隧道变断面二衬台车改造及安装技术分析

张先银

（中国铁建港航局集团有限公司，广东 珠海 519070）

1 研究背景

随着城市轨道交通的发展及施工技术的进步，对隧道功能及施工变形控制标准提出了更高的要求，设计中将会陆续出现各种满足不同使用功能的复杂大跨度地下结构形式，这种复杂大跨度隧道多处于城市富水软弱地层中，隧道断面形式众多。隧道施工时需要在不同断面形式之间转换施工，施工风险高，施工控制难度大[1]。如何将二衬台车进行改造并应用于变断面隧道施工中，是这类城市地铁隧道施工的一大难题。

对于隧道变断面后二衬台车的应用，前人做了一定的研究，但隧道断面形式众多，针对不同断面的隧道二衬台车改造及安装技术仍值得进一步研究。本文根据深圳地铁2号线2131标新莲暗挖隧道地质、断面转换情况，将二衬台车进行改造并应用于施工中，保证断面转换后，二衬台车顺利安装。

2 工程概况

新秀站～莲塘口岸站区间有单洞三线、双线大断面、单洞单线标准断面三种形式，共14种马蹄形结构断面，采用矿山法施工，施工过程中存在二衬台车的转换问题。在本项目中，针对现有二衬台车进行改造和安装，使其适用于不同断面隧道的二次衬砌施工成为关键。

本区间隧道工程具有地质条件差、施工难度大、施工干扰大、安全风险高、工期紧、施工组织与文明施工要求高等特点。

3 二衬台车的改造

第一套衬砌模板台车轮廓半径加大50mm设计的全液压立模收模，电机行走的隧道二次衬砌钢模板台车。台车以A型断面为基础设计，如图1所示。通过油缸加高座调节为B型及L型断面使用。台车设计使用φ125mm输送泵管泵送模式[2]；台车工作长度为9m，模板面板厚度为12mm、单幅模板宽度为1500mm；台车设作窗口24个；非减震段台车行走面位于轨面标高下560mm处，矮边墙高度为300mm，边模板与矮边墙搭接100mm。模板面板5mm；模板法兰厚8mm，宽50mm，筋板厚5mm，连接孔为14mm的长孔；单边做9m长。以A型台车改B型台车为例，具体改造步骤如下：

图1 液压衬砌台车主视图（A4、A5断面，单位：mm）

（1）将A型断面台车模板（拱顶模板、顶模板、边模板、小边模板）及连接油缸自上而下解除约束，将门架两侧伸缩梁利用油缸伸缩调节至设计部位。

（2）伸缩梁与门架之间采用液压油杆连接牢靠，底部安装基础千斤顶并顶升至设计部位。

（3）将上纵梁按编号吊至举升缸，并与举升缸法兰用螺丝连接，完成后再次检查对角线，中心距合格后将液压站按图纸标注部位放入指定部分，并紧固底部连接螺栓。

（4）将B型断面台车新增模板顶升至设计部位，优先安装拱顶模板，其铰接吊耳孔与新增模板铰接吊耳孔接吊耳轴线重合，穿入铰接销并用锁销锁定。其余顶模板、边模板、小边模板自下而上按照上述方法安装。要求错台≤±0.5mm，边墙模板腰线以下±0.00。

第二套衬砌模板台车参照标准D5断面图设计的隧道二次衬砌钢模板台车，为无轨式，如图2所示。

图2 液压衬砌台车主视图（D5断面，单位：mm）

台车在D5基础上加大50mm设计，可变化为C5断面轮廓。台车设计使用φ125mm输送泵管泵送模式、全液压立模收模、液压推动行走的钢模板台车；台车行走面在设计轨道线下850mm，轨距6.2m，门架下最大净空高4.784m；台车模板总长9m，模板面板为10mm。台车在变换衬砌断面时：D5型模板通过D5断面变化为C5断面，通过油缸顶出加长模板，同时副门架水平伸出3042mm，连接相应连接件；使用夹板变换调节弧度，调节后轮廓理论上最大误差为2cm以内。

第三套是按照G5减振段衬砌断面图设计，如图3所示。

图3 液压衬砌台车主视图（G5断面，单位：mm）

轮廓放大50mm设计的全液压立模收模、无轨式液压行走的隧道二次衬砌钢模板台车；台车设计使用φ125mm输送泵管泵送模式；台车长度为9m，模板面板厚度为10mm，模板宽度为1500mm；台车边模起点位于仰拱填充面以上500mm，与矮边墙搭接100mm；台车行走面位于轨顶面标高下850mm处。矮边墙模板设计减震段矮边墙（高600mm）和非减震段矮边墙（高300mm）共用，通过增减加高模实现[3]；模板面板为4mm；框架法兰厚8mm，宽50mm；纵向加强筋为50×50×5角钢，横筋为4mm钢板；模板单件长度为1.5m，单边加工长度为1.5m×20m=30m。

4 台车安装技术要求

立模（台车就位）：根据放线位置，移动台车就位。台车就位后按要求检查台车位置、尺寸、方向、标高、坡度、稳定性，放置接头止水带及界面剂和拱部注浆管[4]，并安设好挡头模板再进行合格检验和经监理工程师签证，方可灌筑边拱混凝土，具体允许偏差必须满足表1要求。

表1 台车允许偏差值

5 结语

本文以深圳地铁2131标新莲区间暗挖隧道工程为依托，对隧道变断面的二衬台车改造及安装技术进行研究，并成功应用于实际工程中。得到如下结论：

（1）在隧道断面转换施工中，通过对不同断面的台车进行改造，改造后的实际台车断面尺寸与设计二衬内轮廓对比，净空与限界满足设计要求，有效地解决了隧道二衬台车的适用性问题。

（2）相比满堂支架法施工，采用二衬台车可较大限度地减少二衬施工对掌子面开挖及初支施工的干扰，方便交通，减少工序转换施工组织上的压力，在一定程度上缩短了工期。

（3）相对支架、模板租赁费用和搭拆、模板安装所产生的人工费，二衬台车周转的灵活性优于满堂支架法，一定程度上节约了造价。