摘? 要：本文針對(duì)可拆拼式襯砌施工臺(tái)車進(jìn)行研究，通過可拆拼式模板組合、可拆拼式門架組合、可拆拼式縱梁、小立柱支撐、可伸縮式上下層臺(tái)梁、可調(diào)節(jié)式支撐絲杠、可調(diào)節(jié)式油缸組合等部件構(gòu)成，通過拆拼模板、門架、縱梁，調(diào)整絲杠支撐、油缸行程及角度等方法改變臺(tái)車模板輪廓，從而適用于大變徑隧道多種斷面二襯施工。變截面襯砌施工臺(tái)車，臺(tái)車轉(zhuǎn)換步驟少、時(shí)間短、可重復(fù)利用，臺(tái)車整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，輪廓可靈活調(diào)整，確保了整個(gè)工序轉(zhuǎn)換過程安全可靠，順利高效完成了大變徑隧道的襯砌臺(tái)車轉(zhuǎn)換施工。

關(guān)鍵詞：可拆拼式襯砌臺(tái)車;變截面隧道

引言

隨著國(guó)家鐵路網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，質(zhì)量的提升，多線隧道、線路并行合修隧道越來越多，在大斷面隧道施工中，面對(duì)襯砌斷面突變的情況，如何成功完成臺(tái)車體系轉(zhuǎn)換，確保隧道施工安全質(zhì)量及安全步距，是變截面隧道施工的難點(diǎn)之一[1-10]。隧道存在多種加寬斷面時(shí)，既要滿足施工需求、保證襯砌質(zhì)量，又要節(jié)省成本、減少人力、提高施工效率，對(duì)襯砌臺(tái)車提出了更高的要求。襯砌臺(tái)車的設(shè)計(jì)直接影響著隧道的質(zhì)量、成本及進(jìn)度。本文針對(duì)變截面隧道的襯砌臺(tái)車轉(zhuǎn)換施工進(jìn)行了詳細(xì)分析，其關(guān)鍵技術(shù)供類似工程參考。

1.工程概況

新建興國(guó)至泉州鐵路寧化至泉州段七里徑隧道位于三明市清流縣龍津鎮(zhèn)境內(nèi)，隧道全長(zhǎng)1242m，最大埋深101m。出口段為大跨段，襯砌內(nèi)凈寬共有17.6m、13.6m、11.8m三種斷面類型，整個(gè)施工過程襯砌臺(tái)車需轉(zhuǎn)換4次，如圖1所示，若采用傳統(tǒng)的襯砌臺(tái)車轉(zhuǎn)換方式，則臺(tái)車轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換過程繁瑣，同時(shí)不同斷面的臺(tái)車也將無(wú)法重復(fù)利用。

鑒于此，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，開展了可拆拼式大變徑襯砌臺(tái)車關(guān)鍵技術(shù)的研究，該技術(shù)在進(jìn)行大變徑隧道襯砌臺(tái)車轉(zhuǎn)換施工中效果明顯，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

2.施工工藝流程

17.6m斷面襯砌臺(tái)車變換13.6m斷面襯砌臺(tái)車施工工藝流程詳見圖2，13.6m斷面襯砌臺(tái)車變換11.8m斷面襯砌臺(tái)車施工工藝流程詳見圖3。

3.施工操作要點(diǎn)

3.1襯砌臺(tái)車結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

（1）模板部分

1）在17.6m斷面中拱頂模板設(shè)計(jì)單側(cè)L=1647mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）×3件法蘭斷開面板連體+單側(cè)L=2324mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）+中部L=2117mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）的模板組合，法蘭斷開處由連接板連接，在變換斷面時(shí)小模板，在每組模板設(shè)計(jì)單元下設(shè)計(jì)兩種支撐，即小立柱硬性連接以及可升降旋轉(zhuǎn)鉸接連接。

2）為了后面的斷面輪廓好調(diào)整，法蘭斷開面板整體連接，需要的時(shí)候挑松螺栓來調(diào)整臺(tái)車輪廓與隧道輪廓相吻合。

（2）上部臺(tái)架部分

1）為了滿足各個(gè)斷面輪廓的要求，上層臺(tái)梁及下層臺(tái)梁設(shè)計(jì)成可升縮形式，臺(tái)梁上設(shè)有定位銷孔，能滿足各個(gè)斷面的使用。

2）臺(tái)梁上設(shè)有小立柱支撐，小立柱支撐分兩節(jié)，下部為固定式，上部為可拆卸，在不同的斷面更換不同的上部支撐。

3）上層臺(tái)梁與下層臺(tái)梁中部設(shè)有縱向通梁，用來支撐旋轉(zhuǎn)絲杠及連接上部臺(tái)架，在下層臺(tái)梁與模板采用鉸接方式連接，在上下臺(tái)梁的兩側(cè)設(shè)有兩根縱向連接梁，縱向連接梁四個(gè)角下設(shè)有升降工作油缸。

（3）門架部分

1）門架分為主體門架以及副門架，主體門架為整體框架不變，副門架設(shè)計(jì)為可拆卸式，在小斷面中可拆去副門架。

2）在門架上部，油缸底座設(shè)計(jì)為滑輪式，配帶平移梁體與絲杠座連接成整體，需要調(diào)整中線時(shí)可利用油缸底座旁的平移油缸進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（4）支撐絲杠部分

