隧道与地下工程支护预制技术研究与发展

刘庆

（郑州工业应用技术学院　河南省　新郑市　451100）

隧道与地下工程支护预制技术研究与发展

刘庆

（郑州工业应用技术学院河南省新郑市451100）

从当前来看，世界上有许多国家将技术发展的衡量标准设定为构件的预制化，参考我国当前隧道与地下工程支护预制技术发展的情况，探索当前该方面存在的一些不足提出了隧道与地下工程预制技术在隧道与地下工程临时支护预制、隧道初期支护结构预制、地铁车站地下连续墙全预制、隧道工程二衬预制和隧道工程拱架预制等领域的发展，期望推动隧道与地下工程施工发展的工业化、标准化和预制化。

隧道；地下工程；支护预制技术；发展

1　发展预制技术的主要优势

从当前的发展现状来看，构件的预制化是发展的必然，构件预制化会大幅度缩减修建的时间，节省成本并很好的保证工程的质量。所以，根据当前形势来看，深入研究隧道与地下工程支护预制技术是非常有必要的，发展预制技术会大大提高经济效益，为技术方面的发展带来巨大收益，因为预制技术会尽可能的节省工程的时间，构件的预制化会切实的保证结构的性能和指标都在标准范围之内，同时构件预制化还会将原本在现场浇筑混凝土存在的许多缺点和不足进行改善，从而有效的将地下工程工厂化的施工能力与水平进行大幅度的提升，特别是在隧道与地下工程在工程建设的环境方面都得到了很好的改善，同时还大大的节约了工程建设的成本，这无疑与我国提出的绿色环保是一致的，满足了规定和基本要求。

分析国际上其他国家在发展预制方面的情况，主要是在两个方面发展隧道与地下工程预制技术的：①将其中的某些部分实施预制技术；②在整体上实施预制技术，主要是将预制技术实施于利用盾构法所开展的工程中。

2　我国发展隧道与地下工程预制技术发展现状

从国内隧道与地下工程预制技术发展来看，预制技术主要应用在盾构法修建的工程中，虽然在公路隧道、铁路隧道以及圆形结构当中也有很多使用的例子，但是在装配式当中所研究的程度和使用的实际例子却少之又少。

2.1工程隧道

从某些应用预制技术的研究中我们可以看到，我国在秦岭的工线隧道中就对该项技术进行了充分的使用，这使得所施工的隧道大大的提高了使用的安全性，延长了使用寿命。针对广州地铁中矩形装配式衬砌施工的工艺和相关的设计，刘惠敏进行了详细的研究。

2.2运营隧道

预制技术也应用于许多运营隧道之中，用其加固隧道的衬砌。其中，在地下铁道明挖区间隧道衬砌结构中运用预制技术方面，相关专家王明年进行了研究和探索，对三种结构形式即曲墙拱形结构、直墙拱形结构与矩形结构都进行了详细的构建划分，同时还研究了接头的刚度与位置对于结构受力的影响力如何。装配式还应用于广东上小洞水库改建的输水涵中，在这之中采用了马蹄形的无压隧道的结构，这种结构的使用无论是对技术上还是经济方面都带来了客观的效益。李围针对城市双车道公路的盾构隧道现状进行了研究，最后在成都火车北站北延线公路隧道工程中应用了他所创造的9等分管片衬砌结构。

从上文的描述来看，我国在隧道与地下工程预制技术的研究层次和深度都较浅，即便我国在研究地铁区间的装配式结构方面取得了一定的成果，但是对于地铁车站或者地铁的配套设施在装配式结构上的研究都还不是和成熟，只能算是刚刚起步。与研究地上装配式的建筑相比，地下工程在装配式结构方面的研究、相关的设计、理论和规范等方面都存在一定的不足。

因为地下工程在本质上具有较大的难度，复杂程度也较高，所以在地下工程的建设中是不能完全应用地上工程的相关理论的。我国在隧道与地下工程装配式结构方面的发展情况不尽人意，所以对于我国的相关方面来说，工作重点就是加大对隧道与地下工程装配式相关理论的研究力度。就当前来看，我国在该方面的相关理论均尚不成熟，特别是在计算理论方面，此外，无论是在国内还是在国外对于该方面的研究都不多，尤其是对于防水技术的研究才刚刚起步，同时在地下工程中抗震方面的研究也十分不足。

3　隧道与地下工程支护预制技术的发展

目前，在盾构法施工岁到中经常会使用到隧道及地下工程支护预制技术，同时主要应用在地下的工程中，例如：跨江跨海隧道、引水隧道、政府设施的管道、地下交通等方面。虽说预制技术无论是在技术还是经济方面都会带来不小的效益，但是在矿山法修建隧道和地下工程中却是通常很少会应用到预制技术。

当前，我国的矿山法施工隧道在所有隧道之中所占的比重较大，但是相关方面的临时支护预制技术在研究方面并没有什么实际成果，从目前来看，要想拆掉一个临时的支护结构是具有较大难度的且十分复杂，不仅会严重浪费材料，同时拆掉临时的支护结构还会破坏原先在结构上的平衡性，因为会经常使用到应力的转换、重新分布以及分散等，所以稍有不慎就容易造成较大的偏差，因此在该方面，怎样才能既不浪费材料，节约成本又能提高破除效率和提高利用的可持续性，研究除一种可以有效的实现上述问题的预制临时支护的结构是非常重要的。

除此之外，在当前隧道区间盾构管片拼装技术的基础上再开发出应用于隧道之初的预制支护结构装配技术，以此来避免在洞内进行湿喷，依据支护结构在开始时的机械化、标准化、工业化、模数化来完成快速建造绿色隧道初期支护的意义也十分深远。

4　结语

在发展隧道与地下工程预制技术中，研究隧道与地下工程的拱架预制技术、二衬预制技术以及在地铁车站的全预制技术等都是具有广阔前景的。在城市的不断建设中，社会的不断发展中，隧道及地下工程预制技术将会被越来越多的应用，在地铁车站、共同沟、地下停车场等地下工程的建设中，支护预制技术的实际应用是必须要进行研究和探索的。

[1].新书介绍——地下工程支护结构与设计[J].岩土工程学报，2013（09）.

[2]宋照清，马佳.核电厂竖井工程支护技术[J].科技创业（月刊），2013（04）.

[3]沈永炬，万鹏，王永涛.关于地下工程支护结构的可靠性设计浅析[J].科技致富向导，2010（11）.

U445.7

A

1673-0038（2015）43-0195-02

2015-10-15

刘庆（1986-），女，汉族，河南开封人，教师，研究生，研究方向为隧道及地下结构工程。