高鐵隧道照明打孔施工探索

景海海，郭忠寬

(中鐵十五局集團(tuán)電氣化工程有限公司，上海 201600)

?

高鐵隧道照明打孔施工探索

景海海，郭忠寬

(中鐵十五局集團(tuán)電氣化工程有限公司，上海 201600)

在隧道照明施工中，保證隧道照明施工安全、行車(chē)安全非常重要。介紹了高鐵隧道照明工程的特點(diǎn)，針對(duì)管片式襯砌隧道，對(duì)其照明打孔施工進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并提出了處理建議。

高鐵；隧道照明；施工；處理

引言

隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，高鐵隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)維修，仍然是一個(gè)持續(xù)研究課題[1-5]。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)隧道照明施工的論述，根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)高鐵隧道照明工藝進(jìn)行了探究，確保高鐵隧道照明施工工程規(guī)范性、完整性、可持續(xù)操作性，為現(xiàn)場(chǎng)施工以及電務(wù)維修工作人員維護(hù)該設(shè)備提供了有力的幫助[1-5]。

1 隧道照明工程特點(diǎn)

隧道照明為行車(chē)安全保駕護(hù)航，為駕駛員指示方向，決定了駕駛員舒適的光亮感受，而且為隧道日常維護(hù)維修提供了方便。由于隧道與其他道路環(huán)境不同，自然采光差，粉塵大，潮濕多水，還有較強(qiáng)腐蝕性。隧道內(nèi)列車(chē)駕駛員在心理上存有壓迫感、心神不寧、操作技能減弱，而良好的照明條件則會(huì)減輕交通心理負(fù)擔(dān)。

1.1 高鐵隧道襯砌

當(dāng)前高速鐵路隧道可用的襯砌結(jié)構(gòu)類(lèi)型有單層襯砌(模筑混凝土襯砌)、復(fù)合式襯砌、拼裝式襯砌等。隧道襯砌結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇綜合考慮地質(zhì)及埋深等環(huán)境條件、斷面形狀與大小、防水要求、使用功能、施工方法與施工措施等因素，而這些因素之間又是互相聯(lián)系的。

1)拼裝式襯砌。一般情況下拼裝式襯砌用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)法施工的隧道，隧道開(kāi)挖后，利用管片拼裝機(jī)將預(yù)制管片按要求拼裝而成。管片的類(lèi)型有鋼筋混凝土管片、鋼管片、鑄鐵管片、鋼筋混凝土復(fù)合管片等，目前員常用的是鋼筋混凝土管片。

2)鋼筋混凝土管片式襯砌。鐵路建設(shè)高速發(fā)展，而在城市內(nèi)進(jìn)行地下施工，對(duì)文明施工、地面沉降控制、建筑物保護(hù)等要求都比較高，明挖法和傳統(tǒng)的礦山法隧道施工已逐漸被盾構(gòu)法隧道施工所取代。采用坍落度(70±10)mm、強(qiáng)度C50、抗?jié)B等級(jí)S10的防水混凝土。管片式襯砌施工由于利用高精度鋼模，低坍落度混凝土，風(fēng)動(dòng)振搗，蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)，快速生產(chǎn)、高精度、高強(qiáng)度、高質(zhì)量的管片，工藝作業(yè)規(guī)范化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2 高鐵隧道照明施工工藝

高鐵隧道照明施工受到環(huán)境限制，工作周期長(zhǎng)，點(diǎn)多線長(zhǎng)，環(huán)境惡劣，并且涉及交叉作業(yè)，為施工帶來(lái)干擾。而電纜支架打孔對(duì)于隧道工程工程來(lái)講至關(guān)重要。

2.1 傳統(tǒng)施工工藝流程

隧道照明施工的基本流程如圖1所示。

按設(shè)計(jì)控制標(biāo)高，用激光地平儀放線，組織好人員，做好施工防護(hù)，梯車(chē)作業(yè)一段時(shí)間后，用激光地平儀進(jìn)行校準(zhǔn)。電纜掛架的安裝，梯車(chē)上兩個(gè)人負(fù)責(zé)打孔，兩人負(fù)責(zé)用安裝掛架。梯車(chē)司機(jī)與作業(yè)隊(duì)員各配一臺(tái)對(duì)講機(jī)，完成后作業(yè)人員通知進(jìn)入下一個(gè)作業(yè)面。

圖1 隧道照明施工流程Fig.1 Tunnel lighting construction process

2.2 實(shí)際施工工藝

隧道陰冷潮濕，只有輔助照明，施工工具材料運(yùn)輸不便，牽涉鋪架、電氣化、給排水等單位交叉施工，干擾性大。傳統(tǒng)的施工工藝不具備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工形式。針對(duì)施工特點(diǎn)及成本控制，電纜掛架打孔與安裝分步進(jìn)行。隧道照明施工過(guò)程占整個(gè)照明施工時(shí)間比例如表1所示。

表1 隧道照明工藝過(guò)程占整個(gè)施工時(shí)間百分比Table 1 The percentage of tunnel lighting process in the total construction time

2.3 工藝要求

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量控制，良好的觀感質(zhì)量，提升工藝技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)保證隧道照明工程有條不紊地進(jìn)行。其工藝要求如下：

