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隧道“自动浇筑衬砌台车”在高速铁路隧道施工中的应用

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毛爱东

摘要：近些年，高速铁路在我国有了快速发展，建设规模逐渐增加。在铁路建设中，隧道是必不可少的组成部分。在铁路隧道施工中，衬砌是最为重要的组成环节，直接影响隧道结构稳定性以及行车安全性。随着信息化技术提升，隧道“自动浇筑衬砌台车”用到了高速鐵路隧道施工中。通过隧道“自动浇筑衬砌台车”的应用，能够有效解决衬砌质量问题，降低人员劳动强度，同时，一定程度上实现了施工机械化、信息化以及智能化。本文主要分析隧道“自动浇筑衬砌台车”在高速铁路隧道施工中的应用，希望能够对隧道“自动浇筑台车”的应用提供一定参考和帮助。

Abstract： In recent years， high-speed railways have developed rapidly in China， and the scale of construction has gradually increased. Tunnels are an integral part of railway construction. In the construction of railway tunnels， lining is the most important component， which directly affects the stability of the tunnel structure and the safety of driving. With the advancement of information technology， the tunnel "automatic pouring lining trolley" are used in high-speed railway tunnel construction. Through the application of the tunnel "automatic pouring lining trolley"， it can effectively solve the lining quality problem and reduce the labor intensity of the personnel. At the same time， the construction mechanization， informationization and intelligence are realized to a certain extent. This paper mainly analyzes the application of tunnel "automatic pouring lining trolley" in the construction of high-speed railway tunnel， and hopes to provide some reference and help for the application of tunnel "automatic pouring trolley".

关键词：隧道;自动浇筑衬砌台车;高速铁路;隧道施工

Key words： tunnel;automatic pouring lining trolley;high-speed railway;tunnel construction

中图分类号：U455? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2019）33-0165-03

0? 引言

近些年来，我国铁路隧道建设得到了飞速发展，隧道施工水平不断提升。衬砌是隧道施工的重要组成部分，对于隧道结构稳定性以及行车安全具有非常重要影响。

新建贵南高铁GNZQ-3标大方山隧道位于广西环江县境内，起讫里程为DK255+263～DK264+910，全长9647m，属全线Ⅱ级高风险隧道，隧道主洞净宽13.3m，净高8.08m。辅助坑道方案采用“进口泄水洞+出口平导”形式辅助施工。进口泄水洞长3007m，与正洞间按间距约500m设置6个横通道;出口平导长5196m，与正洞间按间距400m设置13个横通道。本文以大方山隧道进口为例分析隧道“自动浇筑衬砌台车”在高速铁路隧道施工中的应用，能够有效降低人员的劳动强度，提升衬砌质量，对隧道施工具有现实参考意义。

1? 隧道“自动浇筑衬砌台车”整体设计分析

隧道“自动浇筑衬砌台车”是为隧道不同断面尺寸的混凝土衬砌而专门设计制造的非标产品，其特点是以电机驱动行走机构带动台车行走，利用液压油缸和螺旋千斤顶调整模板到位及收模。它具有成本较低、结构可靠、操作方便、衬砌速度快、隧道成型面好等优点。

混凝土浇筑时产生的侧压力及拱顶混凝土的自重直接作用在模架系统上，再通过底部的支撑传递到地面，门架系统理论上只承担模架系统的自重，不承受侧压力及混凝土的重量（实际上会承受小部分的力）。台车的行走、升降和横移借助门架系统完成，收立模靠模架系统上的油缸完成。

隧道“自动浇筑衬砌台车”的主要技术参数如表1所示，台车由模板总成、门架总成、托架总成、横移（顶升）机构、走行机构、支撑千斤、梯子平台（选购）、液压和电气系统等部分组成，其结构如图1所示。

2? 隧道“自动浇筑衬砌台车”在高速铁路隧道施工中的应用

2.1 台车行走和就位

第一，台车安装完毕后，检测各部位结构是否到位，螺栓连接是否牢固，各连接销必须可靠且转动灵活，然后进行初步调试。要求各螺旋千斤动作可靠，各基本尺寸达到要求。确定台车工作位置的轨面标高正确后，保证轨道相对隧道中心线对称，轨面平整。

第二，准备工作完成后，启动液压系统，在油缸动作前，要取下模板底部的模板千斤及螺旋千斤顶;操作多路换向阀手柄，让小动模油缸收回、侧向油缸伸出，使小动模总成和侧模总成回缩。

第三，收回顶升油缸，使顶模总成下降;为方便脱模，要在模板外侧涂抹脱模剂;松开夹轨器，使其离开轨道;操作台车行走按钮，使台车在电机牵引下行走到工作位置;台车就位后，锁定夹轨器，防止台车移动。

2.2 立模

第一，合上台车的电源开关，按下油泵电机启动按钮，让液压站工作，配合测量人员，操作各油缸对应的多路换向阀手柄，使模板外形达到施工要求;操作多路换向阀手柄，让横移油缸工作，通过左右调节，使模板外形中心线与隧道中线重合。

