摘 要:伴隨施工技術的越發(fā)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(xiàn)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(jù)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(xù)、快速發(fā)展,施工技術的越發(fā)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(jù)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(jù)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(shù)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(shù):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(yè)?;诖诵┮蛩?,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(xù)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(jù)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(xiàn)臺車行走,且均有各自優(yōu)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(tǒng)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(tǒng)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(yǎng)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(huán)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(xù)性澆筑,建立第5段夾倉,也就是一夾?;炷翝仓膶嵤┝鞒虨椋?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(huán)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(fā),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(yōu)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(fā)成熟,用全圓襯砌臺車進行連續(xù)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。
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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.