沉管隧道模板台车整体转运实用工法研究

李国江

(中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201)

沉管隧道模板台车整体转运实用工法研究

李国江

(中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201)

在沉管隧道施工过程中，模板台车需要反复转场，来实现沉管管节的分批次预制。区别于传统人工拆装方式，提出一种模板台车整体转运实用工法，在实际应用中，耗时少、费用低，大大提高了生产效率，缩短了施工工期，施工过程中安全性也大大提升，应用前景广阔。

沉管隧道；模板台车；整体转运

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

1 引言

随着我国经济建设的迅速发展，人口数量的急剧增长，交通量随之出现井喷式的增加，与现有的城市交通道路及相关设施的规模不匹配，导致城市交通拥堵问题日益突出。施工新方法、新材料、新工艺、新技术的不断涌现和大量应用，使工程的施工水平不断提高，推动了工程建设的不断发展。其中对隧道施工技术和质量的要求也越来越高。

沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。

论文提出了一种大型模板台车整体转运的实用工法。以南昌市红谷隧道沉管管节混凝土预制施工中模板台车在2个干坞中多次整体转运为例作以介绍。

2 工程概况

南昌市红谷隧道江中分部主要负责沉管管节预制工作。干坞采用分体式“3+3”的干坞方案，干坞尺寸为520m×269m，周边采用塑性混凝土防渗墙止水帷幕防水，干坞基坑开挖按1∶3坡度分3级放坡，分级分层分区域开挖，边开挖边支护，基底换填、硬化施工。

沉管段总长1329m（含最终接头），设计共分12管节，其中E1～E9管节每节长114.9m，E10、E12管节每节长89.9m，E11管节长83.4m。E1管节与西岸暗埋段连接，E12管节与东岸暗埋段连接，最终接头设置在E10-1与E10-2管节之间。

3 机具的设计

北坞移出的路轨架安装铺设在每个管节东侧端头的混凝土路面上，紧挨管节铺设，路轨架下支脚垫牢，薄弱位置地面可铺钢板，另加设20cm×20cm的枕木加固，钢轨采用43kg轨与原模板台车轨道在同一标高对接成一体。南坞移入的路轨架安装铺设在每个管节西侧端头的混凝土路面上，紧挨管节铺设，路轨架下支脚垫牢，薄弱位置地面可铺钢板，另加设20cm×20cm的枕木加固，钢轨采用43kg轨与原模板台车轨道在同一标高对接成一体，轨道间距7.52m。经勘察，吊装场地有足够的安全空间，具有安装履带起重机的停放场地，安装现场周围无杂物，场地能够满足吊装需要。

结论：整体结构在保证下列前提下能满足强度的要求：

1）调整好吊梁位置，使之与吊点对称；

2）保证吊架与台车固定好，建议不得使用木方简单固定，需采用螺栓连接或者焊接形式加固牢固，以免吊运过程晃动而产生失稳；

3）吊运过程中，必须平稳起吊与放落，以免冲击力过大而吊绳强度不足；

4）吊梁与台车接触点均需加强，否则容易被压坏，从而失稳。

4 设备的选用

4.1 吊装设备的选用

4.1.1 最大起吊物的确定

最大起吊物为预制管节大腔模板台车，单台总重量为160t，最大外形尺寸为长×宽×高=18.6m×12.4m×6m，吊装转运时将大腔模板台车一分为二分段吊装转运，其分段后的最大外形尺寸为长×宽×高=9.3m×12.4m×6m，最大重量为80t。

4.1.2 吊装设备的确定

为保证模板台车吊装安全，计划采用大吨位履带吊进行吊装。

选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架最大仰角80°和模板台车的最大尺寸、重量，而且要考虑模板台车吊起后能旋转180°，不碰撞主吊臂架，即满足起重物与吊臂架的最小安全距离为0.5m的条件。

按吊钩距模板台车顶部最小直线高度h1=5.8m，模板台车高度h2=6m，路轨架高度h3=1.35m。

竖直模板台车最小提升高度为H=h1+h2+h3=5.8+6+1.35= 13.15m。

起吊时为履带吊中心距起重物中心距最小距离考虑，模板台车中心至边板距离w1=6.21m，履带长度的一半w2=5m，起重物与吊臂架最小安全距离w3=0.5m。

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

装车时为履带吊横向中心距起重物中心距最小距离考虑，模板台车中心至吊架边缘距离L1=6m，履带吊宽度的一半L2=3.8m，起重物与吊臂架最小安全距离L3=0.5m。

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

21.2 m主臂的履带吊根据实际作业范围表在横向工作幅度10～12m作业范围内，可以起吊95.4～118.5t重量的起重物；提升重量80t的模板台车时，提升吊钩距地面最小高度13.15m，实际提升范围为13.15～16m，能够满足使用需要。

根据以上吊装部件外形尺寸、重量及现场场地条件等，选用QUY250/250t型履带起重机1台。

4.2 运输车辆的选用

转运车辆选用重型低平板半挂拖车2台，功率420马力（约308.7kW），外形尺寸为长×宽×高=14620mm×3000mm× 1680mm，在原有宽度基础上，进入施工现场后根据实际需要再次进行加宽、加固措施，将加工好的承重梁支架直接焊接在平板运输拖车的底盘上，确保稳固。

4.3 模板台车的运输及其装卸要求

大腔模板台车的运输，满足场内道路的运输要求，在运输过程中，进行限速，以5km/h的速度缓慢行驶，减少冲击。选用的运输车辆进场后要进行适当的加宽、加固，装车时，要确保吊装及固定安全，特殊部位要垫枕木或方木，并进行必要的固定绑扎或焊接加固。在设备装卸过程中，如果物体的最大尺寸阻挡了起升控制人员的视野，应该由另外的专职指挥人员来指引进行操作。

在装卸设备之前，检查起升设备和相关物品（绳索、链条、带子、钩子等）是否满足即将起吊负载和适当的稳定性要求。

5 结论

模板台车整体转运实用工法在红谷隧道实际应用中表现出色，相比传统人工拆装，实用工法耗时少、费用低，且因为减少了高空作业时间及拆装步骤，降低了安全事故发生的概率，大大提高了施工过程中的安全性。

随着沉管隧道施工技术的逐渐成熟，由于沉管隧道对航运和生态等方面的明显优势，沉管隧道施工技术在未来的过江隧道及海底隧道中的应用会越来越广泛，论文中提到的模板台车整体转运实用工法大大提高了生产效率，提升施工过程中的安全性，具有广阔的应用前景。

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

李国江（1974～），男，河北永清人，工程师，从事铁路、公路、市政工程研究。