维普资讯 http://www.cqvip.com 狮子洋隧道联络通道设计 肖 尚 狮子洋隧道联络通道设计 肖 尚 （铁道第四勘察设计院城建院武汉４３００６３） 【摘 要】 广深港客运专线狮子洋隧道是我国第一条采用盾构法施工的铁路水下隧道，采用双洞单线 的结构型式，隧道具有高水压、地质情况复杂等特点 简要介绍了广深港客运专线狮子洋隧道联络通道 的一些设计情况，可供类似的工程设计参考。 【关键词】盾构隧道联络通道设计 况复杂，联络通道的施工、运营存在一定的风险。狮 １概况 广深港客运专线狮子洋隧道是我国第一条采 用盾构法施工的铁路水下隧道，位于广深港客运专 线东涌站——虎门站区间，为全线控制性工程。狮 子洋隧道具有穿越复合地层、高水压等特点，隧道 工程范围全长１０．８Ｋｍ，其中盾构段９３４０ｍ。盾构 隧道段采用双洞单线方案，结构内径９．８ｍ，外径 １０．８ｍ，采用“７＋１”分块方式的通用楔形环钢筋混 凝土单层管片衬砌。 子洋隧道作为铁路客运专线长大隧道，要求具有较 高的安全等级，并考虑满足规范要求，必须在两个 单线隧道间设置联络横通道。而国外已建成的多 条铁路双洞单线水下隧道均设置了联络通道。 联络横通道的主要作用是： ①为养护维修人员提供左右线之间的便捷通 道； ②紧急情况下人员的疏散； ③紧急情况下消防、救援人员的进入。 由于盾构法水下隧道江中段水压较大，地质情 表１ 美国 德国 ２联络通道总体设计 各国对铁路及地铁隧道联络横通道间距的规定 法国 铁路８００ｍ 瑞士 ３００ｍ 奥地利 中国 地铁２４４ｍ 地铁６００ｍ 铁路１０００ｍ 一般５００ｍ 地铁最大６００ｍ 最大允许１Ｏ００ｍ 铁路３００～４００ｍ 由表１可见，我国铁路隧道横通道的间距小于 欧洲部分国家，本次设计考虑到盾构法隧道横通道 的修建难度及防灾要求，横通道设置原则为：于隧 道最低点处及其前后各３００ｍ范围内共设置了三条 横通道，其余地段基本按间距不大于５００ｍ的原则 布置。 全隧道共设置左右线之间的联络横通道２３处， 其中盾构段ｌ９处（含人行横通道ｌ８ 及变压器１处），如图１所示。 、 永／方 铁道勘测与设计１００７（４）圈ＲＡＩＬＷＹ ＳＵＲＶＥＹ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ 维普资讯 http://www.cqvip.com 碴勘测与丽 （ ） 广州 进口工作井 出口工作井深圳 １０ ０ 。Ｉ Ｉ ：： Ｉ 图１ 联络通道纵断面布置图 联络通道断面形式有直墙和曲墙两种，一般说 ３联络通道结构设计 来选择直墙断面，有利于施工。但本隧道位于有侵 蚀性的地下水环境中，为确保工程耐久性，宜采用 联络通道为满足紧急状态下人员疏散和维修 全封闭防水的抗水压衬砌结构。而承受水压大于 养护人员通行设置的尺寸为１５００ｍｍ（宽）× ４０ｍ的联络通道有ｌ５个，如果采用直墙断面，对结 ２２００ｍｍ（高），同时还需要为隧道内一些配套设备 构受力很不利，见下图比较。 安装预留一定的空间。 鸹１ 理 圈 １ １—２ 。 ：２０２ ５ 一 一３６５ ７ １ １—２ － ｒ１。。 ：８０ １２ ：一８８ ５３ 图２直墙断面弯矩（４０ｍ水压作用，单位ｋＮ．ｍ） 图３曲墙断面弯矩（４０ｍ水压作用，单位ｋＮ．ｍ） 由图２、图３可见，相同荷载条件下直墙断面拱 用图４所示曲墙断面。图５所示为联络通道纵剖 脚弯矩值是曲墙断面的４倍以上，为满足结构受力 面图。 要求，直墙断面的衬砌厚度要比曲墙断面大得多， 联络通道采用复合式衬砌，矿山法施工，支护 这样是很不经济的，所以本隧道联络通道洞身均采 参数见表２。 表２联络横通道支护参数 初期支护 二次衬砌 横通道序号 Ｃ２５喷射混凝土 钢筋网（中１４） 钢架 Ｃ３５钢筋混凝土 位置 （厚度 位置 网格间距 规格 位置 每榀间距 （ｃｍ） （ｃｍ） （ｍ） ｍ） － ｌ＃ 拱墙 仰拱 ２５ ２５ 拱墙 ｌ０×ｌ０ Ｉｌ８ 全环 ０．５ ０－３５ ２＃～ｌ９＃ 拱墙 仰拱 ２３ ２３ 拱墙 ｌ０×ｌ０ Ｉｌ６ 全环 ０．５ ０ｌ３５ ＿＿铁ｉ首勤测与诒计 ＲＡＩＬＷＹ ＳＵＲＶＥＹ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００７ ４） 维普资讯 http://www.cqvip.com 狮子洋隧道联络通道设计 肖 尚 ◇令 ｃ３旒柑 呲钠莉泓髓土． ｝ 淳等级≥ｓ１０ 、、 ：＼ 。。 塞 “ “拦 三二 ！ “ 图５联络通道纵剖面图 通道所处地层进行预加固，以达到止水和加固围岩 图４联络通道横断面图 ４辅助施工措施设计 狮子洋隧道穿越复合地层，进出口段为第四系 土层，江中段主要为强风化和弱风化基岩。多数联 的目的，确保施工安全。 针对各联络通道所处地层情况的不同，联络通 道的施工预加固措施分别选用冻结法和注浆加固 法，详见表３。 络通道承受较高水压。联络通道开挖前，需对联络 表３联络横通道预加固措施 序号 里程 地质条件 中砂层（３）４ 开洞管片类型 钢管片 施工预加固措施 冻结 备注 ｌ ＤＩＫ３４＋２００．６９ ２ ＤＩＫ３４＋６９９．５９ ３ ＤＩＫ３５＋１４９．５ ４ ＤＩＫ３５＋６４９．４５ ５ ＤＩＫ３６＋ｌ４９．４５ ６ ＤＩＫ３６＋５９９．４５ ７ ＤＩＫ３６＋９９９．４５ ８ ＤＩＫ３７＋４９９．４４ 粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 洞内注浆 江中泵房 ９ ＤＩＫ３７＋９９９．４４ 粉砂岩、泥岩（５）３，岩芯较破碎 混凝土管片 ｌ０ ＤＩＫ３８＋４９９．４４ ｌｌ ＤＩＫ３８＋９５０．６ｌ ｌ２ ＤＩＫ３９＋２５０．６１ ｌ３ ＤＩＫ３９＋５５０．６１ ｌ４ ＤＩＫ４０＋０５０．６ｌ １５ ＤＩＫ４０＋５５０．６ ｌ６ ＤＩＫ４１＋０５０．５９ ｌ７ ＤＩＫ４１＋５３０．５ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 细砂岩（５）３ 粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 泥质粉砂岩（５）３ 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 混凝土管片 ｌ８ ＤＩＫ４２＋０ ｌ ０．４ 细砂岩、粉砂岩（５）２、（５）３互层 混凝土管片 ｌ９ ＤＩＫ４２＋５ ｌ ０．３ 泥质粉砂岩（５）３ 混凝土管片 地表旋喷注浆＋洞内注浆 铁道勘；９ｌ Ｉ与设计ＲＡＩＬＷＹ ＳＵＲＶＥＹ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００７（４）＿圜 维普资讯 http://www.cqvip.com 的整体性。同时在开口周边设置整环的钢板止水 带，与其它防水措施相结合，以实现较好的防水效 果。本隧道除１＃联络通道外，其余联络通道均采 施工联络通道需要在已拼装好的特殊衬砌环 用这种方式，管片开洞如图７所示。 上开口。 管片开口的第一种方式是采用钢管片特殊衬 砌环，通过拆除预先设计的Ｋ块来实现。这种方法 ÷ ０７ １ｌ ’ｔ／３ 一 －０ ：Ｌ１ ０ 在国内地铁盾构隧道的建设中已有广泛的应用，技 Ｂ３ Ｂ３ 了 ～ 术较为成熟。但钢管片制作工艺复杂，造价较高， 适用于地质条件较差的情形。本隧道设计中ｌ≠≠联 亩 盘 ［Ｌ２ ［络通道处特殊衬砌环开口即采用这种方式，如图６ Ｂ２ Ｊ 所示。 ［８２］ｊ 一 畦、 ｉ 蔷 横 通 Ｉｌ ＇、０ ， 量 静擞 道 ｝中 ．， ＿Ｂ５ 线 ｝ 堑塑蝰 ． ０ Ｂ５ 。［Ｂ５］ ［８１ ． ‘ ； ¨Ｂ１ 、啦钢艋一 Ｌ１ ＩＢ４］ Ｉ Ｌ１ 目 口｝＝ 嗡 。 －？ ：、 一一 冬‘ ＝］［＝］［］目｝ ］刊ｉ ［巨 ＝＝］ 非 一 ｊ— ｉ 图７混凝土管片开洞设计图 崩 ｝＝＝：］鲁 躅 留罔 氟器 ｂｂ ６小结 貔 蚕雪 瞎虱 由于线路纵坡及其它条件的限值，铁路水底隧 ［Ｂ２ｊ占 ｆＢ２Ｉｊ 道一般较长。当隧道采用双洞单线的结构型式时， 一０Ｉ ． ０ 【 三 由于运营养护的需要而设置了较多的联络横通道。 同时可能具有高水压、地质情况复杂等特点，因此 图６钢管片开洞设计图 在设计过程中需要综合考虑这些特点，完善设计， 管片开口的第二种方式是在混凝土特殊衬砌 确保工程建设的安全可靠。 环上通过切割混凝土管片来实现。这种方式较第 参考文献 一种钢管片开洞方式施工工艺简单，经济性较好。 但每环管片宽度有限，被切割的管片结构受力较为 ［１］铁道第四勘察设计院．狮子洋隧道修改初步 不利，使用耐久性受影响。本隧道设计中对这种方 设计．２００６，３ 式进行改进，将开洞混凝土特殊衬砌环旋转到合适 ［２］铁道第四勘察设计院．狮子洋隧道施工图设 的角度，拆除与联络通道对应位置的一整块管片。 计．２００６，１２ 仟伺 Ｕ丁ｔ 耐久 收稿日期：２００７—５—２３ 性能。在拆 埋钢 板，可以与 结构 圜铁漕勘ｊ ＥＳＩＧＮ ２００７（４）
