文档介绍：该【铁路隧道出国考察报告(终板) 】是由【8872】上传分享，文档一共【24】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【铁路隧道出国考察报告(终板) 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。
铁路隧道出国考察报告(终板)
铁路隧道出国考察报告(终板)由我整理,希望给你工作、学****生活带来方便。
铁道部工程管理中心
赴德国、瑞士隧道技术
铁路隧道安全、防灾救援
2022-3-13
铁路隧道安全、防灾救援赴德国、瑞士考察报告
铁道部工程管理中心组团
(~)
目前全路221个在建项目中共有3900座隧道,总长7400公里。其特点一是隧道所占比重大,如贵广铁路隧线比达54%,成兰铁路高达70%;二是长大隧道多,长度超过10公里的特长隧道有1576公里,%,,高黎贡山隧道长34公里;三是隧道地质复杂,高风险隧道多,在建隧道广泛分布在全国各地,包括了穿越岩溶、断层、***、高地应力、软弱围岩等不良地质,据统计高风险隧道89座、总长565公里,极高风险隧道69座、总长709公里;四是铁路隧道修建以钻爆法为主,机械化程度低。目前已运营的铁路隧道总计9461座,总长6830公里,隧道运营安全也面临挑战。
我国隧道建设、运营存在的主要问题一是施工安全事故多,救援手段少,造成较大的损失;二是高压富水断层、含水砂层等不良地质施工技术薄弱,进度非常慢,如厦深铁路梁山隧道遇断层突泥突水,受阻2年多仍难以克服,大瑞铁路大柱山、兰渝铁路桃树坪隧道地质软弱,施工缓慢滞后工期1~2年。三是运营隧道质量病害多、长大铁路隧道防灾疏散救援目前国内还没有规范,存在运营安全隐患。国外近些年修建了多座长大隧道,经了解经济发达国家如德国、法国、意大利、挪威、瑞士等在复杂地质隧道施工中,采用了一些先进施工技术,安全事故率低,绝大多数都是零伤亡;长大隧道防灾疏散救援设计理念先进,措施完善,运营安全度高。如瑞士穿越阿尔卑斯山的圣哥达隧道长57公里,其施工安全、机械化水平、环境保护、运营安全、防灾救援等均处于世界先进水平,德国、意大利在软弱破碎地层中施工,其地层加固、超前支护技术先进,施工安全和工效均有很好的保障。
我国为世界隧道大国,但施工、运营安全,长大隧道修建技术水平、运营管理水平与世界先进水平相比差距较大,高黎贡山、关角隧道等长大隧道的修建为我国隧道技术的发展提供了机遇。因此,部领导批示由工管中心组团,部有关司局及相关建设、设计单位参加,尽快对国外长大隧道安全施工、防灾救援、安全运营等技术进行考察,以促进我国铁路隧道技术进步,提高建设和运营管理水平,确保施工和运营安全。
2022年2月26日至3月4日,工管中心组团对挪威奥斯陆Sjøskogen高速铁路隧道、德国柏林至纽伦堡高速铁路隧道、瑞士哈格巴赫地下工程试验场及圣哥达高速铁路隧道进行了现场考察和技术交流,挪威AMV公司、瑞士安伯格公司分别介绍了隧道开挖、支护和超前地质预报、监测等机械设备情况,与意大利特莱维集团、土力公司、ROCKSOIL公司就大断面软岩隧道设计施工技术进行了交流,并现场参观了采用“管拱法”施工的大断面双层暗挖地铁车站。现就考察的基本情况、体会和建议简述如下:
一、挪威Sjøskogen
高速铁路隧道
2022年2月27日,考察团参观了挪威国铁Vestfold铁路线在建的一座隧道,该隧道为单洞双线铁路隧道,,设计速度目标值250km/h。考察团参观的工点是由LNS