第二，操作多路换向阀手柄，让顶升油缸工作，通过调节顶升油缸升降，使顶模总成外形达到施工要求;操作多路换向阀手柄，让侧向油缸工作，伸缩调节，使侧模总成外形达到施工要求。模板前后两端轮廓尺寸必须调节成一致，首仓浇注前必须严格核查，否则浇注后会出现大小端即喇叭口，导致后续搭接错台。

第三，臺车模板外形达到混凝土施工要求后，应将所有支撑千斤安装到位、锁紧撑管上的楔形销。尤其是底部螺旋千斤顶、模板千斤以及模板两端的抗浮支撑千斤需支撑到位，确保支撑点牢固可靠，所有支点尽量均匀受力。若地面不平整或不坚实则需垫钢板增大接触面，保证台车及混凝土产生的力有效传递到地面进行分解，否则可能会引起模板变形或下沉错台。

第四，关好台车前后封端板，为减小立柱上顶升油缸的承载，可开启泵站将顶升油缸下降使门架纵梁和托架横梁之间稍微脱离，保持不大于10mm的间隙。

2.3 混凝土浇筑

第一，待混凝土罐车到位后，将布料系统管路连接至拖泵上，并将第一个浇筑喇叭口对准;启动泵送开关，先用水对布料机各管路进行润管，保证管壁湿润，然后再采用砂浆润管;关闭泵送开关，然后将混凝土卸至拖泵内并搅拌。

第二，将布料机伸缩旋转装置入料口与台车右侧第一层前端工作窗入料喇叭口对位锁紧;启动泵送开关，调好泵送速度，开始泵送混凝土;待二衬混凝土浇筑高度为500mm左右时，对台车右侧第一层后端工作窗入料管路进行润管。

第三，关闭拖泵泵送开关，开启布料机泵站电机并调节油缸收回布料机伸缩旋转装置，用抹布清洗入料喇叭口及伸缩装置入料口;调节回转装置将伸缩旋转装置入料口对准台车右侧第一层后端工作窗入料喇叭口，关闭布料机泵站电机，启动泵送开关，开始泵送混凝土;待二衬混凝土浇筑高度为500mm左右时，对台车左侧第一层后端工作窗入料管路进行润管。

第四，关闭拖泵泵送开关，开启布料机泵站电机并调节油缸收回布料机伸缩旋转装置，用抹布清洗入料喇叭口及伸缩装置入料口;调节布料小车及回转装置将伸缩装置入料口对准台车左侧第一层后端工作窗入料喇叭口，关闭布料机泵站电机，启动泵送开关，开始泵送混凝土。

第五，待二衬混凝土浇筑高度为500mm左右时，对台车左侧第一层前端工作窗入料管路进行润管;关闭拖泵泵送开关，开启布料机泵站电机并调节油缸收回布料机伸缩旋转装置，用抹布清洗入料喇叭口及伸缩装置入料口;调节回转装置将伸缩旋转装置入料口对准台车左侧第一层前端工作窗入料喇叭口，关闭布料机泵站电机，启动泵送开关，开始泵送混凝土。

第六，混凝土分层布料机管路清洗方法如下：

①第一层浇筑完成后，对溜槽溜筒进行清洗，并关闭工作窗。

②第二、三层浇筑完成后，先将清洗海绵球塞入伸缩装置清洗口内，然后对准需清洗的泵管喇叭接口，然后开启风水管开关将泵管内混凝土清洗入工作窗内，关闭风水管，取出清洗海绵球并关闭工作窗;清洗时可先采用球+风的方式清洗、或釆用球+风+少量水（1-2L）的方式清洗，加水的方式效果更佳。建议清洗管路时清洗2次，第1次可不用水的方式清洗，第2次采用少量水的方式清洗。

③对拱顶浇筑完成之后，将清洗海绵球塞入伸缩装置清入料内，然后对准清洗喇叭口，开启风水管开关及拖泵回收装置，将泵管往拖泵端清洗。每次使用后泵送管路及溜槽溜筒等务必洗干净，否则在下次使用时更容易堵管。

第七，采用伸缩装置清洗管路时由于清洗管路内压力比较大，故清洗时需注意安全;为确保安全可以将风开少一些，人离管路末端稍微远一点;每仓浇筑完成之后须将台车及布料机上各处残余混凝土务必及时清理和清洗干净。

2.4 脱模

待二衬混凝土达到拆模强度后，先拆除堵头模;拆除模板底端模板千斤、螺旋千斤顶及拱角千斤;拆除侧向千斤; 拆除模板与托架之间的撑管上的楔形销;开启泵站电机，操作多路换向阀手柄，让小动模油缸收回、侧模油缸伸长，推动小动模总成及侧模总成脱离二衬混凝土;操作多路换向阀手柄，让顶模油缸收回，将顶模总成脱离二衬混凝土;关闭泵站电机;清洗台车，除掉模板表面上粘贴的混凝土。

以上为台车的一个工作循环，继续向前衬砌，则重复上面的步骤。反复循环立模、浇注、脱模、行走这四个工作过程，就完成了模板台车的整个作业。

3? 结束语

本文主要以新建贵南高铁GNZQ-3标大方山隧道进口为例阐述隧道“自动浇筑衬砌台车”在高速铁路隧道施工中的应用。通过本文的介绍能够对隧道“自动浇筑衬砌台车”的应用提供一定参考和帮助。

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