隧道接触网槽道外置技术在工程中的应用

侯伟

摘  要：随着我国铁路的不断发展，现代高铁已进入电气化铁路时代，高速铁路机车动力主要来源于电力。为保证铁路运营安全，施工时对接触网的安装质量管控尤为重要，但也不乏出现接触网预埋件脱落和局部缺陷等情况。根据以往高铁四电接口工程施工的效果来看，由于受专业局限，站前单位施工预留的接口工程存在着各种缺陷，大多是不可逆的，随着工程的进展，返工工作量会随之倍增，花费大量的资金和时间，不但影响土建单位的施工进度、质量和效益，而且直接制约了四电专业的施工进程，乃至整体工程工期。接触网槽道外置技术的出现，对类似四电工程方案设计具有一定的参考价值，为同类高速铁路隧道接触网预埋槽道二次补救施工技术提供借鉴。

关键词：四电接口工程   接触网槽道   外置技术   槽道锚固

1[]  工程背景

1.1  工程简介

新建赣州至深圳铁路客运专线（江西段）GSJXZQ-2标站前工程施工起讫里程DK37+167.320～DK74+551.500，全长37.38公里，桥隧占比为75.2%。电气化接触网专业与线路、站场、轨道、路基、桥梁、隧道等站前专业及站房结构、信号、通信、电力、变电等站后专业均存在复杂而又精细的接口工程。根据分工，所有土建预留的四电工程结构，均应满足接触网支柱、吊柱的安装要求。

2  隧道接触网预埋槽道常规做法

2.1  隧道四电接口工程项目

隧道段預留接触网接口工程包括：预埋槽道、结构加强钢筋网及与接地钢筋网的连接等。

2.2  施工工艺

槽道预埋施工方法主要采用槽道预埋定位法，即衬砌台车模板开二次定位螺栓孔进行定位预埋槽道。

⑴槽道一次定位：在台车模板上精确画出隧道中心线、预埋槽道距施工缝的边线和槽道的间距、开孔位置及开孔尺寸、开孔方向;将槽道放置在台车模板上进行定位及测量槽道间距;台车降位，检查槽道的平行间距是否符合设计要求;利用槽道“T”螺栓穿过台车模板上的固定孔，并调整槽道位置，使槽道紧贴模板进行精确定位;用钢筋或型钢把两根一组的槽道焊接牢固。

⑵槽道二次定位：台车模板顶升到位，应将预埋槽道纳入综合接地系统进行接地保护，即将预埋槽道内的金属体与二次衬砌内的电气化接地钢筋网进行可靠焊接;台车移动就位到指定位置后，油缸顶升拱顶、拱腰模板到位，与网片钢筋上固定的槽道接近贴住后，通过二次固定孔，找到并调整槽道位置，一根槽道用顺线路开孔，一个垂直线路开孔固定及进行调整;将T型螺栓穿过钢模板上的二次定位长孔，放入槽道，水平旋转90度。

⑶封堵模板固定及拆模控制：对模板上开的二次定位孔需要采用可靠的封堵，封堵钢板可用铆钉与台车模板固定，确保局部不会出现漏浆，避免脱模后造成外观缺陷;将开孔封堵钢板安装在二次定位孔的T型螺栓上，扭紧螺母，使槽道紧贴模板，进行模板上精确的定位;最后二次衬砌脱模，将T型螺栓螺母松开，旋转90度取出螺栓脱模。

3  隧道接触网槽道外置技术及应用

接触网槽道预埋件是便于安装且可调节的理想固定件，随着施工的推进，隧道预埋接触网槽道也出现了各种各样的问题，通常来说，导致接触网槽道预埋不准确的主要原因有：

⑴作业人员安全质量意识淡薄，缺乏经验，缺少培训;

⑵二衬台车不牢固、变形;

⑶槽道搬运安装导致防腐镀层损伤的质量问题;

⑷槽道与衬砌网片钢筋焊接牢固不牢，T型螺栓与衬砌模板固定不牢;

⑸衬砌混凝土灌注时，混凝土冲击挤压槽道，导致槽道变形。为能够符合接触网支架后期安装要求，在衬砌施工后对存在问题的接触网预埋件采取外置技术措施。

3.1  技术要求

⑴外置槽道由槽道本体与钢板焊接而成，钢板材质与槽道本体一致;其槽道本体、钢板及T型螺栓等配套构件的材质、加工要求、防腐要求、焊接要求、误差要求、机械性能、检验要求等应符合设计及相关规范要求。