2公司承包的Sjøskogen标段,该标段范围正洞长4km,开挖断面133m,另每1010m设有一座逃生救援通道,标段范围共4座,分别长为436m、273m、146m、57m。长273m的救援通
2道施工期间作为斜井辅助正洞施工,,。隧道主要位于玄武岩地层,少部分位于砂岩地层,采用全程超前预注浆,钻爆法施工,锚喷支护,二次衬砌在隧道全部开挖完成后施作。承包合同采用单价合同,项目工期自2022年8月至2022年5月。
,其中管理人员9人,现场作业人员33人。现场人员按11人为1班,分为3班,每天早、晚各1班,另1班休息,按照每班上一周早班、一周晚班、休息一周的方式组织施工,每周工作五天半。
现场施工全部采用机械化作业,主要配备以下施工机械:
。该台车可以根据提前输入的钻孔坐标数据自动对机械臂进行导航,钻孔位置、深度、角度等都是全自动完成。同时可以记录钻孔过程的各项参数,如钻进速度、扭矩、打击力等,作为超前地质预报分析用。因此,隧道施工超前地质预报钻孔、超前注浆钻孔、爆破炮眼钻孔、锚杆钻孔均可采用该台车进行施作,是一种多功能、自动化的先进凿岩台车。
图1-1三臂凿岩台车图1-2自动灌浆机
。该灌浆机可根据设定的配合比自动进行灌浆料混合,并按照设定参数灌浆,同时可自动记录灌浆压力、灌浆量等数据。
。该机械手可对喷射前和喷射后的隧道表面进行扫瞄并记录数据,可准确掌握喷层厚度和超欠挖情况。
。现场施工使用的液态炸药系用两种原料混合而成,炸药运输车把两种原料运送到掌子面后现场混合,再灌到炮眼内起爆,操作安全。
图1-3混凝土喷射机械手图1-4炸药运输车
LNS公司的项目管理机构就设在斜井洞口附近,主要临时设施利用洞口地形条件布置。施工平面布置示意图如下:
。工地距挪威RV313高速公路直线距离不到1公里,从高速公路修建一条简易便道直达洞口。
图1-6施工便道
图1-7临时房屋
。工点设有3座施工人员生产生活用房,5座仓库和1座拌和站。生产生活用房是用标准尺寸木制房屋拼装而成的单层建筑,底部根据北欧天气寒冷的特点采用架空形式。建筑内设办公、会议、食堂、卫生等房屋,功能齐全,居住舒适。
,放置液态炸药混合料和运输车。设材料仓库一座,主要放置散装水泥、锚杆、钢架等材料。
图1-8火工品库图1-,设拌和站1座。
图1-10机械设备停放库图1-
斜井洞口位于一处陡崖下,在洞口上方设拦石网一道,洞口用木结构棚架接长,防止落石坠落对人员设备安全造成影响。施工用电、通风设备放置在洞口两侧。
二、柏林至纽伦堡高速铁路隧道
2022年2月29日现场考察了德国柏林至纽伦堡高速铁路VDE8项目,该项目总长分为三个区段,区段1包括扩建和新建两部分,其中扩建段(Nuerenberg-Ebensfeld)长83km,预计2022年投入运营,新建段(Ebensfeld-Erfurt)长107km,预计2022年运营。另外Erfurt枢纽段长5km。区段2(Erfurt-leipzig/halle)为新线,长123km,其中23km路段于2003年投入运营。区段3(LEIPZIG/HALLE-BERLIN)为新线,长187km,于2006年投入运营。
图2-1
图2-1全线共有27座隧道,。其中区段1扩建段有2座,区段1新建段22座,区段2有3座。采用钻爆法和TBM法施工。
图2-3盾构隧道断面图2-4BLESSBERG隧道横断面图BLESSBERG隧道是全线最长隧道,长8314m,最大覆盖层330m,,,‰,横断面面积130m,净空断面积93m,采用钻爆法+挖掘机台阶法开挖,采用钢拱架、锚杆、喷混凝土初期支护,35cm钢筋混凝土内层衬砌。该隧道由8个紧急出口,通过救援通道和竖井相连。设有消防水管和防火隔烟闸门。在紧急出口处设有可供直升机升降的救援场地,并通过便道与公路网相连。
