山嶺隧道的分割型預(yù)制裝配式襯砌系統(tǒng)完成可施工性驗(yàn)證

近日，日本清水建設(shè)等多家企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)應(yīng)用于山嶺隧道的分割型預(yù)制裝配式襯砌系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，確認(rèn)其可施工性。該技術(shù)是把盾構(gòu)隧道中使用的管片襯砌用于山嶺隧道，從而大幅提升施工效率。

分割型預(yù)制裝配式襯砌系統(tǒng)采用盾構(gòu)管片的設(shè)計(jì)方法，將多塊預(yù)制構(gòu)件拼裝成馬蹄形的山嶺隧道襯砌結(jié)構(gòu)，1環(huán)襯砌由6塊鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件組成。

在2019年8月和2020年7月分別進(jìn)行了足尺試驗(yàn)，已確認(rèn)了該技術(shù)的襯砌具有自穩(wěn)性和充分的承載能力。驗(yàn)證試驗(yàn)使用了足尺隧道。隧道假定為2車(chē)道隧道，長(zhǎng)80 m，開(kāi)挖后尺寸為寬11.2 m、高7.1 m、凈空斷面面積66 m2，在其內(nèi)側(cè)拼裝 9 環(huán)襯砌。預(yù)制構(gòu)件尺寸為弧長(zhǎng)2.8 m、寬1.0 m、厚140 mm，質(zhì)量為1.1 t。

試驗(yàn)中使用了用于設(shè)置預(yù)制拼裝式襯砌的拼裝機(jī)以及臨時(shí)支撐該構(gòu)件并調(diào)節(jié)位置的形狀維持裝置，檢驗(yàn)新工法的可行性。這2種設(shè)備都為新開(kāi)發(fā)的施工機(jī)械，采用軌道行走方式。拼裝順序：首先，使用拼裝機(jī)抓取1塊預(yù)制構(gòu)件并放置到目標(biāo)位置；然后，作業(yè)人員使用盾構(gòu)施工中的管片接頭將其連接。連接后的構(gòu)件由形狀維持裝置臨時(shí)支撐，調(diào)整至設(shè)計(jì)的馬蹄形狀。接下來(lái)使用螺栓保持構(gòu)件背面與土體間具有一定間隙，確保拆卸形狀維持裝置后構(gòu)件不會(huì)因自重產(chǎn)生撓曲變形。試驗(yàn)中，平均拼裝1塊所需時(shí)間為10 min，施工1環(huán)襯砌所需時(shí)間約為60 min。在今后的實(shí)際施工中，需要對(duì)襯砌和土體之間的間隙進(jìn)行回填，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

由于該系統(tǒng)具有預(yù)制構(gòu)件拼裝和連接作業(yè)體系化、構(gòu)件易于運(yùn)輸和設(shè)置等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠大幅提升施工效率。在與此次試驗(yàn)使用的模擬隧道同等規(guī)模的新建隧道或改建隧道施工中，預(yù)計(jì)襯砌構(gòu)筑時(shí)間可縮短70%左右?；谌毡緡?guó)土交通省推行的信息化建設(shè)"i-Construction"的預(yù)制化發(fā)展要求，清水建設(shè)計(jì)劃在今后的新建和改建隧道工程中采用這項(xiàng)技術(shù)。

(摘自 《盾構(gòu)隧道科技》 https://www.tunnelling.cn/PLibrary/PLibraryJournalRead.aspx?Magz=873&Art=20411&Mags=11 2020-08-28 )