張金偉， 羅富榮， 楊斌斌， 王 寧， 徐 騫

(1. 中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 天津 300133； 2. 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司， 北京 100000；3. 北京城市快軌建設(shè)管理有限公司， 北京 100000)

0 引言

礦山法隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)采用預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)及安裝，能夠充分發(fā)揮工廠化、模具化、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)。與全現(xiàn)澆建造方式相比，該方法既能降低現(xiàn)場(chǎng)原材料耗費(fèi)，減少勞動(dòng)力需求，提高生產(chǎn)工業(yè)化，又能通過(guò)預(yù)制構(gòu)件保證混凝土的澆筑質(zhì)量，減少運(yùn)輸資源占用，降低環(huán)境和噪聲污染，優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。因此一套成熟可靠的配套拼裝技術(shù)則是裝配式隧道不可或缺的組成部分。

相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)預(yù)制拼裝技術(shù)、工藝及預(yù)制結(jié)構(gòu)力學(xué)特性等進(jìn)行了一些研究。如： 宋丹等[1]結(jié)合盾構(gòu)礦山法施工工藝及土壓平衡盾構(gòu)管片拼裝原理，闡述了暗挖隧道裝配式管片拼裝在施工中需重點(diǎn)解決的關(guān)鍵技術(shù)，并介紹了配套的拼裝設(shè)備結(jié)構(gòu)組成及功能特點(diǎn)； 占有志[2]結(jié)合某地鐵暗挖隧道工程的馬蹄形管片拼裝施工，對(duì)暗挖隧道裝配式二次襯砌結(jié)構(gòu)施工工藝進(jìn)行了介紹； 文獻(xiàn)[3]提供了一種地鐵暗挖區(qū)間正線裝配式二次襯砌的施工方法，提高了暗挖隧道二次襯砌的機(jī)械化水平與施工工效； 江帥等[4]對(duì)裝配式管片拼裝設(shè)備的組成、功能進(jìn)行了簡(jiǎn)述，對(duì)新型裝配式襯砌施工技術(shù)及其配套設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)； 時(shí)亞昕[5]針對(duì)部分預(yù)制技術(shù)的研究，以長(zhǎng)大鐵路隧道為對(duì)象，對(duì)其仰拱及鋪底采用干硬性混凝土和鋼筋混凝土預(yù)制板組合結(jié)構(gòu)施工的力學(xué)特性和施工方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究； 賈永剛[6]對(duì)接頭力學(xué)特性和襯砌片背后填充注漿不密實(shí)情況下的幾種工況進(jìn)行了數(shù)值模擬力學(xué)分析； 陳敬軍[7]對(duì)礦山法施工的鐵路裝配式襯砌隧道進(jìn)行了計(jì)算分析，提出了隧道斷面型式和構(gòu)件劃分方案； 董林偉[8]以北京地鐵6號(hào)線起點(diǎn)—金安橋區(qū)間的裝配式工程為依托，進(jìn)行了裝配式暗挖區(qū)間管片接縫室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)防水試驗(yàn)研究，為管片拼裝參數(shù)提供了依據(jù)； 嚴(yán)義招[9]確定了適合于鐵路雙線山嶺隧道裝配式襯砌的斷面形式、全預(yù)制構(gòu)件劃分方案、結(jié)構(gòu)厚度和拼裝方式等，分析了襯砌結(jié)構(gòu)的受力特性； 張勝龍等[10]分析了單線鐵路隧道不同圍巖條件下整體襯砌內(nèi)力特征和不同接頭剛度條件下接頭處的受力和變形，提出了襯砌接頭剛度應(yīng)不小于230 MN·m/rad； 林志等[11]針對(duì)鉆爆法公路隧道的裝配式襯砌結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)、襯砌類型選擇、分塊設(shè)計(jì)以及接頭轉(zhuǎn)動(dòng)剛度等進(jìn)行了研究，提出裝配式襯砌結(jié)構(gòu)新型式，采用梁-彈簧模型對(duì)結(jié)構(gòu)的厚度、接頭剛度進(jìn)行模擬，分析了變形和內(nèi)力分布的特征； 郇星超[12]介紹了公路隧道力學(xué)計(jì)算模型，提出了合理的裝配式襯砌厚度、構(gòu)件劃分方案，研究了襯砌結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力的變化規(guī)律。

