CN107653755A - 地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法，解决了现有地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑存在施工进度缓慢、道床混凝土易开裂、施工现场污染严重、劳动强度较大且成本高的问题。a、组装轨排推送至铺轨作业面；b、铺垫砂枕并将轨排铺设就位；c、钢轨接缝处纵联牢固；d、制作轨行式混凝土泵管托架；e、制作轨行式混凝土三点布料漏斗；f、由隧道远端逐段起道后调整空间位置，并设置顺坡坡道；g、将轨行式混凝土泵管托架及轨行式混凝土三点布料漏斗推送至道床浇筑区域；h、通过人工操控隧道远端弧形布料溜槽和出料口位置，对道床进行混凝土精确布料浇筑。本发明避免道床过早承受荷载作用诱发道床裂缝的质量问题。

Description

地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法

技术领域

本发明涉及地铁整体道床施工方法，具体为一种地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法。

背景技术

地铁已成为城市的重要交通手段，目前，地铁区间多采用盾构机进行掘进，同步安装弧形管片形成圆形断面的分离式隧道。

地铁隧道内多采用长枕埋入式现浇混凝土整体道床，施工要点为：将25m标准钢轨与预制轨枕组成轨排，将轨排送至铺设现场依次铺设就位，绑扎结构钢筋、利用测量手段配合调节器对轨排进行空间定位，立模现浇混凝土将轨枕永久固定在道床内，焊接轨缝形成无缝线路。

分离式地铁隧道内空间狭小，施工物流条件十分困难，地铁内整体道床现有技术为推进式施工，即自车站内开始逐段向前推进施工，直至进入下一车站，具体为：组装轨排，利用轨行式运输车（行走在刚刚浇筑完成的轨道上）将轨排向前推送至前方铺设点，依次采用小型铺轨机组（两台联动小型龙门吊）辅助轨排吊运和就位，绑扎结构钢筋，利用精密测量手段配合调节装置进行轨排空间位置调整，安装模板后采用长距离混凝土泵送（或料斗）工艺浇筑道床混凝土，焊接轨缝形成无缝线路。

此施工方法的最大缺陷是，洞内空间狭小、无法开辟其它物流通道，物流车辆必须行走在新浇筑成形道床轨道上，《规范》规定在混凝土强度未达到设计强度的70%以上之前不得承受荷载作用，为此，必须等待新浇筑道床混凝土强度满足《规范》要求方可安排轨排的运输，严重影响施工进度；当工期紧迫时，往往被迫在道床混凝土强度尚未达到《规范》要求之前承受荷载，存在道床混凝土开裂的质量隐患，因此每次运送物料重量需加以严格限制，导致风险大、工效低、成本高；同时，采用泵送混凝土工艺进行道床浇筑时，泵管长达数百米，润滑泵管、清洗泵管、清理堵管等造成洞内现场严重污染，清除费工费时，导致成本加大；采用吊装设备配合料斗进行道床浇筑时，下料点过于集中，人工匀料对施工精度影响较大，且用量多、工效低、成本高。

随着我国城市地铁建设规模不断扩大，建设速度日益加快，工期矛盾越来越突出。在保证施工质量的前提下，如何提高地铁轨道整体道床的施工工效是摆在工程技术人员面前的一道迫切需要解决的难题。

