可變徑全圓針梁臺(tái)車在TBM施工隧洞襯砌中的應(yīng)用探討

摘 要：伴隨施工技術(shù)的越發(fā)成熟與完善，許多新理念、新技術(shù)在TBM施工隧洞襯砌中得到廣泛應(yīng)用，可變徑全圓針梁臺(tái)車便為其一。本文結(jié)合工程實(shí)例，以可變徑全圓針梁臺(tái)車為研究對(duì)象，就其在TBM施工隧洞襯砌中的具體應(yīng)用作一探討，望能為此領(lǐng)域研究有所借鑒與幫助。

關(guān)鍵詞：可變徑全圓針梁臺(tái)車;TBM施工;隧洞襯砌

在TBM開(kāi)挖隧洞過(guò)程中，受限于刀具、刀盤，現(xiàn)階段完成開(kāi)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在實(shí)際操作中，需要依據(jù)圍巖類型的不同，設(shè)定與之相匹配的襯砌厚度。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速發(fā)展，施工技術(shù)的越發(fā)成熟，針梁式鋼模臺(tái)車被廣泛應(yīng)用在水利水電及隧道工程當(dāng)中，用此對(duì)水工隧洞實(shí)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(jìn)度上也比較快。因此，本文結(jié)合既往應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在TBM施工隧洞襯砌當(dāng)中，應(yīng)用可變徑全圓針梁臺(tái)車，就其應(yīng)用技術(shù)作一探討。

1.工程概況

某工程實(shí)為一大型調(diào)水工程，總干線長(zhǎng)度為108.4km，隧洞段的長(zhǎng)度使51.4km，用若干臺(tái)TBM來(lái)進(jìn)行施工，而局部根據(jù)實(shí)際需要，用鉆爆法來(lái)進(jìn)行施工。本文以TBM施工段為例，TBM掘進(jìn)段襯砌實(shí)為一個(gè)全圓形斷面，依據(jù)開(kāi)挖圍巖所得到的具體結(jié)果，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，將其分成四個(gè)斷面，即Ⅲa、Ⅲb、Ⅳ與Ⅴ。

2.臺(tái)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(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)：襯砌后，內(nèi)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(zhǎng)距離施工難以實(shí)施多工作面，以及針梁臺(tái)車難以對(duì)車輛進(jìn)行穿行，本工程在具體的TBM襯砌施工中，僅圍繞獨(dú)頭單工作面施工;另外，為了能夠從根本上提高施工進(jìn)度及相關(guān)要求，需對(duì)施工面進(jìn)行合理布置。（3）針對(duì)襯砌施工工作面來(lái)講，受施工工序、全圓針梁臺(tái)車自身長(zhǎng)度及單倉(cāng)襯砌長(zhǎng)度等因素的綜合影響，單工作面能夠進(jìn)行多臺(tái)針梁臺(tái)車的同時(shí)作業(yè)?；诖诵┮蛩兀竟こ痰氖┕げ贾梅绞街饕袃煞N，其一，采用單臺(tái)車進(jìn)行連續(xù)施工;其二，采用雙臺(tái)車進(jìn)行平行施工。

2.2全圓針梁臺(tái)車選型

（1）臺(tái)車具體的結(jié)構(gòu)形式。依據(jù)既往實(shí)踐，本工程可選擇的臺(tái)車脫模結(jié)構(gòu)方式有先底模、先中間等。（2）臺(tái)車行走方式。通常情況下，臺(tái)車自行式可劃分為兩種，分別為電動(dòng)液壓與電動(dòng)卷?yè)P(yáng)。無(wú)論是哪種方式，均能實(shí)現(xiàn)臺(tái)車行走，且均有各自優(yōu)勢(shì);通過(guò)與本工程有著比較長(zhǎng)的距離這一特點(diǎn)相結(jié)合來(lái)分析，臺(tái)車有著比較長(zhǎng)的使用周期，而且還有著比較高的施工強(qiáng)度，如果運(yùn)用傳統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)式移動(dòng)，不僅維護(hù)成本比較低，而且檢修也比較方便。而對(duì)于有著比較高機(jī)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(chǔ)備液壓系統(tǒng)備件。所以，基于經(jīng)濟(jì)效益層面來(lái)分析，卷?yè)P(yáng)式更為實(shí)用。

3.施工技術(shù)

3.1單臺(tái)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(xiàng)準(zhǔn)備、清理基礎(chǔ)、放線測(cè)量、綁扎鋼筋、臺(tái)車就位、堵頭模板并安裝止水袋、澆筑緩凝土、收倉(cāng)、養(yǎng)護(hù)脫模。

3.1.2施工工序

首先，定位臺(tái)車之后，進(jìn)行灌漿管安裝、預(yù)埋，而在預(yù)埋管的兩頭，利用特定材料（如尼龍袋等）進(jìn)行搪塞。其次，堵頭模板運(yùn)用較厚的模板（5cm），各塊的長(zhǎng)度均為1m，而寬度為20～30cm之間，并且采用人工方式進(jìn)行拼裝封堵，另外，在臺(tái)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(shè)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(duì)橡膠止水帶而言，選用單根硫化熱粘接，并且在實(shí)際安裝過(guò)程中，基于止水帶設(shè)計(jì)位置處，用止水帶卡子，進(jìn)行單側(cè)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(cè)傳入，而在內(nèi)側(cè)，將已經(jīng)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(tái)車跳倉(cāng)施工

（1）施工組織。針對(duì)雙套全圓臺(tái)車來(lái)講，選用跳倉(cāng)澆筑方法來(lái)施工，以此來(lái)更好的滿足整體工期要求。受限于雙臺(tái)車平行施工布置的具體距離，用一跳一夾方法來(lái)布置。（2）進(jìn)度分析。所謂一跳，從根本上來(lái)講，就是第4段澆筑，兩個(gè)臺(tái)車之間的間隔段都設(shè)置為1段，首先開(kāi)展上游第4段澆筑。而對(duì)于一夾來(lái)講，第6段與第4段的一跳緊接，實(shí)施連續(xù)性澆筑，建立第5段夾倉(cāng)，也就是一夾?；炷翝仓膶?shí)施流程為：1號(hào)臺(tái)車選擇2-4-6，2號(hào)臺(tái)車為3-5-7。按照此順序來(lái)操作，循環(huán)推進(jìn)，不僅方便而且還簡(jiǎn)潔，除了能夠減少砼浪費(fèi)之外，還能減少對(duì)倉(cāng)號(hào)的污染。另外，還需要說(shuō)明的是，運(yùn)用2臺(tái)針梁臺(tái)車（12m），采用當(dāng)前比較實(shí)用的穿行同步跳倉(cāng)襯砌發(fā)，在混凝土運(yùn)輸能力得以保障的前提下，每周澆筑砼可達(dá)到107m，每月的進(jìn)度達(dá)到了350m。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上，本項(xiàng)目隧洞工程通過(guò)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(diǎn)，比如混凝土澆筑振搗密實(shí)、操作方便、結(jié)構(gòu)可靠、襯砌速度快等。伴隨施工單位對(duì)施工質(zhì)量要求的不斷提升，以及勞動(dòng)力成本的不斷增加，鋼模臺(tái)車設(shè)計(jì)技術(shù)的越發(fā)成熟，用全圓襯砌臺(tái)車進(jìn)行連續(xù)性的跳倉(cāng)施工，可以較好的滿足隧洞安全、高效的襯砌需要，有著不錯(cuò)的應(yīng)用價(jià)值與前景。

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作者簡(jiǎn)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(dāng)前職務(wù)：安全部部長(zhǎng)，當(dāng)前職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：水利水電.