沉管隧道模板臺車整體轉(zhuǎn)運實用工法研究

李國江

(中鐵隧道集團二處有限公司，河北三河065201)

沉管隧道模板臺車整體轉(zhuǎn)運實用工法研究

李國江

(中鐵隧道集團二處有限公司，河北三河065201)

在沉管隧道施工過程中，模板臺車需要反復(fù)轉(zhuǎn)場，來實現(xiàn)沉管管節(jié)的分批次預(yù)制。區(qū)別于傳統(tǒng)人工拆裝方式，提出一種模板臺車整體轉(zhuǎn)運實用工法，在實際應(yīng)用中，耗時少、費用低，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了施工工期，施工過程中安全性也大大提升，應(yīng)用前景廣闊。

沉管隧道；模板臺車；整體轉(zhuǎn)運

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.052

1 引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，人口數(shù)量的急劇增長，交通量隨之出現(xiàn)井噴式的增加，與現(xiàn)有的城市交通道路及相關(guān)設(shè)施的規(guī)模不匹配，導(dǎo)致城市交通擁堵問題日益突出。施工新方法、新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和大量應(yīng)用，使工程的施工水平不斷提高，推動了工程建設(shè)的不斷發(fā)展。其中對隧道施工技術(shù)和質(zhì)量的要求也越來越高。

沉管法是預(yù)制管段沉放法的簡稱，是在水底建筑隧道的一種施工方法。現(xiàn)已成為水底隧道的主要施工方法。用這種方法建成的隧道稱為沉管隧道。

論文提出了一種大型模板臺車整體轉(zhuǎn)運的實用工法。以南昌市紅谷隧道沉管管節(jié)混凝土預(yù)制施工中模板臺車在2個干塢中多次整體轉(zhuǎn)運為例作以介紹。

2 工程概況

南昌市紅谷隧道江中分部主要負(fù)責(zé)沉管管節(jié)預(yù)制工作。干塢采用分體式“3+3”的干塢方案，干塢尺寸為520m×269m，周邊采用塑性混凝土防滲墻止水帷幕防水，干塢基坑開挖按1∶3坡度分3級放坡，分級分層分區(qū)域開挖，邊開挖邊支護，基底換填、硬化施工。

沉管段總長1329m（含最終接頭），設(shè)計共分12管節(jié)，其中E1～E9管節(jié)每節(jié)長114.9m，E10、E12管節(jié)每節(jié)長89.9m，E11管節(jié)長83.4m。E1管節(jié)與西岸暗埋段連接，E12管節(jié)與東岸暗埋段連接，最終接頭設(shè)置在E10-1與E10-2管節(jié)之間。

3 機具的設(shè)計

北塢移出的路軌架安裝鋪設(shè)在每個管節(jié)東側(cè)端頭的混凝土路面上，緊挨管節(jié)鋪設(shè)，路軌架下支腳墊牢，薄弱位置地面可鋪鋼板，另加設(shè)20cm×20cm的枕木加固，鋼軌采用43kg軌與原模板臺車軌道在同一標(biāo)高對接成一體。南塢移入的路軌架安裝鋪設(shè)在每個管節(jié)西側(cè)端頭的混凝土路面上，緊挨管節(jié)鋪設(shè)，路軌架下支腳墊牢，薄弱位置地面可鋪鋼板，另加設(shè)20cm×20cm的枕木加固，鋼軌采用43kg軌與原模板臺車軌道在同一標(biāo)高對接成一體，軌道間距7.52m。經(jīng)勘察，吊裝場地有足夠的安全空間，具有安裝履帶起重機的停放場地，安裝現(xiàn)場周圍無雜物，場地能夠滿足吊裝需要。

結(jié)論：整體結(jié)構(gòu)在保證下列前提下能滿足強度的要求：

1）調(diào)整好吊梁位置，使之與吊點對稱；

2）保證吊架與臺車固定好，建議不得使用木方簡單固定，需采用螺栓連接或者焊接形式加固牢固，以免吊運過程晃動而產(chǎn)生失穩(wěn)；

3）吊運過程中，必須平穩(wěn)起吊與放落，以免沖擊力過大而吊繩強度不足；

4）吊梁與臺車接觸點均需加強，否則容易被壓壞，從而失穩(wěn)。

4 設(shè)備的選用

4.1 吊裝設(shè)備的選用

4.1.1 最大起吊物的確定

最大起吊物為預(yù)制管節(jié)大腔模板臺車，單臺總重量為160t，最大外形尺寸為長×寬×高=18.6m×12.4m×6m，吊裝轉(zhuǎn)運時將大腔模板臺車一分為二分段吊裝轉(zhuǎn)運，其分段后的最大外形尺寸為長×寬×高=9.3m×12.4m×6m，最大重量為80t。