发明内容

本发明为了解决现有地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑存在施工进度缓慢、道床混凝土易开裂、施工现场污染严重、劳动强度较大且成本高的问题，提供了一种地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法， a、组装轨排并吊装在轨道运输车上，然后通过轨道运输车将轨排推送至铺轨作业面；b、通过铺轨机组将轨排逐步向隧道远端铺设就位，并在轨枕下方与钢轨对应位置间隔铺垫砂枕，直至区间贯通，形成纵向临时轨道交通物流通道；c、在任两节钢轨接缝处的两侧轨腰设置夹板，并采用U型卡具（铁路专用固定钢轨器具）固定牢固；d、制作轨行式混凝土泵管托架，轨行式混凝土泵管托架是由若干个泵管托架本体组成的，泵管托架本体包括车架，车架底端的左右两侧均设置有左右分布的轮架，轮架通过轮轴连接有轨道轮，车架的左右两端均设置有牵引环及顶紧螺栓，牵引环连接有牵引杆，车架顶端的左右两侧均设置有前后分布的定位方管，定位方管内均插接有支撑腿，支撑腿顶端连接有半圆弧状支撑板，半圆弧状支撑板的前后两侧均设置有顶紧螺栓，半圆弧状支撑板的右端下方设置有弧形布料溜槽，弧形布料溜槽上设置有与半圆弧状支撑板固定的转轴；e、制作轨行式混凝土三点布料漏斗，轨行式混凝土三点布料漏斗包括车架I，车架I下方左右两侧均设置有前后分布的轮架I，轮架I通过轮轴I连接有轨道轮I，车架I的左端设置有与泵管托架右端牵引杆连接的电动推杆，车架I的右端设置有踏板，车架I上设置有储料仓体，储料仓体内设置有将其隔为前后分布的三个倒锥状仓体本体的隔板，每个仓体本体的下端均设置有一端与其连通、另一端与踏板右端齐平且下料口分别位于轨道中心及两侧的下料弯管，下料弯管的下料口均设置有挡板，挡板上方的踏板上设置有处转轴I，且挡板上连接有穿在转轴I上的联动手柄；f、由区间隧道远端逐段逆向进行道床浇筑施工，具体为起道、绑扎钢筋、安装模板后调整该浇筑区域轨道的空间位置并抽出该段轨道下方的砂枕，并在浇筑区域与物流通道结合处用轨排（25m）进行顺破；g、根据计划混凝土道床的浇筑施工长度，在车站内将泵管托架本体通过牵引杆连接成整列，在弧形支撑槽中安装混凝土泵管，泵管的接头均设置在泵管托架本体之外，并提前在车站内进行管道密封性检查和管道砂浆湿润；h、利用机车将轨行式混凝土泵管托架和轨行式混凝土三点布料漏斗推送至道床浇筑区域，机车及携带混凝土泵和混凝土料斗的平板车均停在浇筑区域以外的轨道上；i、机车间歇式移动在电动推杆的配合下精确对位（每次移动一个轨枕间距），人工摆动泵管托架本体尾部的弧形布料溜槽, 使混凝土经轨行式混凝土三点布料漏斗进入两轨枕之间的道床内，实现对道床由远及近的对位浇筑，直至完成浇筑作业；j、浇筑作业结束后，机车牵引整列作业车返回车站内进行彻底清洗，产生的污水集中处理。

逆作式施工，先由近及远逐个铺设轨排开辟贯通整个区间的轨道运输物流通道，再由远及近逐段浇筑混凝土道床，以消除道床过早承受物流荷载导致道床开裂的风险，适当加大运输的载重量，减少运输次数，从而降低物流运输成本；采用轨道运输方法实现混凝土浇筑抵近作业，缩短混凝土泵送距离，减少施工污染，克服了现有地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑存在施工进度缓慢、道床混凝土易开裂、施工现场污染严重、劳动强度较大且成本高的问题。

道床混凝土浇筑作业前，在车站内提前进行混凝土泵管湿润，润管砂浆堆放在站台上集中处理。浇筑过程中出现堵管时，机车牵引整列作业车组返回车站内进行处理，处理后再回到作业点继续浇筑作业，避免区间污染。

定位方管和支撑腿上均开有若干相互匹配的调节孔，调节孔内设置有插销，弧形布料溜槽的前后两侧均设置有把手。

通过将定位方管和支撑腿的调节孔相互匹配连接可实现半圆弧状支撑板内固定的泵管按照实际需要进行上下调节，有利于浇筑施工；弧形布料溜槽两侧对称设置有把手，通过弧形布料溜槽的摆动可将混凝土分别送入轨行式混凝土三点布料漏斗的不同仓体本体内，经布料漏斗将混凝土分别送入道心及钢轨两侧轨枕之间的空隙内，预防混凝土下料过程对轨枕和钢轨的污染；轨行式混凝土三点布料漏斗与泵管托架之间的电动推杆可根据需要调节下料弯管的前后位置，实现混凝土的精确入模。

本发明所述的地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法具有如下有益效果：1、运输荷载不进入道床浇筑成型区域内，可避免道床过早承受荷载作用诱发道床裂缝的问题；2、增加了每次运量，大幅提高物流运输效率；3、混凝土泵置于作业列车前部，缩短泵送距离，减少泵管长度投入、润管、堵管造成的浪费；4、采用小型机车牵引泵管移动进行混凝土浇筑作业，在三点布料漏斗的配合下，实现混凝土精确入模，减少人工匀料作业量及对轨枕及钢轨的污染；5、料斗、混凝土泵、泵管、漏斗等均在车站内集中清洗，便于污水集中处理，减少洞内污染，改善洞内环境。

附图说明

图1为本发明中轨行式混凝土泵管托架的结构示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为本发明中轨行式混凝土三点布料漏斗的结构示意图；

图4为图3的侧视示意图。

图中：1-车架，2-轮架 ，3-轨道轮，4-轮轴 ，5-定位方管 ，6-支撑腿 ，7-插销，8-弧形支撑槽，9-顶紧螺栓，10-牵引环，10.1-顶紧螺栓，11-牵引杆，12-可摆动布料溜槽 ，12.1-转轴，12.2-把手，13-混凝土泵管，13.1-泵管接头，14-轨道，15-轨枕，16-砂枕，17-车架I，18-轮架I，19-轮轴I，20-轨道轮I，21-电动推杆，22-踏板，23-储料仓体，24-隔板，25-下料弯管，26-挡板，27-转轴I，28-联动手柄。

