微型軌道車在小斷面隧洞安裝PCCP管道中的應用

□劉春雷 □劉長垠 □袁春麗

（1河南方正水利工程咨詢有限公司；2河南省水利宣傳中心）

1 工程概況

工程位于南陽市境內，為南陽市某水廠輸水線路；總長2.20km，管材均為預應力鋼筒混凝土管，其中水廠線有1.28 km為洞挖方案，洞挖結束后，隧洞內安裝PCCP管道。隧洞斷面設計為馬蹄形，襯砌后的標準斷面尺寸3.10 m×3.50 m，坡降3000:1。PCCP管道外徑2.20 m，隧洞為全斷面噴射鋼筋混凝土，轉點處設工作坑以便鋼制彎管安裝。

2 方案比選

在隧洞內安裝PCCP管道首要考慮的是運送管道。每節管道自重15 t，確保在小斷面隧洞內運送、安裝PCCP管道采取哪種方法最有利于節約成本、保障工期最為關鍵。

方案一：采用新技術、新工藝的隧洞PCCP管道運裝的馱管機。安裝工藝流程：測量放線與斷面復測→打插筋空及插筋→軌道墊板安裝調整→清基及混凝土澆筑墊層→安裝軌道→馱管車試運轉及模型管檢查→管道吊裝→馱管車運至安裝位置→調整待裝管中心及高程→清承插口套橡膠圈涂潤滑劑→管道成插孔鏈接及檢查支撐加固→接頭壓水試驗→內壁勾縫→復測并記錄中心線、高程。實施該方案必須培訓施工人員，并有專業操作人員操作牽引車，馱管車設備成本費用高。

方案二：根據本工程的特點，只需對第一方案的牽引馱管設備進行優化，自行制造微型雙軸四輪軌道車，購買液壓千斤頂、卷揚機就能滿足運裝需要，設備操作簡便，成本低廉。經過現場演練雙軸四輪軌道車，工人很快掌握了運裝技巧。因此，采取第二方案運用于本工程的施工。

3 方案實施

3.1 安裝準備工作

一是管道進隧洞前，應逐根檢查管道承插口和管材有無損壞現象，出現損壞需要修復，并獲得監理工程師同意后，方可使用。二是對承插口出現的飛邊，毛刺應予以處理，以防劃破橡膠圈引起接頭滲漏。三是同時我部應對管道的承插口尺寸（包括細部尺寸）進行必要的檢測，以免出現承插口局部失圓尺寸影響安裝。四是承插口橢圓度對PCCP承插口橢圓度偏大時會造成承插口配合困難，我們可以在安裝前標出承、接口各自橢圓的長短軸方向，以保證在安裝時調整承插口沿圓周方向的配合點，減少承插口插入時配合的變形強度。五是安裝前還應對橡膠圈進行逐個檢查，橡膠圈不應有裂縫、破損氣泡現象。橡膠圈應保存在陰涼場所，遠離燃油、汽油和其他容易損壞橡膠的物料。冬季施工時，可將膠圈預先放在15～25℃的環境中保持24 h，恢復彈性后再用。

3.2 管道在隧洞內運輸

3.2.1 斷面復測

首先對隧洞斷面進行復測，根據測量成果能夠滿足PCCP管道在隧洞中通行需要時，按照設計比降澆筑10 cm的C15混凝土墊層。

3.2.2 微型軌道車制作加工

材料選用長度1 m直徑10 cm圓鋼2根，兩端進行加工安裝壓力軸承及鋼制軌道車輪，兩側車輪保持平行用厚度3 cm寬30 cm的聯系鋼板焊接牢固。再根據PCCP管道外曲面在聯系鋼板兩側焊接托板，保證PCCP管道在軌道車上的穩定性。

3.3 牽引設備安裝說明

采用JM8T電控慢速大噸位卷揚機，滑動摩擦系數為0.12，PCCP管自重15 t，由公式f=μN得出1800 N，電機總功率為：9 kW，由P=FV得出牽引速度為5 m/min，擬定繩速為5 m/min，鋼繩直徑為Φ31mm，容繩量500m。外觀尺寸：寬1.20m，長1.60m。

第一臺卷揚機安裝在第一個轉角處，里程為F0+790.555，把卷揚機安裝在PCCP管道內部，在卷揚機底部用方木踮起保持卷揚機平衡，并在卷揚機前后用液壓裝置撐起橫承用鋼絲繩連接固定，保證其在管內工作時穩定。同理，第三臺第四臺分別安裝在第二、第三轉角處。第二臺安裝在二號豎井井底部，并用螺栓錨固固定。

3.4 軌道安裝

打孔插螺栓安裝軌道、進行調試，待軌道鋪設結束后，將兩輛四輪軌道車放置在鋪設的軌道上進行空載運行實驗，調整軌道能夠保障運管順暢后，將一節PCCP管道吊放到四輪軌道車上進行檢測直至運行暢通為止。

3.5 運裝管道

在洞口外采用汽車吊吊管，用卷揚機拉進預定安裝位置進行PCCP管道的安裝。經過現場實踐操作，每個作業班組工日完成6節（36 m）PCCP管道的運裝作業，滿足了管道運裝工期要求。

4 采用軌道車運輸管道應注意的事項

一是隧洞混凝土襯砌或錨噴支護必須按照設計斷面要求施工，斷面尺寸不得小于設計尺寸，表面保持順滑，以免影響管道在隧洞內的拉運、卸車。二是根據設計比降處理好隧洞內混凝土墊層，確保應有的平整度，保障軌道安裝牢固，以防脫軌，畢竟PCCP管道每節自重較大，小斷面隧洞空間有限，二次裝運困難較大。三是軌道、運輸車、PCCP管道的高度之和應小于隧洞到墊層的高度，確保管道卸車和軌道拆除的需要。四是卷揚機應安裝牢固，具備足夠的牽引力。

5 結語

在小斷面隧洞內運用微型雙軸四輪軌道車運輸、安裝PCCP管道的實例，完全擺脫對馱管安裝機械的束縛，從而降低施工成本提高生產效率方面起到了關鍵作用。