可变径全圆针梁台车在TBM施工隧洞衬砌中的应用探讨

摘 要：伴随施工技术的越发成熟与完善，许多新理念、新技术在TBM施工隧洞衬砌中得到广泛应用，可变径全圆针梁台车便为其一。本文结合工程实例，以可变径全圆针梁台车为研究对象，就其在TBM施工隧洞衬砌中的具体应用作一探讨，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词：可变径全圆针梁台车;TBM施工;隧洞衬砌

在TBM开挖隧洞过程中，受限于刀具、刀盘，现阶段完成开挖的隧洞大多是同一直径，为了能够从根本上确保后期衬砌施工中能够获得比较高的结构强度，在实际操作中，需要依据围岩类型的不同，设定与之相匹配的衬砌厚度。伴随社会经济的持续、快速发展，施工技术的越发成熟，针梁式钢模台车被广泛应用在水利水电及隧道工程当中，用此对水工隧洞实施有目的性的全断面衬砌，可获得比较好的成形度，而且还有着比较高的表面光洁度，另外，在施工进度上也比较快。因此，本文结合既往应用经验，在TBM施工隧洞衬砌当中，应用可变径全圆针梁台车，就其应用技术作一探讨。

1.工程概况

某工程实为一大型调水工程，总干线长度为108.4km，隧洞段的长度使51.4km，用若干台TBM来进行施工，而局部根据实际需要，用钻爆法来进行施工。本文以TBM施工段为例，TBM掘进段衬砌实为一个全圆形断面，依据开挖围岩所得到的具体结果，结合设计图纸，将其分成四个断面，即Ⅲa、Ⅲb、Ⅳ与Ⅴ。

2.台车选型分析

2.1TBM段全圆衬砌断面参数及具体的施工布置

（1）本工程在具体的TBM段衬砌的结构技术参数：衬砌后，内径有2种断面形式，分别为6500mm与7000mm。最小厚度300mm，最大500mm。（2）受超长距离施工难以实施多工作面，以及针梁台车难以对车辆进行穿行，本工程在具体的TBM衬砌施工中，仅围绕独头单工作面施工;另外，为了能够从根本上提高施工进度及相关要求，需对施工面进行合理布置。（3）针对衬砌施工工作面来讲，受施工工序、全圆针梁台车自身长度及单仓衬砌长度等因素的综合影响，单工作面能够进行多台针梁台车的同时作业。基于此些因素，本工程的施工布置方式主要有两种，其一，采用单台车进行连续施工;其二，采用双台车进行平行施工。

2.2全圆针梁台车选型

（1）台车具体的结构形式。依据既往实践，本工程可选择的台车脱模结构方式有先底模、先中间等。（2）台车行走方式。通常情况下，台车自行式可划分为两种，分别为电动液压与电动卷扬。无论是哪种方式，均能实现台车行走，且均有各自优势;通过与本工程有着比较长的距离这一特点相结合来分析，台车有着比较长的使用周期，而且还有着比较高的施工强度，如果运用传统的卷扬式移动，不仅维护成本比较低，而且检修也比较方便。而对于有着比较高机械化程度的液压式，需配置专门的电气及液压工，并且还需要储备液压系统备件。所以，基于经济效益层面来分析，卷扬式更为实用。

3.施工技术

3.1单台车施工分析

3.1.1基本的工艺流程

具体流程为：施工前的各项准备、清理基础、放线测量、绑扎钢筋、台车就位、堵头模板并安装止水袋、浇筑缓凝土、收仓、养护脱模。

3.1.2施工工序

首先，定位台车之后，进行灌浆管安装、预埋，而在预埋管的两头，利用特定材料（如尼龙袋等）进行搪塞。其次，堵头模板运用较厚的模板（5cm），各块的长度均为1m，而宽度为20～30cm之间，并且采用人工方式进行拼装封堵，另外，在台车模板的两端位置的外边缘，均与钢筋焊接在一起，将堵头模板予以固定，与岩壁一边相靠近，埋设模板，将钢筋固定住，控制间距，即1m，将钢筋及钢管固定好，这样便可固定封堵模板。最后，针对橡胶止水带而言，选用单根硫化热粘接，并且在实际安装过程中，基于止水带设计位置处，用止水带卡子，进行單侧焊接，使其位于环向钢筋上;还需要指出的是，从浇筑混凝土的一侧传入，而在内侧，将已经埋入的止水带的一半卡紧，而将另外一半止水带，自堵头板中间位置处穿出。

3.2双台车跳仓施工

（1）施工组织。针对双套全圆台车来讲，选用跳仓浇筑方法来施工，以此来更好的满足整体工期要求。受限于双台车平行施工布置的具体距离，用一跳一夹方法来布置。（2）进度分析。所谓一跳，从根本上来讲，就是第4段浇筑，两个台车之间的间隔段都设置为1段，首先开展上游第4段浇筑。而对于一夹来讲，第6段与第4段的一跳紧接，实施连续性浇筑，建立第5段夹仓，也就是一夹。混凝土浇筑的实施流程为：1号台车选择2-4-6，2号台车为3-5-7。按照此顺序来操作，循环推进，不仅方便而且还简洁，除了能够减少砼浪费之外，还能减少对仓号的污染。另外，还需要说明的是，运用2台针梁台车（12m），采用当前比较实用的穿行同步跳仓衬砌发，在混凝土运输能力得以保障的前提下，每周浇筑砼可达到107m，每月的进度达到了350m。

4.结语

综上，本项目隧洞工程通过选用针梁式全圆模板，不仅能降低制造成本，而且还具有诸多优点，比如混凝土浇筑振捣密实、操作方便、结构可靠、衬砌速度快等。伴随施工单位对施工质量要求的不断提升，以及劳动力成本的不断增加，钢模台车设计技术的越发成熟，用全圆衬砌台车进行连续性的跳仓施工，可以较好的满足隧洞安全、高效的衬砌需要，有着不错的应用价值与前景。

参考文献：

[1]杨展鹏， 扈国义. 全圆针梁式衬砌台车在隧道混凝土衬砌施工中的应用[J]. 东北水利水电， 2017， 22（8）：29-30.

[2]熊亮， 谢延强， 刘钊. 全圆针梁式钢模台车在水工长隧洞衬砌施工中的创新应用[J]. 甘肃水利水电技术， 2016， 48（12）：56-58.

[3]陈启伟， 王亚利， 张建. 针梁式全圆模板台车在海底引水隧洞工程衬砌施工中的创新应用[J]. 隧道建设， 2017， 33（8）：690-695.

作者简介：

朱宿雨，出生年月：1991.9.15，性别：男，民族：汉，籍贯：浙江省杭州市，当前职务：安全部部长，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：水利水电.