自適應(yīng)型緊固器在隧道縱向鋼邊橡膠止水帶張拉施工中的應(yīng)用研究

段廷璽

摘要：隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)無法一次澆筑完成，在仰拱與拱墻的位置形成一條縱向通長(zhǎng)的施工縫，而施工縫對(duì)于地下結(jié)構(gòu)來說是天生的薄弱點(diǎn)，也就成為了地下結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)防水部位，設(shè)計(jì)中在縱向施工縫處設(shè)計(jì)一道縱向橡膠止水帶或者鋼邊橡膠止水帶加一道遇水膨脹止水條，構(gòu)成結(jié)構(gòu)內(nèi)部的防水體系，結(jié)合結(jié)構(gòu)外側(cè)的防水板形成完整的防水體系。所以在施工中埋止水帶的施工質(zhì)量成為結(jié)構(gòu)防水體系的重要環(huán)節(jié)。

Abstract： The secondary tunnel lining can not be once completed， so it will form a long longitudinal seam between the inverted arch and arch wall. But the seam is the natural weak point for the underground structure， and also becomes the key waterproofing part of the underground structure. In the design， a longitudinal rubber sealing belt or the steel edge rubber water stopping strip with a water expansion stop strip has been designed， which forms a waterproof system of the internal structure， and combined with the waterproof board structure outside the structure， forms a complete waterproof system. So in the construction， the quality of buried waterproof band has become an important link of the structure waterproof system.

關(guān)鍵詞：鋼邊止水帶；自適應(yīng)；緊固器；工藝方法

Key words： steel waterproof band；self-adaption；fastener；technological method

中圖分類號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）34-0112-02

0 引言

作為隧道防水體系的重要組成部分，縱向鋼邊橡膠止水帶由于所處位置的特殊性，施工工藝的滯后性影響使其施工質(zhì)量很難控制好，安裝質(zhì)量很難保證?？v向鋼邊止水帶由橡膠帶和鋼板帶結(jié)合構(gòu)成的特殊結(jié)構(gòu)，在沒有足夠的縱向拉力情況下很難將其固定順直，也造成了施工質(zhì)量的不合格，給后期的鐵路運(yùn)營(yíng)造成巨大的麻煩，如何解決止水帶的安裝質(zhì)量問題成為迫切問題。

1 技術(shù)出發(fā)的目的

改建鐵路成都至昆明線老鼻山隧道位于四川省樂山市境內(nèi)，隧道全長(zhǎng)13579m，隧道穿越奧陶系下統(tǒng)紅石巖崖組砂巖頁(yè)巖地層，施工期最大日涌水量65000m3/d，工后防水壓力巨大，施工中稍有不慎就會(huì)埋下巨大隱患，給后期運(yùn)營(yíng)帶來巨大麻煩。針對(duì)縱向鋼邊止水帶無有效張拉固定設(shè)備的問題，項(xiàng)目部通過技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)制造出自適應(yīng)鋼邊止水帶緊固器，并與常規(guī)的連接設(shè)備進(jìn)行工藝性、效果性比較，自適應(yīng)止鋼邊水帶緊固器具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 常規(guī)鋼邊止水帶張拉連接夾具的缺陷

隧道縱向鋼邊止水帶通常使用的張拉連接夾具分為螺栓緊固連接型、鉆孔掛鉤連接型和螺栓夾板連接型，三種連接形式都會(huì)對(duì)止水帶本身造成損壞。鉆孔掛鉤型方法最簡(jiǎn)單，但是效果最差；螺栓緊固連接型效果較好，但是使用起來相對(duì)復(fù)雜，對(duì)止水帶的損害最大；螺栓夾板連接型，損害最小，效果也較好，但是工序最為復(fù)雜，需要的人工和輔助工具多，施工完成后拆卸麻煩。

2.1 螺栓緊固連接型

螺栓緊固型通過在鋼邊止水帶延長(zhǎng)部位打設(shè)螺栓孔，通過螺栓與夾片配合在鋼邊止水帶上形成固定的掛點(diǎn)，再用掛鉤與緊線器鋼絲繩連接，通過固定在前方初支面上的拉力設(shè)備對(duì)止水帶進(jìn)行縱向張拉，這種連接方式可以提供較好的連接力，但是美中不足的是要在鋼邊止水帶上鉆孔，張拉后連接部位的止水帶必須切割廢棄，造成材料浪費(fèi)，同時(shí)由于采用螺栓連接，每次連接、拆卸都需要消耗一定的時(shí)間，施工效率較低，很容易造成鋼邊止水帶縱向方向高度傾斜，埋入現(xiàn)澆混凝土中止水帶的寬度不均勻，因此它的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量保障都不理想。

