山岭隧道的分割型预制装配式衬砌系统完成可施工性验证

近日，日本清水建设等多家企业联合开发的一项应用于山岭隧道的分割型预制装配式衬砌系统进行了验证试验，确认其可施工性。该技术是把盾构隧道中使用的管片衬砌用于山岭隧道，从而大幅提升施工效率。

分割型预制装配式衬砌系统采用盾构管片的设计方法，将多块预制构件拼装成马蹄形的山岭隧道衬砌结构，1环衬砌由6块钢筋混凝土预制构件组成。

在2019年8月和2020年7月分别进行了足尺试验，已确认了该技术的衬砌具有自稳性和充分的承载能力。验证试验使用了足尺隧道。隧道假定为2车道隧道，长80 m，开挖后尺寸为宽11.2 m、高7.1 m、净空断面面积66 m2，在其内侧拼装 9 环衬砌。预制构件尺寸为弧长2.8 m、宽1.0 m、厚140 mm，质量为1.1 t。

试验中使用了用于设置预制拼装式衬砌的拼装机以及临时支撑该构件并调节位置的形状维持装置，检验新工法的可行性。这2种设备都为新开发的施工机械，采用轨道行走方式。拼装顺序：首先，使用拼装机抓取1块预制构件并放置到目标位置；然后，作业人员使用盾构施工中的管片接头将其连接。连接后的构件由形状维持装置临时支撑，调整至设计的马蹄形状。接下来使用螺栓保持构件背面与土体间具有一定间隙，确保拆卸形状维持装置后构件不会因自重产生挠曲变形。试验中，平均拼装1块所需时间为10 min，施工1环衬砌所需时间约为60 min。在今后的实际施工中，需要对衬砌和土体之间的间隙进行回填，确保结构稳定。

由于该系统具有预制构件拼装和连接作业体系化、构件易于运输和设置等优点，因此能够大幅提升施工效率。在与此次试验使用的模拟隧道同等规模的新建隧道或改建隧道施工中，预计衬砌构筑时间可缩短70%左右。基于日本国土交通省推行的信息化建设"i-Construction"的预制化发展要求，清水建设计划在今后的新建和改建隧道工程中采用这项技术。

(摘自 《盾构隧道科技》 https://www.tunnelling.cn/PLibrary/PLibraryJournalRead.aspx?Magz=873&Art=20411&Mags=11 2020-08-28 )