自適應型緊固器在隧道縱向鋼邊橡膠止水帶張拉施工中的應用研究

段廷璽

摘要：隧道二次襯砌結構無法一次澆筑完成，在仰拱與拱墻的位置形成一條縱向通長的施工縫，而施工縫對于地下結構來說是天生的薄弱點，也就成為了地下結構的重點防水部位，設計中在縱向施工縫處設計一道縱向橡膠止水帶或者鋼邊橡膠止水帶加一道遇水膨脹止水條，構成結構內部的防水體系，結合結構外側的防水板形成完整的防水體系。所以在施工中埋止水帶的施工質量成為結構防水體系的重要環節。

Abstract： The secondary tunnel lining can not be once completed， so it will form a long longitudinal seam between the inverted arch and arch wall. But the seam is the natural weak point for the underground structure， and also becomes the key waterproofing part of the underground structure. In the design， a longitudinal rubber sealing belt or the steel edge rubber water stopping strip with a water expansion stop strip has been designed， which forms a waterproof system of the internal structure， and combined with the waterproof board structure outside the structure， forms a complete waterproof system. So in the construction， the quality of buried waterproof band has become an important link of the structure waterproof system.

關鍵詞：鋼邊止水帶；自適應；緊固器；工藝方法

Key words： steel waterproof band；self-adaption；fastener；technological method

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0112-02

0 引言

作為隧道防水體系的重要組成部分，縱向鋼邊橡膠止水帶由于所處位置的特殊性，施工工藝的滯后性影響使其施工質量很難控制好，安裝質量很難保證。縱向鋼邊止水帶由橡膠帶和鋼板帶結合構成的特殊結構，在沒有足夠的縱向拉力情況下很難將其固定順直，也造成了施工質量的不合格，給后期的鐵路運營造成巨大的麻煩，如何解決止水帶的安裝質量問題成為迫切問題。

1 技術出發的目的

改建鐵路成都至昆明線老鼻山隧道位于四川省樂山市境內，隧道全長13579m，隧道穿越奧陶系下統紅石巖崖組砂巖頁巖地層，施工期最大日涌水量65000m3/d，工后防水壓力巨大，施工中稍有不慎就會埋下巨大隱患，給后期運營帶來巨大麻煩。針對縱向鋼邊止水帶無有效張拉固定設備的問題，項目部通過技術創新，設計制造出自適應鋼邊止水帶緊固器，并與常規的連接設備進行工藝性、效果性比較，自適應止鋼邊水帶緊固器具有明顯的技術優勢和較好的經濟效益。

2 常規鋼邊止水帶張拉連接夾具的缺陷

隧道縱向鋼邊止水帶通常使用的張拉連接夾具分為螺栓緊固連接型、鉆孔掛鉤連接型和螺栓夾板連接型，三種連接形式都會對止水帶本身造成損壞。鉆孔掛鉤型方法最簡單，但是效果最差；螺栓緊固連接型效果較好，但是使用起來相對復雜，對止水帶的損害最大；螺栓夾板連接型，損害最小，效果也較好，但是工序最為復雜，需要的人工和輔助工具多，施工完成后拆卸麻煩。

2.1 螺栓緊固連接型

螺栓緊固型通過在鋼邊止水帶延長部位打設螺栓孔，通過螺栓與夾片配合在鋼邊止水帶上形成固定的掛點，再用掛鉤與緊線器鋼絲繩連接，通過固定在前方初支面上的拉力設備對止水帶進行縱向張拉，這種連接方式可以提供較好的連接力，但是美中不足的是要在鋼邊止水帶上鉆孔，張拉后連接部位的止水帶必須切割廢棄，造成材料浪費，同時由于采用螺栓連接，每次連接、拆卸都需要消耗一定的時間，施工效率較低，很容易造成鋼邊止水帶縱向方向高度傾斜，埋入現澆混凝土中止水帶的寬度不均勻，因此它的實用性、經濟性和質量保障都不理想。