綜上，文獻(xiàn)[1-4]從施工角度，重點(diǎn)闡述拼裝施工的關(guān)鍵技術(shù)和具體方法、工藝等； 文獻(xiàn)[5-12]通過(guò)數(shù)值分析和試驗(yàn)研究等手段，對(duì)鐵路或公路隧道進(jìn)行了預(yù)制結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和結(jié)構(gòu)斷面型式等研究。而這些參考文獻(xiàn)均未就地鐵礦山法隧道裝配式二次襯砌的配套拼裝需求條件進(jìn)行闡釋和分析，本文以礦山法隧道裝配式襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)條件為基礎(chǔ)，分析其設(shè)計(jì)參數(shù)及特點(diǎn)，并結(jié)合拼裝機(jī)工法工藝流程，提出撐靴式拼裝機(jī)和機(jī)械手式拼裝機(jī)，重點(diǎn)探討拼裝機(jī)的設(shè)計(jì)和施工需求條件，并通過(guò)試驗(yàn)應(yīng)用，驗(yàn)證其使用效果。

1 拼裝機(jī)工法簡(jiǎn)介

所述拼裝機(jī)工法，是指在采用傳統(tǒng)工法開(kāi)挖和初期支護(hù)施工完成后，將拼裝設(shè)備下井、組裝，在已經(jīng)完成的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)下，拼裝預(yù)制混凝土襯砌環(huán)片，最終形成隧道結(jié)構(gòu)的一種半機(jī)械化施工方法。其施工工藝流程主要為： 隧底施作定位導(dǎo)臺(tái)—拼裝機(jī)分塊下井、組裝—襯砌片運(yùn)輸—襯砌片吊裝、拼裝、豆礫石運(yùn)輸—空隙吹填豆礫石—空隙充填注漿—拼裝完成至設(shè)備接收、轉(zhuǎn)場(chǎng)。拼裝機(jī)工法施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。具體工藝可參考文獻(xiàn)[2]，本文不再詳述。

2 地鐵礦山法隧道裝配式襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)條件

目前，地鐵暗挖區(qū)間基本采用盾構(gòu)法和礦山法。就可能出現(xiàn)的建(構(gòu))筑物沉降、變形、坍塌而言，礦山法并不一定遜色于盾構(gòu)法。而且礦山法施工靈活，不受兩端車站限制，并適應(yīng)于多種地層條件。本次研究基于地鐵礦山法隧道，即采用常規(guī)開(kāi)挖和支護(hù)手段，初期支護(hù)施工完成后拼裝二次襯砌，隧道仍采用初期支護(hù)+二次襯砌的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，不改變?cè)惺┕た傮w工序。研究認(rèn)為礦山法隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)采用全部預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)及安裝可行，礦山法隧道裝配式二次襯砌采用馬蹄形斷面型式，鋼筋混凝土平板型式襯砌片，襯砌片厚度為300 mm或350 mm，分6塊，全部預(yù)制，錯(cuò)縫拼接，環(huán)寬為1 200 mm，襯砌片采用螺栓連接，根據(jù)拼裝機(jī)設(shè)計(jì)原理(是否能夠提供對(duì)襯砌片的持續(xù)縱向擠壓力)的不同可采用彎螺栓或者直螺栓。本次研究將這些研究成果作為輸入條件。襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)橫斷面如圖2所示。