具体实施方式

地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法，a、组装轨排并吊装在轨道运输车上，然后通过轨道运输车将轨排推送至铺轨作业面；

b、通过铺轨机组将轨排逐步向隧道远端铺设就位，并在轨枕15下方与钢轨14对应的位置处间隔铺垫砂枕16，直至区间贯通，形成纵向临时轨道交通物流通道；

c、在任两节钢轨14接缝处的轨腰两侧均设置夹板，并采用U型卡具固定牢固；

d、制作轨行式混凝土泵管托架，轨行式混凝土泵管托架是由若干个泵管托架本体组成的，泵管托架本体包括车架1，车架1底端的左右两侧均设置有左右分布的轮架2，轮架2通过轮轴4连接有轨道轮3，车架1的左右两端均设置有牵引环10，牵引环10连接有牵引杆11和顶紧螺栓10.1，车架1顶端的左右两侧均设置有前后分布的定位方管5，定位方管5内均插接有支撑腿6，支撑腿6顶端连接有半圆弧状支撑板8，半圆弧状支撑板8的前后两侧均设置有顶紧螺栓9，半圆弧状支撑板8的右端下方设置有弧形布料溜槽12，弧形布料溜槽12上设置有与半圆弧状支撑板8固定的转轴12.1；

e、制作轨行式混凝土三点布料漏斗，轨行式混凝土三点布料漏斗包括车架I17，车架I17下方左右两侧均设置有前后分布的轮架I18，轮架I18通过轮轴I19连接有轨道轮I20，车架I17的左端设置有与泵管托架右端牵引杆11连接的电动推杆21，车架I17的右端设置有踏板22，车架I17上设置有储料仓体23，储料仓体23内设置有将其隔为前后分布的三个倒锥状仓体本体的隔板24，每个仓体本体的下端均设置有一端与其连通、另一端与踏板22右端齐平且下料口分别位于轨道14中心及两侧的下料弯管25，下料弯管25的下料口均设置有挡板26，挡板26上方的踏板22上设置有转轴I27，且挡板26上连接有穿在转轴I27上的联动手柄28；

f、由区间隧道远端逐段逆向进行道床浇筑施工，具体为起道、绑扎钢筋、安装模板后调整该浇筑区域轨道14的空间位置并抽出该段轨道14下方的砂枕16，并在浇筑区域与物流通道结合处用轨排进行顺坡；

g、根据计划混凝土道床的浇筑施工长度，在车站内将泵管托架本体通过牵引杆11连接成整列，在弧形支撑槽8中安装混凝土泵管13，混凝土泵管13的泵管接头13.1均应设置在泵管托架本体之外，并提前在车站内进行管道密封性检查和管道砂浆湿润；

h、利用机车将轨行式混凝土泵管托架和轨行式混凝土三点布料漏斗推送至道床浇筑区域，机车及携带混凝土泵和混凝土料斗的平板车均停在浇筑区域以外的轨道14上；

i、机车间歇式移动在电动推杆21的配合下精确对位，人工摆动泵管托架本体尾部的弧形布料溜槽12,使混凝土经轨行式混凝土三点布料漏斗进入两轨枕15之间的道床内，实现对道床由远及近的对位浇筑，直至完成浇筑作业；

j、浇筑作业结束后，机车牵引整列作业车返回车站内进行彻底清洗，产生的污水集中处理。

混凝土泵管13安装前，在车站内提前进行混凝土泵管13湿润，润管砂浆堆放在站台上集中处理；定位方管5和支撑腿6上均开有若干相互匹配的调节孔，调节孔内设置有插销7，弧形布料溜槽12的前后两侧均设置有把手12.2。

具体实施过程中，铺轨机组是由两台联动小型龙门吊组成的，利用砂枕16的柔性，预防轨枕15与下部结构点接触应力集中造成混凝土轨枕压溃或下部结构表面不平整进而使得轨枕15中部表面受拉开裂等损伤。

将混凝土料斗平板车、混凝土泵平板车、轨行式混凝土泵管托架及三点布料漏斗连挂，在混凝土泵平板车上固定1台发电机为混凝土泵及混凝土皮带机提供电源，在混凝土料斗平板车上设置皮带输送机实现自混凝土料斗下方接料并向混凝土泵喂料，利用机车推送至道床浇筑区域，机车、混凝土料斗平板车、混凝土泵平板车均停在浇筑区域以外的轨道14上，轨行式混凝土泵管托架和三点布料漏斗可经坡道进入浇筑区域内，三点布料漏斗出料口对应道床浇筑作业位置。