图2-5BLESSBERG隧道纵断面
图2-6洞口现场照片
图2-7BLESSBERG隧道安全方案
三、哈格巴赫地下(隧道)试验场
2022年3月1日现场考察了哈格巴赫地下试验场,试验场成立于1970年,最大股东是安伯格工程公司,现有职工50多人,经过30多年的发展,,可从事材料性能测试、1:1工业试验,以及隧道防灾救援演练与培训等。图3-1为哈格巴赫地下工程试验场的平面示意图。
图1:哈格巴赫地下工程试验场的平面示意图
图2哈格巴赫地下实验场入口图3哈格巴赫地下实验场洞穴
哈格巴赫地下工程试验场所处的岩石既包含非常坚硬的硅质砂岩(抗压强度大于250MPa),又包含非常松软的薄层状页岩。这种地质条件特别有利于隧道施工技术的研究开发。
哈格巴赫地下工程试验场从事的研究开发试验包括钻孔凿岩技术研究、新型爆破工艺和爆破方法研究、隧道地质超前预报研究、隧道安全技术研究、防火混凝土材料研究、隧道监控技术研究等39项试验研究。
下图是哈格巴赫地下工程试验场研究开发人员在进行研究开发工作和基础设施。
图哈格巴赫地下工程试验场基础设施
哈格巴赫地下工程试验场的研究开发范围可分成下面几大类别:机械类、材料类、工艺类、地质类、隧道测量和地球物理类、火灾防护和探测类、隧道通风和测试类。
哈格巴赫地下工程试验场从事的研究开发试验如下:水平洞室钻孔凿岩技术研究、倾斜垂直洞室钻孔凿岩技术研究、液压凿岩技术研究、小型风动凿岩技术研究、破岩机理研究、机械钻进技术(TBM技术)研究、新型爆破器材研究、新型爆破工艺和爆破方法研究、喷射混凝土工艺研究、喷射混凝土添加剂技术研究、喷射混凝土性能改进研究、喷射混凝土机具研究、钢纤维混凝土研究、锚杆安装工艺研究、锚杆粘接工艺研究、锚杆锚固性能测试技术研究、锚杆锚固机理研究、钢支撑安装工艺研究、钢支撑与岩石相互作用机理研究、现浇混凝土和模板工艺研究、自流式混凝土工艺研究、预制混凝土工艺研究、防水膜安装工艺研究、堵漏排水管安装工艺研究、喷涂式防水膜施工工艺研究、锚固和加固技术研究、注浆技术研究、隧道排水系统和防钙化物沉淀技术研究、原岩应力测试技术研究、隧道断面测量技术研究、隧道地质超前预报研究、隧道衬砌状态研究、隧道变形量测技术研究、隧道安全技术研究、隧道粉尘测试技术研究、防火混凝土材料研究、火灾探测技术研究、隧道通风和测试技术研究、隧道监控技术研究
四、瑞士圣哥达特长铁路隧道
2022年3月2日,考察了瑞士圣哥达铁路隧道,参观了阿姆斯泰格标段紧急救援车站部分的现场施工情况,与现场管理和技术人员进行了技术交流。
瑞士圣哥达铁路隧道长57公里,双洞单线隧道,设置178个横通道连接,通道内设置必要的设备,在发生紧急情况时用作逃生通道。设2个紧急救援车站,长450米,站台宽2米,纵向均匀布置六个紧急出口,安装安全门。施工采用钻爆法和掘进机法。11016年开始建设,预计2022年开通,运营速度250公里/小时。
图4-1圣哥达山底铁路隧道建设和安全理念图解[1]
(注译:Bodioportal堡迪欧入口,Emergencystopstation紧急救援站,AccetunnelFaido法伊多进入隧道,MultifunctionstationFaido法伊多多功能车站,ShaftsSedrun赛德伦竖井,shaft竖井,Accetunnel进入隧道,Maintunnel主隧道,Exhaustair排放废气,Freshair/excavationtunnel新鲜空气/开挖隧道)
