自适应型紧固器在隧道纵向钢边橡胶止水带张拉施工中的应用研究

2017-11-30段廷玺

价值工程 2017年34期

段廷玺

摘要：隧道二次衬砌结构无法一次浇筑完成，在仰拱与拱墙的位置形成一条纵向通长的施工缝，而施工缝对于地下结构来说是天生的薄弱点，也就成为了地下结构的重点防水部位，设计中在纵向施工缝处设计一道纵向橡胶止水带或者钢边橡胶止水带加一道遇水膨胀止水条，构成结构内部的防水体系，结合结构外侧的防水板形成完整的防水体系。所以在施工中埋止水带的施工质量成为结构防水体系的重要环节。

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.

关键词：钢边止水带；自适应；紧固器；工艺方法

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

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0112-02

0 引言

作为隧道防水体系的重要组成部分，纵向钢边橡胶止水带由于所处位置的特殊性，施工工艺的滞后性影响使其施工质量很难控制好，安装质量很难保证。纵向钢边止水带由橡胶带和钢板带结合构成的特殊结构，在没有足够的纵向拉力情况下很难将其固定顺直，也造成了施工质量的不合格，给后期的铁路运营造成巨大的麻烦，如何解决止水带的安装质量问题成为迫切问题。

1 技术出发的目的

改建铁路成都至昆明线老鼻山隧道位于四川省乐山市境内，隧道全长13579m，隧道穿越奥陶系下统红石岩崖组砂岩页岩地层，施工期最大日涌水量65000m3/d，工后防水压力巨大，施工中稍有不慎就会埋下巨大隐患，给后期运营带来巨大麻烦。针对纵向钢边止水带无有效张拉固定设备的问题，项目部通过技术创新，设计制造出自适应钢边止水带紧固器，并与常规的连接设备进行工艺性、效果性比较，自适应止钢边水带紧固器具有明显的技术优势和较好的经济效益。

2 常规钢边止水带张拉连接夹具的缺陷

隧道纵向钢边止水带通常使用的张拉连接夹具分为螺栓紧固连接型、钻孔挂钩连接型和螺栓夹板连接型，三种连接形式都会对止水带本身造成损坏。钻孔挂钩型方法最简单，但是效果最差；螺栓紧固连接型效果较好，但是使用起来相对复杂，对止水带的损害最大；螺栓夹板连接型，损害最小，效果也较好，但是工序最为复杂，需要的人工和辅助工具多，施工完成后拆卸麻烦。

2.1 螺栓紧固连接型

螺栓紧固型通过在钢边止水带延长部位打设螺栓孔，通过螺栓与夹片配合在钢边止水带上形成固定的挂点，再用挂钩与紧线器钢丝绳连接，通过固定在前方初支面上的拉力设备对止水带进行纵向张拉，这种连接方式可以提供较好的连接力，但是美中不足的是要在钢边止水带上钻孔，张拉后连接部位的止水带必须切割废弃，造成材料浪费，同时由于采用螺栓连接，每次连接、拆卸都需要消耗一定的时间，施工效率较低，很容易造成钢边止水带纵向方向高度倾斜，埋入现浇混凝土中止水带的宽度不均匀，因此它的实用性、经济性和质量保障都不理想。

2.2 螺栓夹板连接型

螺栓夹板连接固定型通过沿纵向止水带安装方向设置通长的角钢夹板，在角钢上安装布置螺栓孔。施工时先放线确定出钢边止水带的纵向标高，再将纵向通长钢夹具上边沿调整到止水带的标高位置，作为安装止水带的控制标准线，安装时1个人在端头拉直，1个人从一侧到另一侧逐孔用螺栓固定。这种方式固定的止水带纵向标高位置准确，整体施工效果较好。但是这种紧固形式操作繁琐，需要2到3个人配合才可以完成，并且由于采用的是螺栓顶紧固定方式，混凝土中的水泥浆及小顆粒砂进入螺栓孔造成拆卸困难，整体施工效率不高。

2.3 挂钩连接

挂钩连接为最原始的施工方法，通常是在钢边止水带的端头处钻孔用挂钩与紧线器连接，这种做法施工的止水带质量最差，钻孔不使用钻孔设备，直接用电焊机等设备将止水带割孔，对止水带造成巨大的损坏，使得钢边止水带在纵向居中和在外漏居中上很难控制，造成施工后止水带形如蛇形弯曲。

3 自适应紧固型夹具原理及使用工艺

自适应紧固型连接夹具在研究了其它各种连接方式的缺点，通过现场实际调查，听取作业工人意见的基础上，总结发明创造出的具有使用方便、对止水带损害小、节省材料的优点，同时使用时不需要多人配合，一个工人就可以轻松使用，效率也大大提高，在使用中得到工人的认可，完成的成品也得到业主单位的认可。endprint

3.1 自适应紧固型夹具的原理

该型夹具使用的最基本原理是偏心圆原理，偏心圆同心而不同径，在转动的过程中产生距离的改变，从而产生挤压力。该型夹具通过中心的固定轴将夹具板和偏心轮连接成整体，在紧线器收紧的过程中，由钢边止水带的移动带动偏心轮转动，随着半径的变化，使得止水带被挤压夹紧，使止水带与紧线器连接牢固，进而实现安装钢边止水带的纵向顺直和高度平直。

3.2 自适应紧固型夹具的优点

这种夹具的优点：①使用简单，一个工人可以操作，只要在安装的时候保证止水带与偏心轮接触即可，不需要用力紧固，减小工作强度。②紧固不会自动松动，因为偏心轮随着止水带的移动而转动，转动的过程中夹持力是逐渐增大的，可以有效地保持止水带的顺直，施工中的正常碰撞也不会改变夹持效果。③节省材料，对止水带的损害小，因为是通过改变距离的方式来提供夹持力，不需要在止水带上开孔，保证了止水带的完整性，施工完成后也不需要将端头止水带切割，节省了材料。④拆卸移动方便，使用完成后，松开紧线器，轻轻用锤子敲打偏心轮就可以松开夹持。

3.3 自适应紧固型夹具使用工艺

①将止水带从夹具的工作空间穿过，穿过距离保持50cm～80cm，用手转动偏心夹轮使其与止水带有效接触。②通过夹具上的挂钩与紧线器连接，紧线器已事先固定在前方的初支面上，能够提供足够的拉力。③收紧紧线器，使钢边止水带拉直，通過设置在夹具板上的位置调节杆控制钢边止水带居中。④混凝土初凝后，拆除夹具。

3.4 施工完成后的成品保护

纵向钢边止水带施工完成后，要及时对成品进行保护，不得在成品面上堆放杂物，由于纵向钢边止水带的钢边经过防锈处理生产，所以完成后的止水带在施工衬砌钢筋时需要特别保护，不能直接用尖锐物品触碰止水带，防止止水带破损。

4 结束语

通过在施工中总结研发出自适应紧固型纵向钢边止水带张拉夹具，在使用过程中逐步改进，在施工质量、成本控制、作业强度、操作便捷、施工效率等方面都取得了较好的效果，各方面的指标均优于使用传统的张拉器具，在施工质量方面得到了业主的肯定，在现阶段企业推广精细化管理作业的大背景下，具有积极有效的意义。

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