地铁区间施工成套工装研究

常用的有洒水覆盖、养护剂喷涂和蒸汽养生等方法。蒸汽养生是同时为混凝土构件提供高湿度和较高温度的环境，在保证了混凝土充分水化，保证了混凝土最终强度的同时，还加快了水化反应的速度，可在短时间内快速提高混凝土的强度。在隧道二衬混凝土施工中，蒸汽养生效果优于洒水养护、喷涂养护剂，受断面形状、施工环境的制约，在实际施工过程中更难实现。

本文针对地铁区间隧道二衬混凝土蒸汽养护工艺及装置进行改进。

5.1 隧道二衬混凝土蒸汽养护台车的组成

多功能隧道二衬混凝土蒸汽养护台车由台车骨架、走行系统、密闭壳体、配电系統、液压升降系统、蒸汽发生及管道系统、监测系统、操作系统等组成，见图5示意图。

5.2 基本技术原理

在研发“隧道二衬混凝土蒸汽养护台车”的基础上，利用密封技术在养护台车防水隔热密闭壳体与二衬结构之间形成密闭空腔，向密闭空腔内送入水蒸气，对二衬混凝土进行养护，达到快速提高混凝土强度的目的。

①利用型钢纵梁、横梁及立柱组合成台车骨架，提供足够的整体刚度;

②利用向底层纵梁内灌注混凝土，提高车架下部刚度，降低整体重心;

③利用隔热板+扁钢带组成具有一定柔性的与隧道断面相似的密闭壳体;

④分别利用两套并联液压管络对竖向千斤顶和横向千斤顶加压，实现各千斤顶行程不同条件下的推力均衡;

⑤利用竖向或水平千斤顶座，调整千斤顶的行程，实现千斤顶型号的统一;利用各千斤顶两端设置的单向铰，实现各千斤顶受力方向的微调;

⑥利用密闭壳体背后各千斤顶对应位置的限位支撑座，控制密闭壳体与隧道断面之间的间距;

⑦利用充气式气囊，封闭密闭壳体与隧道断面之间的空隙，形成完整的密闭空间;

⑧利用电热蒸汽发生器（蒸汽锅炉）、管道及蒸汽喷嘴，向封闭空间内送入蒸汽，对距地面1m以上的二衬混凝土实施蒸汽养护;

⑨利用悬挂式密封帘对地面以上1m范围内二衬侧墙混凝土实施封闭及蒸汽养护;

⑩利用轮轨系统控制台车的走行方向，利用螺旋式千斤顶调整台车高度。

5.3 应用效果

隧道二衬混凝土密闭养护技术，利用密封+蒸汽（或喷雾）养生手段，实现了隧道二衬拱顶和侧墙混凝土拆模后的及时养护，在短时间内迅速提高混凝土早期强度，在一定程度上对于软弱围岩地段二衬结构参与抑制围岩变形起到了积极作用，提高了二衬混凝土的施工质量。该技术已向国家知识产权局申请发明专利（发明专利申请号：2018 1 0385854.4）。

6  结语

通过反复试制、试验、改进研究成功的用于地铁区间施工的拱顶及边墙防水板挂设装置、隧道二衬多点平衡布料分流装置、移动式隧道二衬混凝土蒸汽养护方法及装置等工装设备，首次正式用于石家庄地铁3号线首开段施工，施工质量全部达标，工效提高2～3倍，节约搬运费、人工费等成本120余万元。该系列工装设备的研发成功，提高了我国地铁区间隧道施工综合水平。全面推广应用后，将创造更加良好的经济效益和社会效益。

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