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摘要:近年来,高速铁路工程数量持续增长,技术标准不断提高,隧道接触网吊臂固定方式逐步从化学锚栓固定向预埋槽道固定转变。本文通过对高速铁路隧道接触网预埋槽道施工技术的分析,梳理隧道接触网预埋槽道施工的步骤的要点,确保预埋槽道施工技术指标达到要求。
关键词:高速铁路隧道;接触网槽道;施工技术
前言
铁路与提高经济发展水平有着密不可分的联系,也是国内较为基础的设施和方便的交通方式。今天中国的经济已快速向前飞跃,铁路设施也得到了很大的改善与提高,特别是高速铁路技术已经走在了世界的前端。在中国高速铁路的发展道路上,接触网是不可缺少的一部分,也是运营安全的重要保证。近年来,接触网预埋槽道逐步在高速铁路施工中被采用,整体提高了其稳定性、抵抗压力及防氧化性的工艺标准。
1槽道的类型
高速铁路隧道接触网预埋槽道有圆弧形、直线形还有椭圆形等三大基本类型。施工之前的预备工作对槽道里的泡类填充物的完整性实施检验,一旦找到了有不完整的部分时,第一时间进行对填充物的填补,一般以钢筋或扁钢为主,根据槽道的设计要求,对槽道组进行紧密连接一般采用焊接的方式。焊接时要确保每一个槽道组两两的距离相同并保持水平,防出现相交的趋势或者错位等一系列问题,从而避免在浇筑混凝土的同时发生槽道偏离。根据台车模板上槽道的位置要求,给台车设置相对的定位孔,并且确保定位孔位置准确减少偏差,在槽道两端设有一个定位孔并在中间也同样安放一处。这项操作需要在台车生产厂家内实施,这样可以避免开孔位置的偏移,减小误差,需要对每一个槽道预先留有的台车模块布置图,实行专业的统筹和改良设计,尽可能的减少模板的开孔数量,并且开孔的方向也必须要照图纸的样式进行设置,避开台车模板的坚固支撑点、顶升固定点,必须要保证槽道和台车边缘的间距,从而确保了定位开孔的合理性。
2我国隧道接触网预埋槽道施工现状
近年来,隧道预埋槽道的安装广泛成熟应用于高速铁路隧道接触网的固定基础装置中,为高速铁路隧道接触网的安装提供了可靠保障,亦是高速铁路列车运行重要的安全保障。目前预埋槽道安装工艺层出不穷,且各不相同。有的将槽道直接焊接在衬砌钢筋或三肢钢架上,也有的在地面加工定型模具焊接成槽道组后,二次安装在衬砌台车上。显然这些方法难以达到槽道的安装精度和安装操作空间等的要求,且存在诸多弊端:①两根槽道不平行;②沿隧道横向埋偏;③预埋深度不符合要求;④二衬混凝土浇筑时,砼侧压力将槽道挤偏,甚至槽道“失踪”;⑤槽道安装精度要求高,普通工人难于做到高精度安装,需要专业人员进行;⑥台车顶部空间狭小,且工人在弧面工作平台上操作,安装不便,且不利于安全;⑦当衬砌混凝土存在钢筋工程时,操作空间更是狭小,被迫改变施工工序而影响施工进度;⑧槽道安装时,先在地面加工槽道组,起吊槽道组不便,且起吊过程容易降低槽道安装精度。现针对以上弊端,并结合京沈客专京冀段九标隧道工程中预埋槽道安装的施工经验,对高速铁路隧道预埋槽道安装及施工控制技术进行研究。
3设计理念
在隧道衬砌台车中部开楔形孔(孔的尺寸可根据槽道尺寸确定,一般为:弧长3.5m+宽1.0m),另外加工一套可由油缸系统进行控制升降的槽道模具安装平台,然后将该平台座落于孔位正下方的衬砌台车桁架之上,模具形状为楔形弧面,弧面半径应与衬砌台车模板弧面半径一致,油缸顶升后可与衬砌台车楔形孔完全吻合,此平台称之为预埋槽道安装模具自动升降系统。该系统具有安装精度高、安装便捷、快速高效、操作简单安全、不受空间限制、工序衔接紧凑等功能。
4铁路隧道接触网轨槽预埋施工技术分析
4.1施工前的准备工作
在高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工前,需要做好前期的准备工作,更有利于保证轨槽预埋施工质量以及施工的顺利进行,尤其是需要对轨槽里程、型号、隧道围岩级别和衬砌类型相对隧道中线位置、轨槽图例等各项参数绘制成轨槽施工的图纸,这样就可以在施工中根据工图纸了解工程施工进展情况。另外,高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工前应做好工艺性试以及技术培训工作,进行工艺性试验的目的主要是对各项施工技术指标、施工误差进行控制并通过成熟、可行的施工工艺来对整个施工进行指导,从而有效地保证高速铁路隧道接触网槽预埋施工的质量。而技术培训工作,主要是根据高速路隧道接触网轨槽预埋的施工要求,对相关岗位的施工人员进行技术培训,其主要形式有技术交底、视频影像、标准规范等相关件资料的学习以及对轨道预埋施工现场的观摩。技术培训工作对保证工程施工的质量以及施进度有着极大的作用。
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4.2开设轨槽定位孔
