摘要:
为解决当前铁路隧道衬砌加固面临的劳动人员密集、施工效率低的问题,提出一种以超高性能混凝土为基材、搭配承插式接头、可实现快速拼装、适用于高铁双线隧道的预制装配式套衬结构。以该结构为研究对象,通过开展室内试验、数值仿真与现场试验,优化浇筑材料配合比,分析不同级别围岩荷载作用下套衬的力学特性,确定套衬单元分块设计、环向与纵向接头设计、预制块内接头布置方案,并提出套衬拼装配套施工工艺。结果表明: 1)对于时速350 km的高铁双线隧道断面,整环套衬分为6块标准块与1块调节块,满足套衬错缝拼装需求; 2)通过配合比优化,在保证超高性能混凝土力学指标的同时终凝时间为368 min,具有良好的施工性能; 3)套衬厚度取150 mm时,在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩荷载作用下,套衬拱顶、拱肩、拱脚处安全系数均在8.0以上,具有良好的力学特性; 4)新型承插式接头采用蜗轮蜗杆机械结构,可提前预埋于预制块,插入行程短,可通过施工台车顶推实现套衬块间高效拼装; 5)基于自研的套衬拼装台车,采用从底到顶、逐块安装的施工工艺,在天窗点内开展套衬施工具备可实施性。
张天, 付兵先, 高亚明, 牛亚彬, 张丽霞. 预制装配式套衬结构加固铁路隧道衬砌的设计方案及施工工艺[J]. 隧道建设, 2026, 46(5): 1121-1132.
ZHANG Tian, FU Bingxian, GAO Yaming, NIU Yabin, ZHANG Lixia. Prefabricated Composite Lining Structure for Reinforcing Railway Tunnel Linings and Its Construction Technology[J]. Tunnel Construction, 2026, 46(5): 1121-1132.