1)膨脹螺栓安裝牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象；

2)電纜溝支架安裝與溝壁密切、穩(wěn)固、可靠；

3)電纜溝鋪砂均勻，砂質(zhì)細(xì)；

4)電纜在敷設(shè)過(guò)程中，合理防護(hù)，沒(méi)有損傷現(xiàn)象；

5)電纜相間，相地間絕緣良好；

6)電纜接頭焊接良好，熱縮后的電纜頭，密封良好；

7)燈具質(zhì)量過(guò)關(guān)，經(jīng)試驗(yàn)后全部合格；

8)設(shè)備質(zhì)量可靠，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求；

9)接地線連接可靠，接地電阻在規(guī)定值內(nèi)。

3 施工中常見(jiàn)問(wèn)題及某隧道照明打孔施工案例

3.1 常見(jiàn)問(wèn)題

在高鐵隧道照明施工過(guò)程當(dāng)中，遇到的問(wèn)題具有不可預(yù)見(jiàn)性、復(fù)雜性、急迫性等特點(diǎn)。

襯砌管片由遙控的管片安裝機(jī)采用機(jī)械式或以真空吸盤(pán)抓取裝置進(jìn)行拼裝，安裝到隧道內(nèi)。然后，專(zhuān)業(yè)的操作人員用螺栓連接、固定管片。管片外表面和隧道之間的環(huán)縫將連續(xù)不斷的注入砂漿或豆粒石充填空隙來(lái)穩(wěn)固隧道。管片寬度增大，接頭減少，總體隧道密封效果好。

然而高質(zhì)量的管片式襯砌給照明打孔帶來(lái)了很大的困難，而且很難保證照明工藝要求，對(duì)照明施工安全、使用安全造成一定程度的安全隱患。打孔時(shí)，時(shí)常會(huì)遇到襯砌的螺栓連接孔以及彎曲螺栓，或者注入孔?；炷翉?qiáng)度等級(jí)高，打孔本身難度大，經(jīng)常造成鉆頭斷裂，停轉(zhuǎn)，更重要的對(duì)施工工藝，施工安全，使用安全造成不可忽視的影響。

由于孔深達(dá)不到要求，只能平移打孔點(diǎn)，這樣對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)造成不可避免的損傷，減弱了襯砌的作用，而且頻繁的二次修復(fù)造成巨大的施工困難。

總結(jié)照明工程實(shí)際，預(yù)制管片式襯砌時(shí)，宜對(duì)電纜掛鉤孔做好預(yù)制，而在預(yù)制管片式襯砌國(guó)標(biāo)中，還沒(méi)有提出預(yù)制照明孔這個(gè)概念。筆者認(rèn)為，倘若在今后的實(shí)際生產(chǎn)中，采用預(yù)制孔不僅可以減少對(duì)襯砌的人為破壞，又可使照明施工周期減少，而且對(duì)于隧道襯砌起到有效保護(hù)，加大對(duì)高鐵隧道的防護(hù)作用。

3.2 隧道照明打孔施工案例

廣深港客運(yùn)專(zhuān)線益田路隧道全長(zhǎng)6 236 m，北端為深圳市火車(chē)北站，南端為深圳福田站，其中管片式襯砌1 475 m，占該隧道全長(zhǎng)的1/5的左右，給施工人員帶來(lái)相當(dāng)大的施工難度，增加了承包單位工期和費(fèi)用損失。譬如本隧道傳統(tǒng)襯砌施打孔工人員10人每天打孔400 m，但是管片式襯砌只能10人每天打孔200 m。另一方面，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電纜掛架水平間距80 mm，不可避免地在打孔作業(yè)中電鉆遭遇成型鋼筋，達(dá)不到打孔深度，重新打孔，對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)造成破壞，影響行車(chē)安全。另外盾構(gòu)法施工盡管提高了掘進(jìn)速度，對(duì)提前單位工程工期具有重要的作用，但對(duì)本隧道的投資成本以及施工成本管理帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。打孔施工現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖2。

圖2 隧道照明打孔施工現(xiàn)場(chǎng)Fig.2 Tunnel lighting drilling construction scene

4 總結(jié)

隧道照明施工與行車(chē)安全、線路維護(hù)關(guān)系密切，我們不僅要在施工過(guò)程中做好質(zhì)量管控，而且在照明系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、便于操作性上還要深入探究，為高鐵隧道照明做好基礎(chǔ)工作。

[1] 鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心.高速鐵路隧道[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社,2006.

[2] 鐵道部工務(wù)局.隧道[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，1980.

[3] 鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10008—2015[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2016.

[4] 高速鐵路電力工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：TB 10757—2010[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[5] 王建華.電氣工程師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

Exploration of Drilling Construction of High-speed Railway Tunnel Lighting

JING Haihai， GUO Zhongkuan

(ElectricEngineeringCo.,Ltd.ofChinaRailway15thBureauGroup,Shanghai201600,China)

In the construction of the tunnel lighting, how to ensure tunnel lighting construction safety, traffic safety is very important. In this paper, the characteristics of the high-speed railway tunnel lighting engineering was introduced. According to the tunnel lining segment, the drilling construction of high-speed railway tunnel lighting was analyzed briefly, and its correlated treatment advice was presented.

high-speed railway； tunnel lighting; construction; treatment

U453.7

B

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.009