⑵外置槽道的防腐标准不应低于预埋槽道的防腐标准。

⑶外置槽道通过M20力矩控制式胶粘型螺栓固定在隧道上，其技术性能应满足以下规定。

a.钻孔施工前须先核实隧道基材满足工程安装要求;

b.锚栓配套用锚固胶应采用有机类改性乙烯基脂型锚固胶;

c.锚栓采用8.8级钢锚栓采用热浸镀锌防腐，锚栓的局部热浸镀锌层厚度不小于50μm;

d.锚栓安装、紧固或固定完毕后，应根据有关规定做破坏性检验及现场非破坏拉拔检验;

⑷外置槽道安装固件应满足不同防松方式规定的紧固力矩及润滑条件要求（振幅0.1d、频率10Hz、振动1200次），紧固1次及5次拆装后，残余轴力与初始轴力之比不低于70%。

⑸外置槽道组装螺栓和锚栓必须满足200万次疲劳试验标准。

3.2  施工工艺流程

槽道中线及位置放样-→钻孔-→清孔-→注胶-→锚固锚栓-→螺栓抗拉拔试验-→安装槽道-→验收。

3.3  具体施工步骤

⑴槽道锚栓孔放样：根据图纸放出锚栓孔的准确位置。

⑵钻孔：现场采用冲击手电钻进行钻孔，钻孔直径及钻孔深度依据设计要求。钻孔前需预先确定钢筋分布情况，避免钻到钢筋。

⑶扩底：利用专用扩底钻头在底部进行扩底。

⑷清孔：利用钢刷对孔壁刷3次，将孔壁内疏松的混凝土残渣刷掉，刷子直径应和孔洞直径一致。然后用吹风筒进行3次清孔：从孔洞深处开始清，至少清3次，直至没有灰尘再从孔中吹出。

⑸注胶、安装锚栓：锚栓锚固采用底部锁键受力及锚固胶粘接受力的双重受力原理，从而达到提高锚固的安全性之目的。

注胶：将专用锚固胶正确安装在手动胶枪上面，弃掉刚开始混合不均匀的锚固胶。将胶枪抵入锚栓孔最根部进行注胶，保持胶枪不动，将胶均匀注入孔中，注胶前边注胶边向外缓慢抽出胶枪。注胶量现场根据实际情况进行确认。

安装螺栓：用锤子敲击螺杆，使锚栓到达孔底部。然后用专用扩压帽使底部扩底牙片张开，形成锁键作用。

⑹锚栓抗拉拔试验：根据产品说明书提供的时间等待胶体固化，在胶体凝固时间内严禁触动螺杆。

⑺安装隧道接触网槽道：根据设计图纸将接触网槽道支架安装至隧道内，并与锚栓连接牢固。

3.4  主要材料性能及应用效果

⑴槽道

a.槽道为全热轧槽道，材质为Q345B及以上材质;b.槽道应具有耐火、动荷载疲劳、静态荷载、承载力抗疲劳测试，并通过专业权威机构的认证和测试。

⑵胶粘模扩底锚栓

a.考虑全寿命周期，锚入混凝土的锚栓采用胶粘-模扩底锚栓，可实现后期原位更换，实现全寿命周期运营维护;b.锚栓需经过设防烈度8度及以上抗震性能测试和120分钟耐火承载力检测，并提供相关测试或证明报告;c.锚栓需通过抗冲击性能测试，锚固胶为开裂混凝土修复配套的改性乙烯基锚固胶。

⑶已开通运营的外置槽道案例效果：

4  结束语

隧道衬砌施工中，对存在缺陷的接触网预埋槽道采用槽道外置技术，解决了隧道接触网预埋槽道后期无法处理的各种难题，保证了槽道的安装质量，为下一步四电工程施工扫平了障碍。隧道接触网槽道外置技术已在多条铁路项目中使用，各项技术指标均满足设计要求，保证了施工进度，证明了该技术具有实用性和推广性。

参考文献

[1]  混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.住房和城乡建设部，2010

[2]  钢结构设计规范（TB 10091-2017）. 国家铁路局，2017

[3]  钢结构焊接规范（GB50661-2011）. 住房和城乡建设部，2011