2.2 螺栓夾板連接型

螺栓夾板連接固定型通過沿縱向止水帶安裝方向設(shè)置通長(zhǎng)的角鋼夾板，在角鋼上安裝布置螺栓孔。施工時(shí)先放線確定出鋼邊止水帶的縱向標(biāo)高，再將縱向通長(zhǎng)鋼夾具上邊沿調(diào)整到止水帶的標(biāo)高位置，作為安裝止水帶的控制標(biāo)準(zhǔn)線，安裝時(shí)1個(gè)人在端頭拉直，1個(gè)人從一側(cè)到另一側(cè)逐孔用螺栓固定。這種方式固定的止水帶縱向標(biāo)高位置準(zhǔn)確，整體施工效果較好。但是這種緊固形式操作繁瑣，需要2到3個(gè)人配合才可以完成，并且由于采用的是螺栓頂緊固定方式，混凝土中的水泥漿及小顆粒砂進(jìn)入螺栓孔造成拆卸困難，整體施工效率不高。

2.3 掛鉤連接

掛鉤連接為最原始的施工方法，通常是在鋼邊止水帶的端頭處鉆孔用掛鉤與緊線器連接，這種做法施工的止水帶質(zhì)量最差，鉆孔不使用鉆孔設(shè)備，直接用電焊機(jī)等設(shè)備將止水帶割孔，對(duì)止水帶造成巨大的損壞，使得鋼邊止水帶在縱向居中和在外漏居中上很難控制，造成施工后止水帶形如蛇形彎曲。

3 自適應(yīng)緊固型夾具原理及使用工藝

自適應(yīng)緊固型連接夾具在研究了其它各種連接方式的缺點(diǎn)，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查，聽取作業(yè)工人意見的基礎(chǔ)上，總結(jié)發(fā)明創(chuàng)造出的具有使用方便、對(duì)止水帶損害小、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使用時(shí)不需要多人配合，一個(gè)工人就可以輕松使用，效率也大大提高，在使用中得到工人的認(rèn)可，完成的成品也得到業(yè)主單位的認(rèn)可。endprint

3.1 自適應(yīng)緊固型夾具的原理

該型夾具使用的最基本原理是偏心圓原理，偏心圓同心而不同徑，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生距離的改變，從而產(chǎn)生擠壓力。該型夾具通過中心的固定軸將夾具板和偏心輪連接成整體，在緊線器收緊的過程中，由鋼邊止水帶的移動(dòng)帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著半徑的變化，使得止水帶被擠壓夾緊，使止水帶與緊線器連接牢固，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安裝鋼邊止水帶的縱向順直和高度平直。

3.2 自適應(yīng)緊固型夾具的優(yōu)點(diǎn)

這種夾具的優(yōu)點(diǎn)：①使用簡(jiǎn)單，一個(gè)工人可以操作，只要在安裝的時(shí)候保證止水帶與偏心輪接觸即可，不需要用力緊固，減小工作強(qiáng)度。②緊固不會(huì)自動(dòng)松動(dòng)，因?yàn)槠妮嗠S著止水帶的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中夾持力是逐漸增大的，可以有效地保持止水帶的順直，施工中的正常碰撞也不會(huì)改變夾持效果。③節(jié)省材料，對(duì)止水帶的損害小，因?yàn)槭峭ㄟ^改變距離的方式來提供夾持力，不需要在止水帶上開孔，保證了止水帶的完整性，施工完成后也不需要將端頭止水帶切割，節(jié)省了材料。④拆卸移動(dòng)方便，使用完成后，松開緊線器，輕輕用錘子敲打偏心輪就可以松開夾持。

3.3 自適應(yīng)緊固型夾具使用工藝

①將止水帶從夾具的工作空間穿過，穿過距離保持50cm～80cm，用手轉(zhuǎn)動(dòng)偏心夾輪使其與止水帶有效接觸。②通過夾具上的掛鉤與緊線器連接，緊線器已事先固定在前方的初支面上，能夠提供足夠的拉力。③收緊緊線器，使鋼邊止水帶拉直，通過設(shè)置在夾具板上的位置調(diào)節(jié)桿控制鋼邊止水帶居中。④混凝土初凝后，拆除夾具。

3.4 施工完成后的成品保護(hù)

縱向鋼邊止水帶施工完成后，要及時(shí)對(duì)成品進(jìn)行保護(hù)，不得在成品面上堆放雜物，由于縱向鋼邊止水帶的鋼邊經(jīng)過防銹處理生產(chǎn)，所以完成后的止水帶在施工襯砌鋼筋時(shí)需要特別保護(hù)，不能直接用尖銳物品觸碰止水帶，防止止水帶破損。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過在施工中總結(jié)研發(fā)出自適應(yīng)緊固型縱向鋼邊止水帶張拉夾具，在使用過程中逐步改進(jìn)，在施工質(zhì)量、成本控制、作業(yè)強(qiáng)度、操作便捷、施工效率等方面都取得了較好的效果，各方面的指標(biāo)均優(yōu)于使用傳統(tǒng)的張拉器具，在施工質(zhì)量方面得到了業(yè)主的肯定，在現(xiàn)階段企業(yè)推廣精細(xì)化管理作業(yè)的大背景下，具有積極有效的意義。

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