4.1.2 吊裝設(shè)備的確定

為保證模板臺車吊裝安全，計劃采用大噸位履帶吊進行吊裝。

選擇計算主吊機垂直高度時，不僅要考慮主吊臂架最大仰角80°和模板臺車的最大尺寸、重量，而且要考慮模板臺車吊起后能旋轉(zhuǎn)180°，不碰撞主吊臂架，即滿足起重物與吊臂架的最小安全距離為0.5m的條件。

按吊鉤距模板臺車頂部最小直線高度h1=5.8m，模板臺車高度h2=6m，路軌架高度h3=1.35m。

豎直模板臺車最小提升高度為H=h1+h2+h3=5.8+6+1.35= 13.15m。

起吊時為履帶吊中心距起重物中心距最小距離考慮，模板臺車中心至邊板距離w1=6.21m，履帶長度的一半w2=5m，起重物與吊臂架最小安全距離w3=0.5m。

橫向起吊起重物最小安全距離W=w1+w2+w3=6.21+5+ 0.5=11.71m。

裝車時為履帶吊橫向中心距起重物中心距最小距離考慮，模板臺車中心至吊架邊緣距離L1=6m，履帶吊寬度的一半L2=3.8m，起重物與吊臂架最小安全距離L3=0.5m。

縱向起吊起重物最小安全距離L=L1+L2+L3=6+3.8+0.5= 10.3m。

21.2 m主臂的履帶吊根據(jù)實際作業(yè)范圍表在橫向工作幅度10～12m作業(yè)范圍內(nèi)，可以起吊95.4～118.5t重量的起重物；提升重量80t的模板臺車時，提升吊鉤距地面最小高度13.15m，實際提升范圍為13.15～16m，能夠滿足使用需要。

根據(jù)以上吊裝部件外形尺寸、重量及現(xiàn)場場地條件等，選用QUY250/250t型履帶起重機1臺。

4.2 運輸車輛的選用

轉(zhuǎn)運車輛選用重型低平板半掛拖車2臺，功率420馬力（約308.7kW），外形尺寸為長×寬×高=14620mm×3000mm× 1680mm，在原有寬度基礎(chǔ)上，進入施工現(xiàn)場后根據(jù)實際需要再次進行加寬、加固措施，將加工好的承重梁支架直接焊接在平板運輸拖車的底盤上，確保穩(wěn)固。

4.3 模板臺車的運輸及其裝卸要求

大腔模板臺車的運輸，滿足場內(nèi)道路的運輸要求，在運輸過程中，進行限速，以5km/h的速度緩慢行駛，減少沖擊。選用的運輸車輛進場后要進行適當(dāng)?shù)募訉挕⒓庸蹋b車時，要確保吊裝及固定安全，特殊部位要墊枕木或方木，并進行必要的固定綁扎或焊接加固。在設(shè)備裝卸過程中，如果物體的最大尺寸阻擋了起升控制人員的視野，應(yīng)該由另外的專職指揮人員來指引進行操作。

在裝卸設(shè)備之前，檢查起升設(shè)備和相關(guān)物品（繩索、鏈條、帶子、鉤子等）是否滿足即將起吊負(fù)載和適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性要求。

5 結(jié)論

模板臺車整體轉(zhuǎn)運實用工法在紅谷隧道實際應(yīng)用中表現(xiàn)出色，相比傳統(tǒng)人工拆裝，實用工法耗時少、費用低，且因為減少了高空作業(yè)時間及拆裝步驟，降低了安全事故發(fā)生的概率，大大提高了施工過程中的安全性。

隨著沉管隧道施工技術(shù)的逐漸成熟，由于沉管隧道對航運和生態(tài)等方面的明顯優(yōu)勢，沉管隧道施工技術(shù)在未來的過江隧道及海底隧道中的應(yīng)用會越來越廣泛，論文中提到的模板臺車整體轉(zhuǎn)運實用工法大大提高了生產(chǎn)效率，提升施工過程中的安全性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

Study on Practical Methods of Overall Transport of the Immersed Tunnel Template Trolley

LI Guo-jiang
(ErchuCo.Ltd.ofChinaRailwayTunnelGroup,Sanhe 065201,China)

In the process of the immersed tunnel construction,the template trolley needs to shift operation repeatedly to precast the immersed tunnelel ement in batches.Different from the traditional way of artificial dismounting,a new method of the template trolley overall transport is proposed.This method saves time and costs less in the practical application,so the production efficiency is increased,the construction period is shortened,and the safety in construction process is also enhanced.In a word,it has a broad application prospect.

immersed tunnel;template trolley;overall transport

U455

A

1007-9467（2016）09-0123-02

2016-09-06

李國江（1974～），男，河北永清人，工程師，從事鐵路、公路、市政工程研究。