专利名称：既有电气化铁路隧道接长段构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气化铁路隧道，特别涉及一种既有电气化铁路隧道
的接长段构造。
背景技术：
在既有隧道运营中，需接长隧道通常有如下两个原因，因山体出露
的岩层分化剥落，产生危岩落石，危及行车安全；在既有隧道洞口附近， 需新建公路、铁路或其他建筑物。隧道接长段一般采用明洞或棚洞，明洞 由于拱部为单心圆或三心圆，受力条件较好，能承受较大的冲击荷载，故
常被优先采用。
电气化铁路中，牵引变电所输出的电能，是通过供电线送到接触网 的接触线上，提供给电力机车。既有隧道的接触网由接触悬挂、支乘装置 及定位器组成。电气化铁路接触网电压高达27. 5千伏，这个电压的闪络 距离约为0.3米，在此距离内，即使不接触带电部位，人体也可能触电， 所以在既有隧道改建施工中必须保证安全。
目前，现有隧道接长段中的拱形构造是在两侧边墙的顶部通过现浇 混凝土形成。这种构造形式使既有隧道的接长改建的施工只有采用下述两 辨'方法ilbf亍
一、利用接触网维修的"天窗"时间，进行隧道改建 "天窗"就是在列车运行图中空出一段时间不行车，留给接触网维修 用,,，而"综合天窗"就是让工务、电务等单位都参与进来，在同一时间、 同一区段一起进行维修和施工。"天窗"时间一般为2小时，多在夜间。 在天窗点兌现、施工天窗点综合利用以及大型技术作业天窗组织等方面， 仍存在不少问题，主要表现在
U.)天窗点兌现得不到充分保证。繁忙千线能力十分紧张，客货列车混 跑，运输波动较大，造成阶段性、季节性、流向上存在不均衡，"吃点"或"无点"等综合天窗点兌现不足的现象时有发生；在春暑运、防洪等关 键时期，由于大量加开临客或受到水害影响，对正常运输千扰较大，造成 天窗兌现率的下降。
(2) 施工天窗点综合利用不充分。部分单位施工方案、施工组织、安全
措施不落实；设-备管理单位对施工安全协议、安全监督、施工质量把关不 严，造成综合天窗点内多工种、大兵团作战中没有施工作业主体单位；各 施工单位、作业人员、作业机具缺乏统筹协调；部分施工单位干小活，要 大点，点内作业量不饱满，销点不及时，天窗资源浪费现象较为普遍。
(3) 大型技术作业天窗组织难度大。由于没有图定天窗点，加之大型技 术作业接发列车数量大、方向多，调车作业频繁，站场道岔多、联锁关系 复杂，组织难度大；部分客车由停车改通过，更换提速道岔任务重、联锁 关系变化大、影响范围广。
隧道改建在"天窗"时间进行，施工工期长，效率低，生产组织难度 大，协调困难，易产生行车事故，并影响运输能力。如1991至1998年， 全路因既有线上的施工造成行车重大事故高达40多起。
采用此施工方案，若要完成30m长的隧道接长段，预计施工时间为 120天。施工的主要步骤如下
① 在限速25km/h条件下，先施作边墙衬砌；
② 架设拱部内缘的钢模板，钢模板沿隧道纵向长度为6~9 m,钢模 板下方须设置防电板，以保证绝缘；
③ 绑扎拱部衬砌钢筋，立侧模板和外模板，泵送混凝土浇筑；
④ 混凝土养护；
重复工序②至④，直到施作完成30tn的新建明洞衬砌。
⑤ 施作拱部防水层，对称分层夯填土石， 一次分层厚度G. 3 ~ Q. 5m。 由于施工时间均在"天窗"时间进行，工作人员和机具就位和撤离，就需 1 / 3 ~ 1 / 4的时间，故该方案存在施工工期长，施工组织困难，施工 对运营千扰极大、工作效率低的缺点。另外，由于施工时间长，易发生安 全事故,，
二、架设防电台牟，进行隧道改建
防电台车也称多功能框架式防电作业车，长度一般为6-9m,它是用两侧的桁架来连接固定顶框主梁，顶框主梁的下面设有防电板，为了便 于防电台车的移动，在桁架下端固定有行走轮。顶框主梁上还有固定的防
护网，可装设钢模板。
采用此组织方案，若要完成30m长的隧道接长段，预计施工时间为 7 ()天 施工的主-要步骤如下
① 在限速"kni/h条件下，先进行扣轨，然后架设防电台车的行走轨；
② 在"天窗"时间架设防电台车(含拱部钢模板)，台车长度为6m， 钢模板下方须设置防电板，以保证绝缘；
③ 在防电台车保护下施作边墙衬砌；
④ 抬升拱部钢模板就位，绑扎拱部衬砌钢筋，立侧模板和外模板，泵