步骤i中当携带的混凝土用完后，将料斗平板车与混凝土泵平板车脱钩分离后，由机车牵引返回车站向料斗内补充混凝土；机车及混凝土料斗平板车补充混凝土后返回并与混凝土泵平板车重新连挂，开始又一轮浇筑作业。

利用机车牵引作业车组整体间歇式移动，在电动推杆21的配合下使三点布料漏斗的出料口精确对位。

Claims (3)

1.一种地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法，其特征在于：

a、组装轨排并吊装在轨道运输车上，然后通过轨道运输车将轨排推送至铺轨作业面；

b、通过铺轨机组将轨排逐步向隧道远端铺设就位，并在轨枕（15）下方与钢轨（14）对应的位置处间隔铺垫砂枕（16），直至区间贯通，形成纵向临时轨道交通物流通道；

c、在任两节钢轨（14）接缝处的轨腰两侧均设置夹板，并采用U型卡具固定牢固；

d、制作轨行式混凝土泵管托架，轨行式混凝土泵管托架是由若干个泵管托架本体组成的，泵管托架本体包括车架（1），车架（1）底端的左右两侧均设置有左右分布的轮架（2），轮架（2）通过轮轴（4）连接有轨道轮（3），车架（1）的左右两端均设置有牵引环（10），牵引环（10）连接有牵引杆（11）和顶紧螺栓（10.1），车架（1）顶端的左右两侧均设置有前后分布的定位方管（5），定位方管（5）内均插接有支撑腿（6），支撑腿（6）顶端连接有半圆弧状支撑板（8），半圆弧状支撑板（8）的前后两侧均设置有顶紧螺栓（9），半圆弧状支撑板（8）的右端下方设置有弧形布料溜槽（12），弧形布料溜槽（12）上设置有与半圆弧状支撑板（8）固定的转轴（12.1）；

e、制作轨行式混凝土三点布料漏斗，轨行式混凝土三点布料漏斗包括车架I（17），车架I（17）下方左右两侧均设置有前后分布的轮架I（18），轮架I（18）通过轮轴I（19）连接有轨道轮I（20），车架I（17）的左端设置有与泵管托架右端牵引杆（11）连接的电动推杆（21），车架I（17）的右端设置有踏板（22），车架I（17）上设置有储料仓体（23），储料仓体（23）内设置有将其隔为前后分布的三个倒锥状仓体本体的隔板（24），每个仓体本体的下端均设置有一端与其连通、另一端与踏板（22）右端齐平且下料口分别位于轨道（14）中心及两侧的下料弯管（25），下料弯管（25）的下料口均设置有挡板（26），挡板（26）上方的踏板（22）上设置有转轴I（27），且挡板（26）上连接有穿在转轴I（27）上的联动手柄（28）；

f、由区间隧道远端逐段逆向进行道床浇筑施工，具体为起道、绑扎钢筋、安装模板后调整该浇筑区域轨道（14）的空间位置并抽出该段轨道（14）下方的砂枕（16），并在浇筑区域与物流通道结合处用轨排进行顺坡；

g、根据计划混凝土道床的浇筑施工长度，在车站内将泵管托架本体通过牵引杆（11）连接成整列，在弧形支撑槽（8）中安装混凝土泵管（13），混凝土泵管（13）的泵管接头（13.1）均应设置在泵管托架本体之外，并提前在车站内进行管道密封性检查和管道砂浆湿润；

h、利用机车将轨行式混凝土泵管托架和轨行式混凝土三点布料漏斗推送至道床浇筑区域，机车及携带混凝土泵和混凝土料斗的平板车均停在浇筑区域以外的轨道（14）上；

i、机车间歇式移动在电动推杆（21）的配合下精确对位，人工摆动泵管托架本体尾部的弧形布料溜槽（12）,使混凝土经轨行式混凝土三点布料漏斗进入两轨枕（15）之间的道床内，实现对道床由远及近的对位浇筑，直至完成浇筑作业；

j、浇筑作业结束后，机车牵引整列作业车返回车站内进行彻底清洗，产生的污水集中处理。

2.根据权利要求1所述的地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法，其特征在于：混凝土泵管（13）安装前，在车站内提前进行混凝土泵管（13）湿润，润管砂浆堆放在站台上集中处理。

3.根据权利要求1或2所述的地铁区间分离式隧道内整体道床浇筑逆作式施工方法，其特征在于：定位方管（5）和支撑腿（6）上均开有若干相互匹配的调节孔，调节孔内设置有插销（7），弧形布料溜槽（12）的前后两侧均设置有把手（12.2）。