隧道横断面。,两隧道相距40米。空气动力学计算结果表明,隧道内径空最小为41平方米,~。整个隧道衬砌密封防水,在隧道下部设管引排围岩中的水,以避免在衬砌周围形成高水头。
图4-2标准隧道横断面
地质条件:从北到南由三个山丘构成(见图4-3地质剖面图):阿勒和哥达山丘(都由古老的火成岩和花岗岩-片麻岩变质岩构成)、Penninic片麻岩带、片麻岩变质岩和花岗岩-片麻岩构成的山丘。这三个山丘在25到65百万年前的阿尔卑斯州褶皱运动中被移动了,因此数次受到压力和温度升高的影响。隧道80%以上由坚硬的岩石构成。,。在58%的开挖长度中岩体温度超过40℃,其中岩体温度超过50℃的占开挖长度的16%。
三个山丘之间主要为沉积岩,Tavetscher中间山丘和邻近的阿勒和哥达山丘之间的Clavaniev带北部的长达1200km的岩石非常不均匀,从坚硬岩石到非常较软的片麻岩、片(麻)岩、千枚岩频繁改变。由于岩石的挤压条件,预测在这一区域存在高度的收敛。采用1700米的定向钻孔进行了探测。
图4-3地质剖面图
(….米IntermediateAttackSedrun赛德伦中间工作面IntermediateAttackFaido法伊豆中间工作面SouthPortalBodio堡迪欧南入口
NorthPortalErstfeld依斯特法德北入口PiorazonePiora带PennineGneizone奔宁片麻岩带)
降低隧道运营安全风险的主要方法首先是防止危险事件发生,其次是采取措施减轻发生危险的次数,或采取措施降低危害程度。如果某一危险的风险仍然很高,要重点考虑采取措施以使乘客能从列车撤离到安全地点。如果这样仍然不足以保证乘客安全,就要考虑采取紧急救援服务来营救乘客。隧道救援服务需要花费时间到达,一旦他们达到隧道,又难以接近出事地点,所以通过营救来减轻在铁路隧道中风险通常不是很有效。
乘客、服务和维护人员面临的主要风险以及环境污染是火灾、列车出轨、列车碰撞、危险货物松动掉落和暴力行为。
(1)使出轨风险最小化
交叉点是造成列车出轨的最大风险因素。通过限制隧道中渡线的数目(在赛德轮隧道中一个,法伊多隧道中一个)以及优化其布置,使得列车在不经过交叉点的前提下进入救援车站,这样就使得出轨风险最小化。
(2)使来自危险货物的风险最小化
让客车和货车同时行驶,由于列车以几乎相同的速度同时穿过隧道,运输危险货物的列车和客车之间的可能的互相作用将降到最低,可以提高运营安全,(3)防止有危险的列车进入隧道
隧道进口前方设置的列车检测仪器能够探测出受影响的列车。把它们引到通往隧道外部的轨道上防止其进入隧道。
(4)防止维护期间的事故
在定期的维护期间,将关闭一个隧洞。列车运输仅在另一个开通的隧道中。
(1)最优化隧道中的乘客自救设备
两个救援车站(这里有经优化的基础设施,以便乘客进行自救)把两条隧道分成几乎相等长度的三段。在内部增压系统的保护下,两个救援车站提供了安全区域。当发生列车不得不停在隧道内、救援车站外这一罕见事件时,可以通过在两条隧道中每隔325m设置连接通道,和另一条隧道内的增压,使得乘客可以进行自救。
(2)避免列车突然紧急停车只有带有紧急报警系统(而非传统的紧急制动系统)或者能有效克服紧急制动的客车才被允许进入隧道。因此,当列车位于隧道中时,乘客不能影响列车。此外,只有那些设计得能抵挡得住火灾,能够在着火的情况下以80km/h的速度行驶约20分钟的客运车辆才被允许进入隧道。这保证了乘客很可能到达下一个救援车站或者能驶出隧道出口。
(3)紧急管理最优化
为了确保介入紧急救援的人员的快速正确反映,需要采用简单的、标准的程序,人员需要定期进行训练。消防车和救援车将安置在靠近每一个隧道口附近。