變截面襯砌臺車在電氣化鐵路隧道襯砌施工中的應用

徐子振

（中鐵十八局集團國際工程有限公司 天津 300222）

變截面襯砌臺車在電氣化鐵路隧道襯砌施工中的應用

徐子振

（中鐵十八局集團國際工程有限公司 天津 300222）

結合新建某隧道，介紹變截面隧道襯砌的施工方法，介紹采用變截面襯砌臺車隧道施工的優點，介紹變截面襯砌臺車的設計、施工使用方法。為同類工程施工提供借鑒。

變截面 襯砌臺車 設計 隧道

列車牽引方式有蒸汽機車牽引、內燃機車牽引和電力機車牽引三種，其中采用電力機車牽引的鐵路稱為電氣化鐵路。電氣化鐵路具有馬力大、速度快、能耗低、效率高、運輸成本低，為此成為我國鐵路牽引動力的發展方向。由于電氣化鐵路的大規模應用，下錨段的變截面給鐵路建設階段的隧道二次襯砌施工增添了大量困難。如果每處變截面制造一臺襯砌臺車將會增大施工成本，而變截面臺車恰恰滿足了這個需要。

1 工程概況

新建某隧道，全長11 540 m，為單洞雙線隧道，線間距4.6 m，設計行車速度200 km/h，并預留進一步提速條件。隧道出口段共有絕緣下錨段1處，其中絕緣下錨段錨段關節長171 m，較正常斷面加寬30 cm，加高51 cm。

2 變截面臺車設計比選

變截面臺車與普通臺車在結構方面都是由模板系統、支撐系統、液壓系統、電控系統、行走系統組成。兩者不同之處在于模板系統、支撐系統及液壓系統不同。

常規變截面襯砌施工方案：

方案1：采用組合模板施工

組合模板即模板系統采用小塊模板組成通常模板長度Ln由隧道變截面長度L確定（L=Ln×n），模板寬度因考慮襯砌圓弧圓順不宜過寬通常小于50 cm，支撐系統通常采用鋼拱架結合簡易支架，工作平臺采用腳手架或簡易臺架。此方案具有一下特點：施工靈活不受空間限制；整套模板系統便于運輸；模板系統組裝繁瑣施工周期長；為防止跑模需嚴格控制混凝土澆筑速度；支撐系統占用空間大影響隧道內物流組織，各工序施工干擾嚴重。

方案2：采用變截面臺車施工

變截面襯砌臺車加寬設計一般采用，更換頂模、頂模中間增加加寬板或者旋轉頂模臺車整體太高，其中更換頂摸費用較高、旋轉頂模最經濟但適合加寬值較小隧道、頂模中間增加加寬板方案經濟適中適用于多種加寬值。變截面臺車施工具有一下特點：施工功效高；施工成本低；混凝土外觀質量好；不會影響隧道內物流組織，各工序干擾??；適用條件要求高，不適合隧道加寬值大及加寬斷長度短的隧道。

以上兩種方法均不能直接滿足新建隧道襯砌施工需要，所以采用下錨段錨段關節襯砌臺車。

3 下錨段錨段關節襯砌臺車的設計與施工

3.1 下錨段襯砌襯砌臺車的設計

3.1.1 模板設計

模板主要由頂模、邊模組成。雙線鐵路隧道斷面設計由兩個半徑圓弧組成，其中頂部圓弧半徑 r1為變化值（正常段頂部半徑r1=641cm，絕緣下錨段錨段關節頂部半徑r1=658 cm），用來調節隧道加寬，另外邊墻半徑r2=641 cm為固定值。具體尺寸見表1，圖1所示。

表1 襯砌正常斷面與絕緣下錨段錨段關節段斷面尺寸表（cm）

圖1 隧道截面圖（mm）

為確保隧道襯砌凈空尺寸及便于施工，襯砌臺車施工時半徑通常放大5 cm，為此臺車設計半徑為646 cm，具體見圖2。為便于脫模頂模下邊緣應高于門架，另考慮模板連接鉸耳受力合理（通常設計在正彎矩區），邊?；《圈膶?56°53′55″，頂?；《圈捻?51°。考慮施工絕緣下錨段錨段關節襯砌時，需在拱頂增加模板，故頂模采用兩塊模板在拱頂利用螺栓連接。

3.1.2支撐系統設計

在變截面臺車支撐系統中門架橫梁、平移立柱、拱部小立柱、支撐絲杠等需要調整。車選擇拱頂中間加寬，因此平移小車軌道需加寬；在拱頂中間加寬，加寬時平移小車兩側移動，因此平移拉桿應設為可調節的；兩端拱部小立柱應設有油缸安裝絞耳，以便安裝油缸；支撐絲杠需考慮加寬，因此應加長設計。

圖2 襯砌臺車圖（mm）

3.1.3 液壓系統

絕緣下錨段錨段關節襯砌時施工，因拱頂加高51 cm，須將油缸揚程加高或增加墊塊。

3.2 施工注意事項

普通臺車使用中的注意事項在變截面襯砌臺車使用中同樣應引起重視，另外需應對一下幾點高度重視。

3.2.1 隧道開挖

采用此方法施工變截面襯砌，因頂?；《扰c設計弧度不一致，必須在隧道掘進時，相應調整開挖輪廓線，否則會造層襯砌厚度不足，影響工程質量。

3.2.2 施工測量

采用此方法施工變截面襯砌，必須對拱頂標高、連接絞耳處凈寬經過計算。

3.2.3 控制施工速率及施工順序

因臺車油缸加高，混凝土灌注時，必須嚴格控制施工速率，確保對稱灌注。

3.2.4 襯砌施工時，注意保護頂摸連接螺栓以便臺車加寬時拆卸。

變截面襯砌臺車施工時其他注意事項與正常臺車一樣

4 結語

隧道出口段1 171 m下錨段關節襯砌在采用了下錨段錨段關節變截面襯砌臺車施工，節約襯砌施工時間90 d以上， 大大提高了襯砌施工速率、確保了襯砌外觀質量、同時降低了施工成本。

Application of Variable Cross-Section Lining Trolley in the Construction of Electrified Railways Tunnel Lining

XU Zi-zhen
（International Engineering Corporation Limited of China Railway 18th Bureau Group Co.， Ltd Tianjin 300222 China）

The construction method of variable cross-section tunnel lining is introduced combining with the construction of a new tunnel. The advantages， design and construction method of the variable cross-section lining trolley in tunnel construction are introduced， which can provide reference for similar constructions in the future.

variable cross-section lining trolley design tunnel

中國分類號：U455.91A

1673-1816（2016）02-0065-03

2015-11-14

徐子振，男，工程師，研究方向土木工程、橋梁工程。