邊模絲杠設(shè)計(jì)成中部可拆卸加裝加長(zhǎng)件式，兩端螺桿可調(diào)節(jié)范圍為0mm～150mm，拱頂旋轉(zhuǎn)油缸縱向設(shè)有支撐調(diào)節(jié)絲杠。

（5）液壓部分

拱頂部分設(shè)計(jì)單邊縱向2排8件旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)油缸，升降油缸共6件，平移油缸共4件，邊模調(diào)節(jié)油缸共4件，一套油缸共計(jì)22件。

3.2頂模組合及支撐結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

臺(tái)車頂模分為3種形式，分別為加寬頂模、普通頂模及側(cè)頂模拼裝組合，臺(tái)車頂模支撐系統(tǒng)由縱梁及小立柱支撐構(gòu)成，頂模結(jié)構(gòu)可根據(jù)斷面形式進(jìn)行組合。

1）17.6m斷面頂模組合及支撐結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行17.6m斷面二襯施工中，臺(tái)車頂模使用加寬頂模+縱梁+小立柱支撐的結(jié)構(gòu)形式，最大程度的擴(kuò)大頂模直徑。

其中加寬模板由兩塊單側(cè)L=2324mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）模板和一塊中部L=2117mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）的模板組成，模板之間采用法蘭斷開面板連接;縱梁由三根高度2198mm的型鋼組成，小立柱支撐由2根高度611mm的硬性支撐組成。

2）13.6m斷面頂模組合及支撐結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行13.6m斷面二襯施工中，臺(tái)車頂模使用普通頂模+縱梁+小立柱支撐，以縮小頂模直徑。

其中普通模板由一塊中部L=2117mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）的模板組成;縱梁由一根高度1324mm的型鋼組成，小立柱支撐由2根高度611mm的硬性支撐組成。

3）11.8m斷面頂模組合及支撐結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行11.8m斷面二襯施工中，臺(tái)車頂模使用側(cè)頂模拼裝組合+小立柱支撐，以進(jìn)一步縮小頂模直徑。

其中側(cè)頂模拼裝組合由兩塊單側(cè)L=1647mm（環(huán)向）×2000mm（縱向）的模板拼裝組合而成;小立柱支撐由2根高度611mm的硬性支撐組成。

3.3 側(cè)模支撐結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

1）17.6m斷面?zhèn)饶Ｖ谓Y(jié)構(gòu)

在進(jìn)行17.6m斷面二襯施工中，臺(tái)車側(cè)模支撐結(jié)構(gòu)使用主門架+副門架+連接絲杠的支撐系統(tǒng)，以擴(kuò)大側(cè)模直徑。

其中主門架為寬度8000mm的型鋼結(jié)構(gòu)門架，副門架與主門架剛性連接，主、副門架連接后，門架結(jié)構(gòu)寬度可達(dá)12650mm，14根連接絲杠一端與側(cè)模連接，一端與副門架連接。

2）13.6m、11.8m斷面?zhèn)饶Ｖ谓Y(jié)構(gòu)

在進(jìn)行13.6m、11.8m斷面二襯施工中，先拆卸副門架，然后使用主門架+連接絲杠的支撐系統(tǒng)，以縮小側(cè)模直徑。

其中主門架為寬度8000mm的型鋼結(jié)構(gòu)門架，14根連接絲杠一端與側(cè)模連接，一端與主門架連接。

4結(jié)論

（1）采用一種新型的可拆拼式襯砌施工臺(tái)車，由可拆拼式模板組合、可拆拼式門架組合、可拆拼式縱梁、小立柱支撐、可伸縮式上下層臺(tái)梁、可調(diào)節(jié)式支撐絲杠、可調(diào)節(jié)式油缸組合等部件構(gòu)成，通過拆拼模板、門架、縱梁，調(diào)整絲杠支撐、油缸行程及角度等方法改變臺(tái)車模板輪廓，從而適用于大變徑隧道多種斷面二襯施工。

（2）通過加寬頂模+縱梁+小立柱支撐結(jié)構(gòu)形式，加寬頂模結(jié)構(gòu)，通過主門架+副門架+連接絲杠支撐結(jié)構(gòu)形式，加寬側(cè)模結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)襯砌臺(tái)車模板整體加寬，適用于17.6m斷面形式;通過普通頂模+縱梁+小立柱支撐結(jié)構(gòu)形式，縮小頂模結(jié)構(gòu)，通過主門架+連接絲杠支撐結(jié)構(gòu)形式，縮小側(cè)模結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)襯砌臺(tái)車模板整體縮小，適用于13.6m斷面形式;通過側(cè)頂模拼裝組合+小立柱支撐結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)一步縮小頂模結(jié)構(gòu)，通過主門架+連接絲杠支撐結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)一步縮小側(cè)模結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)襯砌臺(tái)車模板整體進(jìn)一步縮小，適用于11.8m斷面形式。

（3）在進(jìn)行臺(tái)車轉(zhuǎn)換時(shí)，將上一種斷面形式的模板拆卸并懸靠在襯砌面上，再進(jìn)行頂模、側(cè)頂模、縱梁、副門架等其他構(gòu)件的拆拼，最后利用可調(diào)式油缸、可調(diào)式絲杠支撐等構(gòu)件重新調(diào)整模板，從而完成臺(tái)車轉(zhuǎn)換。

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：杜英杰

性別：男

出生年：1985-11

學(xué)歷：本科

職務(wù)：中鐵三局集團(tuán)川藏鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部副經(jīng)理

職稱：高級(jí)工程師

研究方向或主要從事的工作：隧道與地下工程