《自行式液压长栈桥在重载铁路黄土隧道仰拱施工中的应用》
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[摘 要]本文结合蒙西至华中煤运通道铁路项目中前磨2号隧道仰拱施工的实例,介绍自行式液压长栈桥的施工工艺及优点.
[关键词]自行式液压长栈桥 仰拱 黄土隧道 施工技术
分类号：U445.4；U448.18
中图分类号：S62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0194-02
1 工程概况
1.1 隧道概况
前磨2号隧道为单洞双线重载铁路湿陷性黄土隧道,位于山西省运城市平陆县浑里村西面,全长430m,最大埋深约50m.隧道位于R等于900m的曲线上,线间距为4.55～4.99m.隧道纵坡为单面坡,坡度及坡长为-11.5‰/430m.隧道按新奥法设计与施工,暗挖隧道采取曲墙带仰拱的复合式衬砌结构型式,复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成,初期支护采用湿喷工艺,二次衬砌采用模筑混凝土.
1.2 工程地质
隧道地层岩性为第四系上更新系新统坡洪积Q3砂质新黄土与黏质新黄土；中更新统洪积黏质老黄土、粉砂、细砂、中砂,为V级围岩.该层黄土土质结构疏松,空隙垂直节理发育,具有湿陷性,在遇水侵蚀或较大荷载的作用下,隧道产生较大沉降.仰拱施工前,采用水泥土挤密桩的施工方法,对基底进行加固处理.
2 自行式液压长栈桥参数
液压长栈桥由栈桥主体、液压系统、电气控制系统、走行系统等各部分组成.
液压系统包括各升降油缸及相关液压泵站、管路；电气系统负责控制各系统的运作,主要由各种继电器、开关、断路器等构成.
行走系统由电机减速机、传动链条、箱体、行走轮等构成.共有4组,分别置于栈桥主体端部两侧,以实现栈桥主体的自动行走.行走装置可以实现横向和纵向行走,灵活方便.
栈桥主桥主体尺寸：长28m,主桥宽3.9m,高1.5m.
跨度净空：24m.
设计通过荷载：60t.
行走速度：5m/min.
升降速度：0.5m/min.
3 自行式液压长栈桥行走原理
为满足移动要求,在栈桥两端设置移动行走机构,并设置限位预警装置；行走时,栈桥两端坡桥的抬起、放下由液压系统执行机构完成.
栈桥移动时使用电机驱动,通过齿轮条传动,带动走行轮在走行轨道上移动,其工作步骤如下：启动装于栈桥端部的主桥升降油缸,使栈桥坡桥离地,然后由工人配合,将栈桥行走轨道向前拖动,轨道拖至尽头后,收缩主桥升降油缸,启动走行电机.栈桥在轨道上向前移动,移动至轨道尽头后,重复以上步骤,直至栈桥就位（栈桥横向移动与此类同）.栈桥就位后,主桥升降油缸顶起,使走行轮不受力,待固定后,将前后坡桥放下.
4 施工工艺流程及施工工艺
4.1 自行式液压长栈桥仰拱施工工艺流程
液压长栈桥二衬仰拱施工工艺流程为：施工准备→施工测量→初支仰拱顶面清渣→栈桥行走就位→初支仰拱顶面人工清渣→施工缝处理、结构防排水施工、钢筋安装→质量检查→仰拱弧形模板及端头模板安装→质量检查→仰拱混凝土浇筑→模板拆除→混凝土养护→下一个循环施工.
图2 仰拱弧形模板安装
4.2 施工工序安排
（1）隧道开挖到一定长度后安排进行仰拱施工,先完成首段仰拱浇筑.仰拱栈桥同时拼装并通过检验,此时可将栈桥移动就位.若此时首段仰拱混凝土强度未达到70%,栈桥后行走轮可设置在原地面上,栈桥就位后如图3所示：
图3 仰拱混凝土强度未达70%栈桥位置示意图
若首段仰拱混凝土强度达到70%,则可在栈桥后行走轮设置于前段仰拱表面上,栈桥下可以展开两段仰拱各工序平行施工.栈桥就位后如图4所示：
图4 仰拱混凝土强度达70%栈桥位置示意图
仰拱栈桥移动就位后,即可根据掌子面实际开挖进度进行仰拱施工.正常情况下,液压栈桥下仰拱施工可分为两段（也可一次浇筑24m仰拱）,按照地基处理、结构防排水施工、仰拱钢筋绑扎施工、仰拱与仰拱填充浇筑的施工顺序进行施工,当完成栈桥下一段仰拱与仰拱填筑澆筑,且混凝土强度上来后即可将栈桥向前移动,如此进行循环施工.
仰拱开挖分左右两部分开挖,需栈桥横向移动.第一个循环先将左边或者右边的仰拱开挖好,栈桥停放在没有开挖的一侧；将运渣车停放在栈桥上,挖掘机在需开挖的面上,开挖时从栈桥的前端向后端开挖.一侧开挖好后,操作栈桥使得栈桥横移到另一侧,按照上一循环步骤进行开挖.开挖完成后将栈桥横移至中间位置左右,然后进行仰拱清底等工序.
5 自行式液压长栈桥施工要点
栈桥启动时要平稳,纵移、横移时行走要缓慢；
走行路面要平整,避免栈桥产生过大扭曲、振动,损坏栈桥结构；
走行轨道连接平顺,避免轨道连接处有较大错台；
禁止超过60t的机械设备通过栈桥；
栈桥前后支撑尽量放平,并与混凝土浇筑面或初期支护仰拱面接触牢固,防止载重机械通过时,对栈桥产生较大冲击荷载；
机械上栈桥时速度要缓慢,在栈桥上行驶速度也要缓慢,避免在栈桥上加速、减速,限速为5km/h；
加强日常维护与保养,及时清理栈桥上的残渣,油缸推杆防护、行走装置导向结构润滑等.
6 安全保障措施
施工前必须对施工班组及机械操作人员进行岗前安全教育,未经安全教育的管理人员及施工人员不准上岗工作；
作业班组实行每班班前、班中、班后安全检查工作,尤其是对栈桥结构、制动、行走系统检查和维护,严格按照栈桥使用维护说明书作业,对检查中发现的安全隐患,立即整改.在隐患没有消除前,不得进行施工作业；
简而言之：上述文章是适合不知如何写重载和栈桥和式液压长栈桥方面的铁路专业大学硕士和本科毕业论文以及关于铁路论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
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