送混凝土浇筑；
⑤ 混凝土养护
降低钢模板(脱模)，防电台车行走到下一个位置；
重复工序③ ⑥，直到施作完成新建明洞衬砌；
⑦施作拱部防水层，对称分层夯填土石， 一次分层厚度Q. 3 ~ G. 5m。
该方案就位和拆除防电台车，如完成长30米的新建明洞需使用15 个"天窗"时间，其余施工期间通行的列车需限速25km/h。
由于施工时间需占用部分"天窗"时间，且通行的列车需限速25kra/h， 故该方案存在施工工期仍然较长，施工组织困难，施工对运营干扰极大的 缺.点
在我国铁路建设的"十一五"规划中，有大量的新建二线铁路工程， 受地质、地形、既有建筑物的影响，不可避免地需要改建既有隧道。因此， 提供一种施工方便和安全性好的既有电气化铁路隧道接长段构造，将节省 大量的改建投资并有利于充分发挥既有铁路的运输效益。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既有电气化铁路隧道接 长段构造，该隧道接长段构造具有施工方便和安全性特点，其施工过程能 有效地避免对铁路运营的干扰。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型的既有电气化铁路隧道接长段构造，对接于既有隧道洞口外，其特征是所述隧 道接长段构造由两侧边墙和在其顶部与之连接的拱顶构成；所述拱顶由内 层预制拱和覆盖于其外的拱顶混凝土层构成；所述内层预制拱由至少两个 预制换段沿隧道接长段构造长度方向拼成。
在采取上述技术措施后，由于隧道接长段的拱顶采用叠合梁结构，将 原有的拱顶衬砌结构分为内层预制拱和现浇的拱顶混凝土层，预制拱通过 若千个预制拱段吊装就位拼成，因此施工周期短，安全性好，因不需要占 用"天窗"时间，故能有效地避免对铁路运营的干扰。
作为本实用新型的优选方案，为便于吊装预制拱段，所述边墙顶部的 内侧相对于其顶面下凹形成支承平台，所述支承预制拱段拱脚支承于该支 承平台
作为对上述优选方案的进一步优化，为克服施工场地的制约，使吊装 施工更为顺利地进行，所述支承平台上预埋有导向构件，在预制拱段拱脚 部位则设置有可折除的滚动构件。
本实用新型的有益效果是，安全性好，施工方便、周期短，因不需要 占用"天窗"时间，故能有效地避免对铁路运营的干扰，有利于充分发挥 既有铁路的运输效益。
本说明书包括如下五幅附图
图1是本实用新型既有电气化铁路隧道接长段构造的断面示意图； 图2是本实用新型既有电气化铁路隧道接长段构造的立体示意'3、 E] i
图4是本实用新型既有电气化铁路隧道接长段构造中边墙与拱顶结 合部位的局部示意构示意图。
图中部件、部位及所对应的标记边墙11、边墙12、支承平台n、 楔形支承面14、定位桩15、导向构件16、预制拱段20、定位孔21、绝缘涂层22、临时防电板23、换顶混凝土层30。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参照图1,本实用新型的既有电气化铁路隧道接长段构造，对接于既 有隧道洞口外，所述隧道接长段构造由两侧边墙11、 12和在其顶部与之 连接的拱顶构成，所述拱顶由内层预制拱和覆盖于其外的拱顶混凝土层 30构成。参照图2，所述内层预制拱由至少两个预制拱段20沿隧道接长 段构造长度方向拼成。由于隧道接长段的拱顶采用叠合梁结构，将原有的 拱顶衬砌结构分为内层预制拱和现浇的拱顶混凝土层30，预制拱通过若 千个预制拱段20吊装就位拼成，因此施工周期短，安全性好，因不需要 占用"天窗"时间，故能有效地避免对铁路运营的干扰。
参照图3,为便于吊装各预制拱段30,所述边墙11、 12顶部的内侧 相对于其顶面下凹形成支承平台13,所述预制拱段20的拱脚支承于该支 承平台13。参照图4,为克服施工场地的制约，使吊装施工更为顺利地进 行，还可在支承平台13上预埋有导向构件16 (如槽钢等)，而在预制拱段 20拱脚部位则设置有可折除的滚动构件(如滚珠、滚轮等)，预制拱段20 沿支承平台13滑移就位。除此之外，为使预制拱段20准确就位，所述支 承平台13上沿隧道接长段构造长度方向间隔设置有向上凸起的定位桩 15，所述预制4共4殳20 4共脚部位上则具有与定位桩15相对应的定位孔21。 参照图4，预制拱段20沿支承平台13滑移就位后，折除的滚动构件，预 制拱段20拱脚下落至承平台13上，定位桩15外伸段伸入定位孔21。为 便于预制拱段20的制作和提高定位精度，可在定位孔21内插入一段管状 物(钢管或PVC管等)。
