无锡地铁集团建设分公司工程部 江苏无锡市 214000
摘要：地铁隧道内在机电设备安装阶段需要安装大量的机电设备与管线，为便于区间隧道侧壁上的机电设备与管线安装，在管片预制时预埋滑槽，以避免后锚固时钻孔对管片结构损失。无锡地铁在3号线管片生产过程中，经过系统对比、调查、研究后，结合无锡地铁实际情况，采用标准环预埋滑槽。
关键词：无锡地铁、预埋滑槽、研究
一、为什么采用滑槽
1、目前各地地铁隧道存在的问题
在机电设备安装阶段，地铁隧道内电缆、水管、应急疏散通道、设备安装需要安装大量的支架，日常这些支架是在地铁隧道内的管片上打锚栓，通过锚栓固定支架上，在这个阶段，全国各地地铁施工都存在大量的问题。
2、锚栓施工缺点
地铁工程设备安装多采用钻孔植筋或打膨胀螺栓方式固定，该方式对实体结构造成千苍百孔，影响主体结构安全性和耐久性。
3、对主体结构的影响问题
采用膨胀螺栓传统施工工艺可控性较低，膨胀螺栓在混凝土中产生应力集中，破坏混凝土结构；化学锚栓施工步骤复杂，对钻孔要求精度高，市场上锚固胶参差不齐，锚固质量不能得到有效的保证。
4、防腐蚀问题
预埋钢板锈蚀、管片开裂渗水、螺栓锈蚀、部分采用预埋方案，锈蚀严重，甚至导致局部漏水，给地铁运行带来很大的安全隐患。
5、施工问题
施工环境恶劣、噪音振动污染、灰尘污染造成尘肺，打孔施工被认为是最痛苦、最不人道的工种。
二、预埋滑槽的优点
1、什么是预埋滑槽
预埋在混凝土内用于支撑、悬挂、固定各机电系统支持结构的槽型结构。
目前隧道内所使用的滑槽有预埋滑槽、外挂式滑槽和预埋套筒后安装外置滑槽3种方式，外挂式槽道目前因加载取值依据不成熟，预埋套筒后安装外置滑槽仍处于研究阶段，现重点介绍预埋滑槽方法。
2、预埋滑槽优点
（1）耐腐蚀性能强
地铁是百年工程，因此滑槽及锚杆要求有100年以上的耐腐蚀能力，而传统化学锚栓与膨胀螺栓只有25年～50年的耐腐蚀能力。
（2）抗疲劳性能好
预埋滑槽能满足在地铁列车振动下，无需预埋在混凝土时满足100万次的疲劳，预埋在混凝土时可达到300万次的疲劳，而膨胀螺栓与化学锚栓都不能满足300万次疲劳要求。
（3）有效保护盾构管片及混凝土建筑结构体不被破坏
预埋槽道通过预埋在混凝土内，现场不需打孔，有效保护盾构管片土建结构，延长建筑结构寿命。
三、无锡地铁标准环管片的特点
由于预埋滑槽对地铁隧道结构损伤为零，延长了隧道的使用寿命、提高了设备安装效率、改善了安装环境、增加了运营周期、便于设备更换，缩短工期，1个月/10km的优点，结合无锡地铁现场实地情况，所以无锡地铁对管片预埋滑槽进行进一步研究。
1、结合实际调查，预埋滑槽在全国地铁城市已初步应用
（1）目前中国已安装预埋槽道的城市为：深圳、上海、长沙、兰州、青岛、石家庄；
（2）目前已开始试验段或计划采用预埋槽道的城市为：
南宁地铁3号线、常州地铁2号线、金华地铁、绍兴地铁1号线、南通地铁1号线、太原1号线。
计划采用：苏州地铁5号线。
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2、地铁的预埋滑槽预埋方式
目前国内已在盾构隧道内安装预埋滑槽的城市预埋范围如下：
深圳、兰州、南通、常州、石家庄等地铁管片为通用环错缝拼装，封顶块可根据拼装情况任意角度旋转，其安装点位不确定，因此全环预埋
3、无锡地铁标准环管片形式
无锡地铁3号线盾构区间管片采用预埋滑槽，盾构区间管片拼装方式采用直线环+左右转弯环，管片环宽1.2m，管片分块方式为“1（封顶块）+2（邻接块）+3（标准块）”，错缝拼装，封顶块设计拼装点位于拱顶两侧各22.5°。
无锡地铁隧道由接触轨供电，接触网不安装在顶部。
结合无锡地铁实际情况，为了降低造价，封顶块、B2T块拱部二分之长度范围及道床下方可不安装滑槽，管片施工过程中应按照设计点位严格控制管片拼装施工，曲线段拼装也应尽量充分利用楔形量以满足按设计点位拼装要求。考虑到曲线段和纠偏时部分管片确实难以按照设计点位拼装的情况，根据各土建施工标段隧道设计图中的左右转弯数量，确定左右转弯环管片数量。预埋滑槽管片的纠偏环占预埋滑槽总量的15%，纠偏环为左右转弯环且为全环预埋。在标准段滑槽长度11.15 m，在纠偏环滑槽长度为17.27 m。
四、无锡地铁滑槽技术要求
