叉的情況越來越多，研究采用的組合D型便梁加固技術(shù)，對(duì)以后類似工程具有一定的借鑒意義。