可變徑全圓針梁臺車在TBM施工隧洞襯砌中的應用探討

摘 要：伴隨施工技術的越發成熟與完善，許多新理念、新技術在TBM施工隧洞襯砌中得到廣泛應用，可變徑全圓針梁臺車便為其一。本文結合工程實例，以可變徑全圓針梁臺車為研究對象，就其在TBM施工隧洞襯砌中的具體應用作一探討，望能為此領域研究有所借鑒與幫助。

關鍵詞：可變徑全圓針梁臺車;TBM施工;隧洞襯砌

在TBM開挖隧洞過程中，受限于刀具、刀盤，現階段完成開挖的隧洞大多是同一直徑，為了能夠從根本上確保后期襯砌施工中能夠獲得比較高的結構強度，在實際操作中，需要依據圍巖類型的不同，設定與之相匹配的襯砌厚度。伴隨社會經濟的持續、快速發展，施工技術的越發成熟，針梁式鋼模臺車被廣泛應用在水利水電及隧道工程當中，用此對水工隧洞實施有目的性的全斷面襯砌，可獲得比較好的成形度，而且還有著比較高的表面光潔度，另外，在施工進度上也比較快。因此，本文結合既往應用經驗，在TBM施工隧洞襯砌當中，應用可變徑全圓針梁臺車，就其應用技術作一探討。

1.工程概況

某工程實為一大型調水工程，總干線長度為108.4km，隧洞段的長度使51.4km，用若干臺TBM來進行施工，而局部根據實際需要，用鉆爆法來進行施工。本文以TBM施工段為例，TBM掘進段襯砌實為一個全圓形斷面，依據開挖圍巖所得到的具體結果，結合設計圖紙，將其分成四個斷面，即Ⅲa、Ⅲb、Ⅳ與Ⅴ。

2.臺車選型分析

2.1TBM段全圓襯砌斷面參數及具體的施工布置

（1）本工程在具體的TBM段襯砌的結構技術參數：襯砌后，內徑有2種斷面形式，分別為6500mm與7000mm。最小厚度300mm，最大500mm。（2）受超長距離施工難以實施多工作面，以及針梁臺車難以對車輛進行穿行，本工程在具體的TBM襯砌施工中，僅圍繞獨頭單工作面施工;另外，為了能夠從根本上提高施工進度及相關要求，需對施工面進行合理布置。（3）針對襯砌施工工作面來講，受施工工序、全圓針梁臺車自身長度及單倉襯砌長度等因素的綜合影響，單工作面能夠進行多臺針梁臺車的同時作業。基于此些因素，本工程的施工布置方式主要有兩種，其一，采用單臺車進行連續施工;其二，采用雙臺車進行平行施工。

2.2全圓針梁臺車選型

（1）臺車具體的結構形式。依據既往實踐，本工程可選擇的臺車脫模結構方式有先底模、先中間等。（2）臺車行走方式。通常情況下，臺車自行式可劃分為兩種，分別為電動液壓與電動卷揚。無論是哪種方式，均能實現臺車行走，且均有各自優勢;通過與本工程有著比較長的距離這一特點相結合來分析，臺車有著比較長的使用周期，而且還有著比較高的施工強度，如果運用傳統的卷揚式移動，不僅維護成本比較低，而且檢修也比較方便。而對于有著比較高機械化程度的液壓式，需配置專門的電氣及液壓工，并且還需要儲備液壓系統備件。所以，基于經濟效益層面來分析，卷揚式更為實用。

3.施工技術

3.1單臺車施工分析

3.1.1基本的工藝流程

具體流程為：施工前的各項準備、清理基礎、放線測量、綁扎鋼筋、臺車就位、堵頭模板并安裝止水袋、澆筑緩凝土、收倉、養護脫模。

3.1.2施工工序

首先，定位臺車之后，進行灌漿管安裝、預埋，而在預埋管的兩頭，利用特定材料（如尼龍袋等）進行搪塞。其次，堵頭模板運用較厚的模板（5cm），各塊的長度均為1m，而寬度為20～30cm之間，并且采用人工方式進行拼裝封堵，另外，在臺車模板的兩端位置的外邊緣，均與鋼筋焊接在一起，將堵頭模板予以固定，與巖壁一邊相靠近，埋設模板，將鋼筋固定住，控制間距，即1m，將鋼筋及鋼管固定好，這樣便可固定封堵模板。最后，針對橡膠止水帶而言，選用單根硫化熱粘接，并且在實際安裝過程中，基于止水帶設計位置處，用止水帶卡子，進行單側焊接，使其位于環向鋼筋上;還需要指出的是，從澆筑混凝土的一側傳入，而在內側，將已經埋入的止水帶的一半卡緊，而將另外一半止水帶，自堵頭板中間位置處穿出。

3.2雙臺車跳倉施工

（1）施工組織。針對雙套全圓臺車來講，選用跳倉澆筑方法來施工，以此來更好的滿足整體工期要求。受限于雙臺車平行施工布置的具體距離，用一跳一夾方法來布置。（2）進度分析。所謂一跳，從根本上來講，就是第4段澆筑，兩個臺車之間的間隔段都設置為1段，首先開展上游第4段澆筑。而對于一夾來講，第6段與第4段的一跳緊接，實施連續性澆筑，建立第5段夾倉，也就是一夾。混凝土澆筑的實施流程為：1號臺車選擇2-4-6，2號臺車為3-5-7。按照此順序來操作，循環推進，不僅方便而且還簡潔，除了能夠減少砼浪費之外，還能減少對倉號的污染。另外，還需要說明的是，運用2臺針梁臺車（12m），采用當前比較實用的穿行同步跳倉襯砌發，在混凝土運輸能力得以保障的前提下，每周澆筑砼可達到107m，每月的進度達到了350m。

4.結語

綜上，本項目隧洞工程通過選用針梁式全圓模板，不僅能降低制造成本，而且還具有諸多優點，比如混凝土澆筑振搗密實、操作方便、結構可靠、襯砌速度快等。伴隨施工單位對施工質量要求的不斷提升，以及勞動力成本的不斷增加，鋼模臺車設計技術的越發成熟，用全圓襯砌臺車進行連續性的跳倉施工，可以較好的滿足隧洞安全、高效的襯砌需要，有著不錯的應用價值與前景。

參考文獻：

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作者簡介：

朱宿雨，出生年月：1991.9.15，性別：男，民族：漢，籍貫：浙江省杭州市，當前職務：安全部部長，當前職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：水利水電.