1、预埋滑槽及T型螺栓主要技术要求
（1）滑槽及锚杆材质要求
1.1 预埋滑槽需对型钢进行热轧，要求钢材材质不低于Q345钢，所用钢材的碳元素C含量不大于0.17%，S和P含量均不超过0.045%，Si含量不超过0.35%，Mn含量不超过1.4%，并保证有足够延展性，其断裂最小延伸率不小于14%。
1.2 槽道截面的标称尺寸：槽道高度不小于20毫米，宽度不小于28毫米，一般部位壁厚不小于2.5毫米，口部壁厚不小于3.5毫米，齿高不小于1.5毫米。采用一次性热轧成型的全齿半闭口型钢槽道，弧度加工应在工厂完成。
（2）T型螺栓
2.1 T型螺栓采用M12，应有自锁防松功能，并配套设置双螺母（含防松螺母）及防松垫圈；螺栓强度要求8.8级、螺母强度要求8级，垫圈性能等级200HV。
2.2 T型螺栓应与槽道齿形配合完好，标准紧固力矩为80N.M；螺栓应有足够的长度，所有安装完成后应露出20毫米。
2.3 T型螺栓（含螺母及垫圈）表面采用多元合金共渗或热浸镀锌进行防腐时镀层厚度不小于50μm，采用锌铝涂层处理时厚度不小于10μm。
（3）槽道内部填充
3.1 影响漏浆的因素主要在于封口材料，封口材料采用双层材料加工而成，底层为高粘性布基材料，面层为2mm增强型泡沫胶带
3.2耐高温，80℃以上不脱落、长期存放不脱胶，满足水养护、日晒、雨淋等自然条件的影响。滑槽端部严禁使用铝箔封头、填充材料整体性好
2、主要性能要求
（1）承载能力要求
1.1滑槽本体在任何方向的静态荷载（工作荷载）见下表；设计荷载为工作荷载的1.4倍，极限破坏荷载不应小于工作载荷的3.0倍。
（2）耐腐蚀性要求
2.1按GB/T10125-2012中性盐雾加速腐蚀性试验1200小时后无红锈，或150h铜加速醋酸盐雾试验（CASS）后不产生红锈。
2.2 T型螺栓及其配件防腐性能达到中性盐雾试验1200h或150h铜加速醋酸盐雾试验（CASS）后不产生红锈。
2.3 耐碱性能
在23±2℃条件的100ml蒸馏水中耐碱试验加入0.12g氢氧化钙并充分搅拌的碱溶液，该溶液PH值应达到12~13。按GB/T9274规定的甲法（浸泡法）进行周期为168H的试验，涂层经过耐碱试验后，涂层不变色、无气泡、斑点，
3、耐火性能
按照GB/T9978.1-2008或GB/T26784-2011进行耐火试验后90min内，预埋槽道、T型螺栓及相关紧固件的承载力不丧失，单点承载拉力不小于1.8KN。
4、涂层抗冲击力
涂层及封闭层按要求进行冲击试验，试验重锤（1000±1g）由50厘米高度落下，试验涂层应未出现裂纹、皱纹及剥落现象。
5、槽道生产与安装误差
5.1产品支座与安装滑槽成品由一根型钢加工制成，槽道（含锚杆）表面应光滑、平整，不允许出现褶皱、裂纹、压折、严重划痕等缺陷，表面不允许有剥落、气泡及机械损坏。
5.2锚杆型式、尺寸和间距应与槽道的工作荷载匹配，锚杆到槽道端部距离不大于50mm，锚杆间的间距不应大于200mm，弧形槽道的半径公差不应大于±10mm。
5.3预埋槽道的精度要求：
5.4预埋滑槽弯曲度不大于1.5mm/m，总弯曲度不大于总长度的1.5‰。
结论
无锡地铁采用标准环方式的预埋滑槽，并且不是全环，和通用环全环预埋相比较虽然在管片生产过程容易出现差错，比较麻烦，但整个3号线每环节约6米，每环可节约1000元左右，节约投资约2000万元，4号线节约3000多万元。预埋滑槽目前已全面运用到了3、4号线管片生产中，提高了职业道德标准，推进精细化设计、精细化施工、精细化管理，延长工程寿命，降低工程成本；提高设备安装效率；强化了土建为设备服务，设备为营运服务，营运为经营服务建设理念。
参考文献：
[1］中华人民共和国铁道部.TB/T3329－2013电气化铁路接触网隧道内预埋槽道［S］.北京：中国铁道出版社，2013.
[2］杜峰.深圳地铁9号线盾构法隧道管片预埋滑槽设计研究及探讨［J］.隧道建设，2014（3）：249-253.
论文作者:史力
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/5/5
标签：滑槽论文; 管片论文; 地铁论文; 螺栓论文; 无锡论文; 隧道论文; 盾构论文; 《建筑细部》2018年第20期论文;