2.2 螺栓夾板連接型

螺栓夾板連接固定型通過沿縱向止水帶安裝方向設置通長的角鋼夾板，在角鋼上安裝布置螺栓孔。施工時先放線確定出鋼邊止水帶的縱向標高，再將縱向通長鋼夾具上邊沿調整到止水帶的標高位置，作為安裝止水帶的控制標準線，安裝時1個人在端頭拉直，1個人從一側到另一側逐孔用螺栓固定。這種方式固定的止水帶縱向標高位置準確，整體施工效果較好。但是這種緊固形式操作繁瑣，需要2到3個人配合才可以完成，并且由于采用的是螺栓頂緊固定方式，混凝土中的水泥漿及小顆粒砂進入螺栓孔造成拆卸困難，整體施工效率不高。

2.3 掛鉤連接

掛鉤連接為最原始的施工方法，通常是在鋼邊止水帶的端頭處鉆孔用掛鉤與緊線器連接，這種做法施工的止水帶質量最差，鉆孔不使用鉆孔設備，直接用電焊機等設備將止水帶割孔，對止水帶造成巨大的損壞，使得鋼邊止水帶在縱向居中和在外漏居中上很難控制，造成施工后止水帶形如蛇形彎曲。

3 自適應緊固型夾具原理及使用工藝

自適應緊固型連接夾具在研究了其它各種連接方式的缺點，通過現場實際調查，聽取作業工人意見的基礎上，總結發明創造出的具有使用方便、對止水帶損害小、節省材料的優點，同時使用時不需要多人配合，一個工人就可以輕松使用，效率也大大提高，在使用中得到工人的認可，完成的成品也得到業主單位的認可。endprint

3.1 自適應緊固型夾具的原理

該型夾具使用的最基本原理是偏心圓原理，偏心圓同心而不同徑，在轉動的過程中產生距離的改變，從而產生擠壓力。該型夾具通過中心的固定軸將夾具板和偏心輪連接成整體，在緊線器收緊的過程中，由鋼邊止水帶的移動帶動偏心輪轉動，隨著半徑的變化，使得止水帶被擠壓夾緊，使止水帶與緊線器連接牢固，進而實現安裝鋼邊止水帶的縱向順直和高度平直。

3.2 自適應緊固型夾具的優點

這種夾具的優點：①使用簡單，一個工人可以操作，只要在安裝的時候保證止水帶與偏心輪接觸即可，不需要用力緊固，減小工作強度。②緊固不會自動松動，因為偏心輪隨著止水帶的移動而轉動，轉動的過程中夾持力是逐漸增大的，可以有效地保持止水帶的順直，施工中的正常碰撞也不會改變夾持效果。③節省材料，對止水帶的損害小，因為是通過改變距離的方式來提供夾持力，不需要在止水帶上開孔，保證了止水帶的完整性，施工完成后也不需要將端頭止水帶切割，節省了材料。④拆卸移動方便，使用完成后，松開緊線器，輕輕用錘子敲打偏心輪就可以松開夾持。

3.3 自適應緊固型夾具使用工藝

①將止水帶從夾具的工作空間穿過，穿過距離保持50cm～80cm，用手轉動偏心夾輪使其與止水帶有效接觸。②通過夾具上的掛鉤與緊線器連接，緊線器已事先固定在前方的初支面上，能夠提供足夠的拉力。③收緊緊線器，使鋼邊止水帶拉直，通過設置在夾具板上的位置調節桿控制鋼邊止水帶居中。④混凝土初凝后，拆除夾具。

3.4 施工完成后的成品保護

縱向鋼邊止水帶施工完成后，要及時對成品進行保護，不得在成品面上堆放雜物，由于縱向鋼邊止水帶的鋼邊經過防銹處理生產，所以完成后的止水帶在施工襯砌鋼筋時需要特別保護，不能直接用尖銳物品觸碰止水帶，防止止水帶破損。

4 結束語

通過在施工中總結研發出自適應緊固型縱向鋼邊止水帶張拉夾具，在使用過程中逐步改進，在施工質量、成本控制、作業強度、操作便捷、施工效率等方面都取得了較好的效果，各方面的指標均優于使用傳統的張拉器具，在施工質量方面得到了業主的肯定，在現階段企業推廣精細化管理作業的大背景下，具有積極有效的意義。

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