隧道多功能防水板铺设设备及工艺浅谈

隧道多功能防水板铺设设备及工艺浅谈

李晶

关键词：隧道；防水板；铺设；轮胎；台车；工艺

前言

一般而言隧道施工机械应根据隧道工程特点，首先以实现机械化均衡生产为主要目的，结合成本与工期目标，同时配备的机械其均衡施工能力应略低于生产能力，略高于施工进度指标规定的能力要求，多备用一些关键设备。各类施工设备的进场、安装、调试应与四通（水、电、道路、通信）一平（场地）同步或交叉进行，使施工机械尽早投入施工中。隧道施工工序为：土方开挖、支护待达到初期支护的变形基本稳定后，仰拱模板栈桥一体机紧跟开挖面进行施工，随后利用多功能防水板铺设台车完成隧道防水功能的防水板铺设、钢筋绑扎等作业，接着为全自动液压衬砌台车完成隧道衬砌面的施工，后续再采用全液压沟槽台车完成隧道两侧排水沟槽、电缆沟槽及通讯沟槽混凝土的一次浇筑成型等等。本文重点就多功能防水板铺设设备及工艺进行介绍。

1多功能防水板台车使用概述

多功能防水板铺设常用于隧道开挖的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩的初期支护施工和二次衬砌施工间的防水板铺设作业施工，其作业内容有：隧道净空检查、岩面局部处理、防水板的铺设。其防水板的材质为高分子材料，宽度常见规格为4m左右，厚度一般约为1.2mm，柔性成型好、不易破损、耐持久性好，它的物理力学性能如下表所示：

防水板在施工前应着重检查岩面是否渗水、平整，如发现渗水严重或局部凹凸不平应采取补救措施，待岩面情况符合要求后才能进行防水板的铺设。在铺设前需进行防水板的精确放样，做出焊接线及拱顶分中线后进行防水板的试铺装，确定好每卷防水板的长度，尽可能的减少拼接接头。通常采用的无钉铺设工艺，确定适当的松紧度并应留有压边余量，保证防水板与岩壁的密贴。施工需要的机械装备规格及数量如下表所示：2设备总体结构详述

多功能型防水板铺设台车的结构由门架总成、弧形轨道总成、工作平台总成、扶贴装置、钢筋绑扎定位装置、行走机构装置以及牵引系统等组成（结构见下图1所示），门架总成箱型结构均由δ8/10mm的钢板拼焊而成，门式型材均为H型钢材质，为增加刚度的斜撑等部件材质均为I16，采用螺栓连接；弧形轨道总成为隧道仿形轨道，台车左右设置两个运行轨道，作为防水板转轴的固定装置；行走机构为自行轮胎式结构，整个机构由八个轮胎组成，分主动和被动两种，主动带驱动装置，被动带转向机构（结构见下图2所示），能实现隧道施工前后自由转向行走，带有导向装置，避免台车走偏；牵引系统主要由牵引机、钢丝绳、滑轮等组成；扶贴装置由连接轴、可调式曲臂、扶贴臂、压贴弹簧等组成；工作平台总成分为顶部及左右两侧工作平台。其工作原理为：牵引系统通过钢丝绳将牵引力传递给装有防水板辊轴的两侧环向运行小车，带动防水板辊轴从弧形轨道总成底部牵引沿仿形轨道运行至另一侧的底部，边运行边通过转轴自动展开防水板，同时铰接在环向运行小车上的扶贴装置左右各伸出一个可调式曲臂架设起连接轴，使设置于连接轴上的若干扶帖臂绕连接轴转动，通过扭力弹簧的柔性扶贴力辅助展开防水板与隧道壁贴合（结构见下图3所示），保证防水板和岩面贴实，防止浇注混凝土时拉破防水板。该台车采用的安全措施有：一、在弧形轨道两侧底部极限位置设置了行程限位装置，避免环向运行小车过度运行导致钢丝绳拉断。二、底纵梁前端设有整车电源急停开关，可起到瞬间整车断电保护作用。三、牵引机平行引出端的四个定滑轮设有超载保护器，避免发生卡塞钢丝绳时造成牵引力过大拉断钢丝绳，保证整车使用的安全性。四、门架前后端设有警示灯，进一步保证施工安全。

3多功能防水板台车铺设工艺介绍

其铺设工艺步骤首先需要进行岩面处理修整，在铺设防水层前先进行放样定位，对初期支护、边墙、拱部及底部砂浆大致找平，将露在外面的锚杆端头、钢筋网头齐根切除，并用水泥砂浆抹平。然后进行基面检验，检验合格后在基面上设置防水板挂点，先铺设缓冲层无纺布，采用水泥钉

固定，再安装塑料垫圈，挂设防水板，其挂点的设置数量必须合理，挂设好的防水板应有一定的环向松弛度，然后采用热熔垫锚固焊接防水板与垫圈，一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，环向长度一般大于岩面周长，并留有10%的富余量，进行试铺定位，采取“下→上→下”的方法，从一侧墙脚向上铺起，到拱顶后，向另一侧下铺设，卷材逐渐展开，尽量减少接头数量，两副防水板的搭接宽度不小于15cm，每段防水板的铺设长度应比本段二次衬砌长度略长60cm以上，便于下一段的搭接施工。铺设完需检查防水板外观是否有破损以及接缝的质量，若有则需进行补焊作业。最后检查防水板幅间的焊缝充气度是否符合要求，若不符合则需进行不合格处理。另外在铺设防水板时一定需注意留有足够的开挖工作面的安全爆破距离，并对岩面的局部漏水进行及时处理，保证岩面干燥，防止防水板板后积水损坏。另外在后续的钢筋运输及绑扎过程中避免对防水板的损伤，如发现岩面有破损的需及时修补，保证在下一道工序前不得造成防水板损坏。

图2

图3

通过上述多功能防水板铺设台车的结构及施工工艺介绍，能大致了解隧道多功能防水板铺设台车的施工使用，可见通过该设备的使用实现了隧道防水板铺设辅助的机械化作业，有效降低了作业人员的劳动强度，并具有使用安全可靠、生产效率高的特点，可大力推广至隧道施工中。

参考文献

[1]邓满林.自动伸缩臂防水板台车设计与应用[J].企业技术开发.2015(3).

[2]闫艳辉，王柏松.一种新型防水板铺设台车[J].机械工程师.2016(1).

[3]李颖，李社斌，陈奇.防水板铺设台车在隧道施工中的应用[J].价值工程.2018(4).

[4]唐建宏，康海波.自行式自动卷铺防水板挂布台车在隧道施工中的运用[J].建筑技术开发.2018(1).