(a) 拼裝機(jī)分塊下井

(b) 襯砌片拼裝

(c) 螺栓緊固

(d) 吹填豆礫石

圖2 襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)橫斷面圖

襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

3 配套拼裝技術(shù)需求條件分析

襯砌片拼裝應(yīng)立足于機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化，拼裝設(shè)備應(yīng)具備先進(jìn)、精確的定位和導(dǎo)向系統(tǒng)。 同時(shí)，盡量避免采用二次襯砌澆筑、預(yù)埋等方式定位，必須采用時(shí)也僅作為輔助定位。襯砌片拼裝機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合礦山法隧道開(kāi)挖多采用豎井和橫通道方式的特點(diǎn)，具備分體下井再組裝的功能，具有便捷的步進(jìn)系統(tǒng)，能夠完成拼裝及行進(jìn)動(dòng)作，拼裝結(jié)束可靈活轉(zhuǎn)場(chǎng)至其他區(qū)間實(shí)現(xiàn)快速組裝和拼裝，并且具備適合大多數(shù)線路平、縱曲線條件的能力。針對(duì)前述襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，分別研究與其對(duì)應(yīng)的拼裝機(jī)設(shè)計(jì)和施工需求條件。

1)馬蹄形帶仰拱斷面結(jié)構(gòu)，給管片的運(yùn)輸、存放、拼裝造成一定困難，設(shè)備制造需要綜合考慮運(yùn)輸、抓取、起吊、平移、翻轉(zhuǎn)、拼裝整體穩(wěn)定等問(wèn)題。同時(shí)，仰拱塊定位可選擇隧底預(yù)鋪豆礫石或隧底設(shè)平臺(tái)2種不同方案。仰拱塊定位方案如圖3所示。

2)初期支護(hù)與二次襯砌間應(yīng)預(yù)留一定的空隙，滿足拼裝機(jī)的要求，該空隙可取80～100 mm，空隙內(nèi)吹填豆礫石并灌注水泥漿充填。

(a) 仰拱預(yù)鋪豆礫石

(b) 隧底設(shè)平臺(tái)

3)襯砌片采用全部預(yù)制，鋼筋混凝土平板型式，錯(cuò)縫拼接，環(huán)寬為1 200 mm，襯砌片厚度為300 mm或350 mm，分6塊，最大分塊質(zhì)量接近4 t。拼裝機(jī)抓取、起吊等應(yīng)予以考慮。封頂塊采用徑向插入1/2襯砌環(huán)寬度后縱向插入方式。

4)根據(jù)拼裝機(jī)是否能夠提供持續(xù)的縱向擠壓力，襯砌片可采用彎螺栓或者直螺栓連接。

經(jīng)研究篩選，目前符合地鐵礦山法區(qū)間裝配式二次襯砌施工需求的拼裝配套設(shè)備主要包括撐靴式拼裝機(jī)和機(jī)械手式拼裝機(jī)。

3.1 撐靴式拼裝機(jī)需求條件研究

3.1.1 撐靴式拼裝機(jī)簡(jiǎn)介

撐靴式拼裝機(jī)由撐靴組、滾輪、推進(jìn)油缸、拼裝機(jī)、吊機(jī)、注豆礫石系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、液壓電控系統(tǒng)等部件組成。 撐靴式拼裝機(jī)示意如圖4所示。通過(guò)撐靴移步換位，設(shè)備行進(jìn)便捷，也可持續(xù)提供管片的預(yù)緊力。

