林学永 游连章

(1.厦门星普机电设备有限公司 福建厦门 361006; 2.厦门轨道交通集团有限公司 福建厦门 361007)

1 预埋槽道连接装置特性概述

地下铁道在我国的发展前景是十分广阔，预埋技术实现标准化、工厂化以及提高盾构隧道设备安装效率和减少对管片的损坏创造了有利条件：

(1)预埋滑槽技术施工简单，管线安装、更换及运营维护方便，劳动力、施工器具等资源投入少(仅扳手、可移动安装平台)。

(2)预埋滑槽技术施工效率高，作业环境良好，且整体效果美观。

(3)施工质量及对成型隧道的保护明显优于传统打孔工艺，能够取代传统打孔工艺。预埋滑槽技术在国内、外均有成功案例，该技术具有减少对隧道主体结构破坏、节省安装时间、减少工序干扰等诸多优点。

(4)生产管片时，预埋槽道无损安装方式，避免了槽道背面开孔，有利于保证槽道本身表面镀锌质量及盾构隧道成形后管片壁后浆液渗漏，确保结构耐久性。

预埋槽道自动安装方式，在福建厦门管片厂3条流水线及一套定模进行实际应用，该装置实际使用效果良好，外观及槽道预埋尺寸均符合技术参数要求。

2 当前预埋槽道安装概况(表1、图1)

3 预埋槽道安装新工艺需求

通过上述的方法进行固定时，效率底、耗材成本高，重要的是会破坏槽道，存在安全隐患，而且质量不稳定(如果不事先防范，等质量隐患发生时，补救困难、成本高)，贴合固定时不能安全有效吻合模具表面。在管片成型后，预埋在管片中的槽道将被水泥覆盖住，造成漏浆至槽道，后续清理增加巨大工作量，而且易损破坏槽道防腐层，产生生锈等其它问题，漏浆时水泥浆易污染模板面，清除覆盖槽、模具表面的水泥浆时难度大，费工费时且成本高。

表1 预埋槽道固定安装方案

针对管片生产实际情况，由于是流水线方式生产，振捣是高频震动，液压、电磁阀电控、机械等驱动方式确定不利于实际生产，而气动方式作为动力源，既经济又环保，适合管片流水线生产方式。于是，为解决上述问题，开始研发一种安装效率高、连接零耗材、不破坏槽道、槽道预埋质量高且绿色环保的“盾构管片预埋槽道成套自动夹紧装置”。在槽道有限空间进行旋转90°后拉紧，旋转90°松开，做到在高频震动下槽道能稳定贴合模具表面，能快速进行安装维护、保养，在装置中一旦机构出现问题能够快速更换、解决。方案实施中，能进行自动旋转、拉伸，并可运用液压、气动、电磁阀电控、机械等方式来驱动所需相关运动。

4 管片的构成、槽道连接装置的主要原理及功能

4.1 管片的构成及装置分布

管片一环由标准块、邻接块、封顶块(3+2+1)组成，共计6片管片。标准块、连接块，需要4个夹紧固定点，封顶块需要2个夹紧固定点，一环管片总计需要22个夹紧固定点，6套独立的装置。

图1 预埋槽道传统安装方式

4.2 装置的主要原理及功能

该装置主要动力是压缩空气，通过气动开关控制特制气缸的旋转，上下运动，实现特制T型螺杆自动夹紧、松开动作。

由于管片生产是流水线作业，气源随时都要断开，通过装置的特制保压阀，确保模具在运行中，槽道在气缸压力下，确保模具在管片模具中的位置。

砼振捣时，高频震动下，装置再次接进气源，在持续的压力下槽道能稳定贴合模具表面，保证槽道位置的精度，以确保预埋质量。

该装置极大提高了管片生产流水线工作效率及槽道的安装速度和精度，同时避免了管片预埋耗材的使用和浪费，节约人工成本，最终确保了管片成品的质量。

4.3 盾构管片预埋槽道成套自动连接装置特点

盾构管片预埋槽道成套自动连接装置特点包括：①一个气阀开关同时控制多个点位，效率高，夹紧力均匀；②避免耗材、不需要破坏槽道，保障槽道的预埋质量；③在浇筑混凝土，震动前接进气源，高频震动中保障槽道在持续夹紧状态，保证槽道不松动，保持预埋槽道与模具表面贴合；④漏浆时，配件能够分离，不影响起吊，不破坏配件，万一起吊损坏零配件，能够快速、方便地更换零配件。综上，如图2～图3及表2所示。

图2 预埋槽道安装夹紧松开图示

图3 自动连接装置，管片生产实际效果图

表2 成套自动连接装置与传统安装方式对比

由表2对比分析可见：

(1)该槽道自动夹紧、松开装置机构，各个工序流转之间，槽道安装后一直都在持续夹紧状态，从而保证槽道与模板保持固定距离，管片成型后，槽道与管片有稳定尺寸，漏浆少质量稳定。

(2)从耗材方面每公里最低减少了4～5万元的耗材成本，在隧道管片槽道的运用中增加了可观经济效益。

(3)缩短安装槽道时间，在实际生产过程节约了大量的人工成本。

(4)切合管片流水线生产方式，提高管片生产效率。

(5)维护成本较低，更换零配件快、周期短的特点。

5 结语

“预埋槽道成套自动连接装置”经试验结果综合比较，具备经济、环保、节能、高效等特点，克服了目前行业内传统安装方式的各种弊端，充分发挥了管片自动生产流水线的功能，特别是保证了管片成品质量和槽道预埋技术指标。预埋槽道成套连接装置的成功应用，对后期应用盾构管片预埋槽道安装要求的统一性、标准性、规范性起到了关键作用。对进一步提高我国地铁修建水平、增长工程使用寿命、消除运营安全隐患、降低运营维护成本做出一定的贡献，从细节化、精细化、提供了技术保障，填补了行业空白，推动产业升级。