高速鐵路隧道預埋槽道安裝及施工控制技術(shù)研究

摘 要：近年來，隧道預埋槽道的安裝廣泛應(yīng)用于高速鐵路隧道接觸網(wǎng)的固定基礎(chǔ)裝置中，為高速鐵路隧道接觸網(wǎng)的安裝提供了可靠保障，亦是高速鐵路列車運行重要的安全保障，但是由于目前預埋槽道的安裝工藝尚不成熟，且存在諸多弊端，往往導致槽道廢棄，造成資源的浪費，甚至影響高速列車安全運營。本次針對針對這些弊端，通過對隧道襯砌臺車進行改造，并加工槽道安裝模具自動升降系統(tǒng)，以實現(xiàn)低技能高精度要求安裝情況下的可操作性進行研究解決，為今后類似問題的處理與解決提供了參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；接觸網(wǎng)；預埋槽道；安裝模具；自動升降系統(tǒng)

一、研究背景

近年來，隧道預埋槽道的安裝廣泛成熟應(yīng)用于高速鐵路隧道接觸網(wǎng)的固定基礎(chǔ)裝置中，為高速鐵路隧道接觸網(wǎng)的安裝提供了可靠保障，亦是高速鐵路列車運行重要的安全保障。目前預埋槽道安裝工藝層出不窮，且各不相同。有的將槽道直接焊接在襯砌鋼筋或三肢鋼架上，也有的在地面加工定型模具焊接成槽道組后，二次安裝在襯砌臺車上。顯然這些方法難以達到槽道的安裝精度和安裝操作空間等的要求，且存在諸多弊端：①兩根槽道不平行；②沿隧道橫向埋偏；③預埋深度不符合要求；④二襯混凝土澆筑時，砼側(cè)壓力將槽道擠偏，甚至槽道“失蹤”；⑤槽道安裝精度要求高，普通工人難于做到高精度安裝，需要專業(yè)人員進行；⑥臺車頂部空間狹小，且工人在弧面工作平臺上操作，安裝不便，且不利于安全；⑦當襯砌混凝土存在鋼筋工程時，操作空間更是狹小，被迫改變施工工序而影響施工進度；⑧槽道安裝時，先在地面加工槽道組，起吊槽道組不便，且起吊過程容易降低槽道安裝精度。

現(xiàn)針對以上弊端，并結(jié)合京沈客專京冀段九標隧道工程中預埋槽道安裝的施工經(jīng)驗，對高速鐵路隧道預埋槽道安裝及施工控制技術(shù)進行研究。

二、設(shè)計理念

在隧道襯砌臺車中部開楔形孔（孔的尺寸可根據(jù)槽道尺寸確定，一般為：弧長3.5m*寬1.0m），另外加工一套可由油缸系統(tǒng)進行控制升降的槽道模具安裝平臺，然后將該平臺座落于孔位正下方的襯砌臺車桁架之上，模具形狀為楔形弧面，弧面半徑應(yīng)與襯砌臺車模板弧面半徑一致，油缸頂升后可與襯砌臺車楔形孔完全吻合，此平臺稱之為預埋槽道安裝模具自動升降系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有安裝精度高、安裝便捷、快速高效、操作簡單安全、不受空間限制、工序銜接緊湊等功能。

三、模具外形設(shè)計

槽道安裝模具自動升降系統(tǒng)為楔形弧形頂面結(jié)構(gòu)（類似四棱臺結(jié)構(gòu)，只是棱臺頂為弧面），模具四周設(shè)端頭板，為厚度16mm鋼板，端頭板內(nèi)部其余肋板呈“十”字交叉狀，為厚度10mm鋼板，模具系統(tǒng)下方安裝四套可升降油缸。

模具端頭板與水平方向呈一定角度構(gòu)成楔形，以便模具系統(tǒng)與臺車頂裝或脫離，并起到定位作用。模具系統(tǒng)與臺車處于頂裝狀態(tài)時，通過四周螺栓孔與臺車模板栓接。脫離時，卸掉螺栓連接，通過收回油缸使模具脫離臺車，以便再次安裝槽道。應(yīng)注意油缸收回時，應(yīng)對模具有一定的向下拉力，拉力不宜過大以脫離臺車為宜?？缮涤透仔谐桃詽M足工作人員操作空間為宜，座落于臺車桁架上。如下圖所示：

四、槽道安裝方法

襯砌為素混凝土地段的槽道安裝較襯砌為鋼筋混凝土地段而言，相對容易些，故此僅介紹襯砌混凝土有鋼筋時的槽道安裝方法，步驟如下：（1）在拱頂部位測量出隧道中線及橫向參考線，初步定位槽道安裝位置。（2）綁扎鋼筋。鋼筋綁扎時應(yīng)考慮鋼筋網(wǎng)片與槽道錨桿相互避開。（3）襯砌臺車定位。（4）通過配套T型螺栓定位槽道，并對兩根槽道用短鋼筋焊接為整體槽道組，如下圖所示：

焊接為整體的槽道組

“T”型螺栓定位槽道

預埋槽道安裝模具自動升降系統(tǒng)

（5）頂升油缸，將模具系統(tǒng)與襯砌臺車栓接。（6）澆筑混凝土。（7）待襯砌混凝土強度滿足拆模要求時，松開取出T型螺栓（模具端頭螺栓不取出），并將升降油缸鐵銷取出使油缸與模具分離后，收回臺車模板脫模。（8）臺車前移，澆筑下一襯砌段，穿上油缸鐵銷，取出端頭板螺栓，收回油缸，使模具與臺車分離，再次安裝槽道。如此循環(huán)反復。

五、使用注意事項

1.臺車行走時，保持頂升油缸與模具處于分離狀態(tài)，以避免模具系統(tǒng)變形；

2.臺車加工生產(chǎn)時，一般比設(shè)計襯砌斷面加大5cm，因此槽道生產(chǎn)時應(yīng)考慮此因素對半徑的影響。

3.混凝土泵送口及注漿孔的位置應(yīng)避開槽道模具系統(tǒng)。

4.本槽道模具在混凝土澆筑受力時以螺栓連接受力為主，頂升系統(tǒng)受力為輔。

5.模具系統(tǒng)下降時，應(yīng)有防止模具傾斜或轉(zhuǎn)動的措施。

六、結(jié)論

通過對該系統(tǒng)的應(yīng)用，滿足了槽道安裝精度要求，可操作性大大增強，操作平臺安全可靠，降低了對普通工人的技能要求，擺脫了狹小的空間，縮短工序間的銜接時間，提高了施工效率，為今后類似問題的處理與解決提供了參考與借鑒。

作者簡介：高江濤（1982-），男，河北平山縣人，土木工程專業(yè)，中級工程師，工程部副部長，從事高速鐵路隧道建設(shè)工作。