圖4 撐靴式拼裝機(jī)示意圖

撐靴式拼裝機(jī)特點(diǎn)明顯，不僅可實(shí)現(xiàn)分塊下井及井下組裝，還可實(shí)現(xiàn)正、反向拼裝2種模式。撐靴密貼在初期支護(hù)結(jié)構(gòu)面上，需保證初期支護(hù)結(jié)構(gòu)面的平整。設(shè)備的步進(jìn)與襯砌環(huán)的定位均以導(dǎo)臺(tái)為基準(zhǔn)，襯砌片底部直接作用在導(dǎo)臺(tái)上，接觸面積大，襯砌片承壓小，支撐穩(wěn)定可靠，拼裝工序簡(jiǎn)單，效率較高。撐靴作用于初期支護(hù)面而產(chǎn)生摩擦力，從而提供管片拼裝的持續(xù)擠壓力。充填豆礫石時(shí)，可從底部平臺(tái)兩側(cè)注入，使襯砌片底部充填密實(shí)。其主要不足為，設(shè)備用鋼量偏大，偏笨重，靈活機(jī)動(dòng)性欠佳。

3.1.2 撐靴式拼裝機(jī)需求條件

撐靴裝置支承在隧道初期支護(hù)上，靠撐靴與初期支護(hù)之間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)提供持續(xù)擠壓力。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為，在持續(xù)擠壓力的條件下，隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)仍能正常使用而不破壞。分別建立地層-結(jié)構(gòu)模型和荷載-結(jié)構(gòu)模型計(jì)算分析，主要計(jì)算結(jié)果如表2和表3所示。

表2 初期支護(hù)厚250 mm時(shí)控制截面內(nèi)力及配筋表

表3 初期支護(hù)厚300 mm時(shí)控制截面內(nèi)力及配筋表

通過(guò)以上計(jì)算可知，為保證初期支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠正常受力，并留有一定的安全度，撐靴荷載可按100～150 kN/m取值。為驗(yàn)證初期支護(hù)的承載力，在施工現(xiàn)場(chǎng)選取隧道拱部，并進(jìn)行擠壓試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)隧道拱部擠壓試驗(yàn)場(chǎng)景如圖5所示。在加載至500 kPa時(shí)仍未監(jiān)測(cè)到結(jié)構(gòu)的明顯變形，驗(yàn)證初期支護(hù)結(jié)構(gòu)最大承載力取150 kPa時(shí)能夠滿足結(jié)構(gòu)安全的要求，可作為設(shè)備撐靴反力的設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，需要通過(guò)調(diào)整撐靴與初期支護(hù)的接觸面積來(lái)滿足初期支護(hù)結(jié)構(gòu)和襯砌片預(yù)緊力的雙重要求。

(a) 吊裝加載構(gòu)件

(b) 擠壓加載試驗(yàn)實(shí)況

3.2 機(jī)械手式拼裝機(jī)需求條件研究

3.2.1 機(jī)械手式拼裝機(jī)簡(jiǎn)介

機(jī)械手式拼裝機(jī)由行走設(shè)備、連接梁、大臂、拼裝機(jī)、豆礫石泵、拖車等部件組成。機(jī)械手式拼裝機(jī)示意如圖6所示。行走設(shè)備為主動(dòng)式履帶機(jī)，可根據(jù)需要行走步進(jìn)。大臂在升降油缸及行走設(shè)備的作用下，可上下、左右擺動(dòng)，拼裝機(jī)在伸縮油缸的作用下可前后滑移。注漿臺(tái)車有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單元，可根據(jù)實(shí)際注漿的作業(yè)需要自行前后移動(dòng)。

圖6 機(jī)械手式拼裝機(jī)示意圖

機(jī)械手式拼裝機(jī)因具有獨(dú)立行走設(shè)備，對(duì)隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面要求較不嚴(yán)格，機(jī)動(dòng)性較好，拼裝施工快捷。同時(shí)設(shè)備功能較齊全、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、用鋼量不大、生產(chǎn)成本較低。但其顯著特點(diǎn)是不能提供襯砌片的縱向擠壓力，襯砌環(huán)只能通過(guò)螺栓連接實(shí)現(xiàn)壓緊，且只能進(jìn)行單方向的拼裝作業(yè)。