为便于所述现浇拱顶混凝土层30，参照图4，所述边墙11、 12顶面 .与支承平台13之间形成有楔形支承面14,所述拱顶混凝土层30的拱脚支 承于该楔形支承面14。现浇形成的拱顶混凝土层30将各预制拱段20与边 墙11、 12连接形成一体。为提高吊装施工的安全性，参照图5,所述预制 拱段20的内弧面上具有通过喷涂或刷涂绝缘涂料形成的绝缘涂层22,还 可进一步地在预制拱段20的内弧面上可拆卸连接临时防电板23。参照图1,为提高施工效率，所述边墙11、 12宜通过滑模纵向分级现浇混凝土构筑。
方便、周期短的特点，如完成长30米的新建明洞，在施工作好充分准备 的前提下，施工工期仅为30天，并可保证施工期间客车按时速120Km/h 和货车按时速80Km/h正常通过。因不需要占用"天窗，，时间，故能有效 地避免对铁路运营的干扰，有利于充分发挥既有铁路的运输效益。
权利要求1.既有电气化铁路隧道接长段构造，对接于既有隧道洞口外，其特征是所述隧道接长段构造由两侧边墙(11、12)和在其顶部与之连接的拱顶构成；所述拱顶由内层预制拱和覆盖于其外的拱顶混凝土层(30)构成；所述内层预制拱由至少两个预制拱段(20)沿隧道接长段构造长度方向拼成。
2. 如权利要求l所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征是 所述边墙(11、 12)顶部的内侧相对于其顶面下凹形成支承平台(13)， 所述预制拱段(20)的拱脚支承于该支承平台(13)。
3. 如权利要求2所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征是 所述支承平台(13)上预埋有导向构件(16)，在预制拱段(20)换脚部 位则设置有可折除的滚动构件。
4. 如权利要求2或3所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征 是所述支承平台(13)上沿隧道接长段构造长度方向间隔设置有向上凸 起的定位桩(15),所述预制拱^: (20)拱脚部位上则具有与定位桩(15) 相对应的定4立孔(21 )。
5. 如权利要求2所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征是 所述边墙(11、 12)顶面与支承平台(13)之间形成有楔形支承面(14)， 所述拱顶混凝土层(30)的拱脚支承于该楔形支承面(14)。
6. 如权利要求l所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征是 所述预制拱段(20)的内弧面上具有通过喷涂或刷涂绝缘涂料形成的绝缘 涂层(22 )。
7. 如权利要求1或6所述既有电气化铁路隧道接长段构造，其特征 是所述预制拱段(20)的内弧面上可拆卸连接有临时防电板(23)。
专利摘要本实用新型公开了一种既有电气化铁路隧道接长段构造，对接于既有隧道洞口外，所述隧道接长段构造由两侧边墙(11、12)和在其顶部与之连接的拱顶构成；所述拱顶由内层预制拱和覆盖于其外的拱顶混凝土层(30)构成；所述内层预制拱由至少两个预制拱段(20)沿隧道接长段构造长度方向拼成。本实用新型的有益效果是，安全性好，施工方便、周期短，因不需要占用“天窗”时间，故能有效地避免对铁路运营的干扰，有利于充分发挥既有铁路的运输效益。
文档编号E01F7/04GK201152176SQ20072008164
公开日2008年11月19日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者渝 喻, 张永平, 曲天毅, 芬 游, 程永伟, 纪建金, 涛 胖, 陈赤坤 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司