在高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工前,需要做好前期的准备工作,以有利于保证轨槽预埋施工质量以及施工的顺利进行,尤其是需要对轨槽里程、型号、隧道围岩级别和衬砌类型、相对隧道中线位置、轨槽图例等各项参数绘制成轨槽施工图纸,以便掌握工程施工进展情况。为了确保高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工质量,应利用模板台车统一开设轨槽定位孔,对保障轨槽安装定位的精准度有着极大的作用。开设轨槽定位孔的过程中,应对接触网轨槽的规格型号、类型、里程部位、组间距、与隧道线路方向相对位置的关系等因素进行分析,通过模板台车准确的测量出定位线、开设定位孔。定位孔应设置在轨槽的两端和中间各一处;而且,孔的形状和大小应根据固定轨槽的T型螺栓结构以及内槽的宽度来确定,确保模板开设的定位孔与轨槽组的位置相互匹配,以利于高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工的顺利进行。
4.3洞口施工过程
对洞口进行施工时需要按照边仰坡截排水沟、边仰坡开挖、边仰坡防护、洞口超前支护、进洞施工、洞门开挖与支护、洞门施工的施工顺序进行。洞口施工过程尽量不要在雨季进行,在洞口边仰坡设置相应的截水和排水设施,在开始挖掘前需要对边仰坡上部山坡的稳定情况进行仔细检查,将一些不稳定的石头进行清除操作,根据设计方案的边坡率进行开挖过程,由上到下进行挖掘,根据开挖现场岩层的实际情况选择最佳的开挖方法,经常使用的开挖方法有:台阶法、全断面法、弧形导坑预留核心土法、三台阶七步开挖法以及明挖法。对开挖完成的洞口需要采取一定的防护措施;在洞门边仰坡施工过程中需要对岩层坡面的稳定情况进行密切的检测,如果出现松软夹层、顺层溜坍以及滑塌的预兆时施工人员需要立即对坡面进行加固处理;洞口坡面的岩石的稳定性较差,容易出现坍塌的情况,为此在进洞施工前施工队伍需要制定科学、合理的施工方案,做好预支护施工;对洞门进行混凝土结构施工前需要派施工人员对基底进行仔细的检查,如果出现松软地基夹层以及软硬不均时需要及时采取有效措施进行解决,从而使工程按期进行。
4.4钢架施工过程
(1)钢架制作过程。钢加工厂严格按照设计要求对钢架进行焊接,保证每节钢架的弧度和尺寸符合实际施工的要求,各个节点使用连接板进行连接,在连接完成后需要使用螺栓进行加固处理,在钢架加工完成后需要对其进行严格的检查,保证进入施工现场的钢架不存在任何问题。(2)钢架安装过程。施工人员严格按照钢架安装的要求进行安装过程,安装的尺寸可以存在较小的偏差(横向和高程的偏差在5cm之内,垂直度的偏差在2°以内)。将钢架的下端设置在地层上并且需要进行加固处理,将拱脚的高度与开挖底线之间的距离控制在15~20cm之间,如果拱脚的挖掘深度较深不能达到预计高度时可以在钢架底部增设钢板或者混凝土垫块等,在钢架安装完成后需要使用锁脚锚杆进行定位,如果拱脚挖掘的深度超过要求较多时需要使用相同等级的混凝土对拱背进行喷填操作,从而保证支护设施和围岩能够紧密相连,防止钢架出现变形的情况。
5施工注意事项及防治措施
一是,接触网预埋槽道的锚杆与钢筋网片冲突时,不允许切断锚杆,可适当对结构钢筋进行调整。
二是,槽道预埋位置应严格按照设计图纸和有关规范文件要求施工,槽道与施工缝的距离满足设计要求。
三是,混凝土浇筑过程中加强槽道检查校核,若发生变形及移动须立即纠正,混凝土捣固作业时,严禁振捣棒碰触槽道,防止变形、移位。
四是,槽道定位孔布置时应避开台车模板的加固支撑、混凝土进料口、顶升固定点及各种连接结构。
五是,施工时要注意槽道与线路中线的位置关系,避免左右位置弄错、大小里程位置弄错,比如F、C型槽道容易左右弄错。
六是,隧道中一组槽道为两根同长度槽道组合,控制好两根槽道的相对位置是质量控制的关键。必须先采用扁钢或钢筋将两根槽道按照设计型号的间距焊接固定成槽道组,然后在模板台车上开孔用T型螺栓定位的方法固定槽道。
七是,为了方便定位螺栓拆卸,模板台车面板上开条形孔,一根槽道至少有3个点用T螺栓固定,T型螺栓在隧道拱墙衬砌灌注完后2h左右、混凝土强度达到80%左右、或脱模取出。T型螺栓严禁自行加工,须采用厂家提供的定型产品。严禁将槽道杆锚与钢筋或台车焊定位,拱墙衬砌脱模后须对安装精度进行检查记录。
结束语
高速铁路接触网预埋槽道的施工是否满足设计要求,不仅仅决定了高铁运行的安全性,还系着对高铁修建的经济要求,所以在加工的过程当中一定要保证所需材料的质量要求,以及工时与设计要求需要尽可能的达到完全一致,结合施工的地理环境、气候变化制定有效的施工建设方法,使其效率达到最大化。另外还要吸取其他成功的案例,取长补短。
参考文献:
[1]赵宝军.高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工技术[J].国防交通工程与技术,2016,14(01):61-63+60.
[2]吴振晗.建筑电气工程质量管理与安全措施[J].房地产导刊:中,2017(5):381.
论文作者:黄涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/19
标签:隧道论文; 台车论文; 钢架论文; 高速铁路论文; 位置论文; 混凝土论文; 螺栓论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;