3.2.2 機(jī)械手式拼裝機(jī)需求條件

較之撐靴式拼裝機(jī)，機(jī)械手式拼裝機(jī)設(shè)計(jì)原理較為簡(jiǎn)單。考慮到其不能對(duì)襯砌片提供持續(xù)的縱向擠壓力，則需要通過(guò)直螺栓預(yù)緊的方式滿足襯砌片的壓緊需求。因此，機(jī)械手式拼裝機(jī)實(shí)現(xiàn)的條件為： 螺栓預(yù)緊能夠滿足管片擠壓和防水的要求。

根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的隧道防水膠條性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)[8]，隧道環(huán)間防水密封需提供的最小單位擠壓力為17.3 kN/m。針對(duì)300 mm厚的襯砌片，認(rèn)為環(huán)間襯砌片接觸面上任意一點(diǎn)的壓力達(dá)到57.67 kN/m2時(shí)，即達(dá)到防水密封狀態(tài)的要求。通過(guò)建立三維荷載-結(jié)構(gòu)模型(見(jiàn)圖7)對(duì)螺栓荷載作用下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果如圖8—10所示。

圖7 三維荷載-結(jié)構(gòu)模型

“+”為拉應(yīng)力； “-”為壓應(yīng)力。

“+”為拉應(yīng)力； “-”為壓應(yīng)力。

“+”為拉應(yīng)力； “-”為壓應(yīng)力。

由圖8—10可知： 1)對(duì)于300 mm厚的襯砌片，在螺栓軸力達(dá)到25 kN時(shí)，襯砌片接觸面間形成一圈58.3～116.7 kN/m2的壓應(yīng)力區(qū)，該區(qū)域滿足襯砌片環(huán)間密封狀態(tài)的壓力值(57.67 kN/m2)，認(rèn)為襯砌片環(huán)間已達(dá)到防水的要求； 2)當(dāng)螺栓軸力達(dá)到43 kN時(shí)，襯砌片受拉區(qū)最大拉應(yīng)力大于C50混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，襯砌片破壞。考慮到仰拱塊螺栓上緊需克服部分摩擦力，仰拱塊螺栓軸力需達(dá)到28.73 kN，即能夠滿足襯砌片壓緊和防水的需求。

4 拼裝機(jī)下井條件

為實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的機(jī)械化拼裝，首先需解決機(jī)械的運(yùn)輸條件，可采取2種方式： 一是在相鄰車站預(yù)留始發(fā)及接收條件； 二是在區(qū)間范圍內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的始發(fā)及接收井。當(dāng)拼裝機(jī)由車站始發(fā)及接收時(shí)，車站需設(shè)置相應(yīng)吊裝孔及下料口，此種方式對(duì)車站施工的影響較大，且區(qū)間隧道在拼裝過(guò)程中直接制約車站的工程組織。而暗挖區(qū)間初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)施一般都需設(shè)置相應(yīng)的施工豎井，拼裝機(jī)吊裝井及下料井可結(jié)合豎井設(shè)置，拼裝機(jī)采用井下組裝，標(biāo)準(zhǔn)豎井的凈空即可滿足吊裝及下料的要求。吊裝豎井凈空尺寸應(yīng)根據(jù)拼裝設(shè)備、襯砌片分塊大小等因素綜合確定。一般情況下，該尺寸可取4.6 m×6.7 m。拼裝機(jī)吊裝豎井平面示意如圖11所示。拼裝機(jī)下井示意如圖12所示。

圖11 拼裝機(jī)吊裝豎井平面示意圖(單位： mm)

圖12 拼裝機(jī)下井示意圖

5 洞門(mén)接口處理

拼裝設(shè)備從首環(huán)開(kāi)始向隧道推進(jìn)處洞門(mén)稱為始發(fā)洞門(mén)，末環(huán)處洞門(mén)稱為到達(dá)洞門(mén)。始發(fā)或到達(dá)洞門(mén)縱剖面如圖13所示。同一條區(qū)間隧道可能會(huì)涉及多處始發(fā)或到達(dá)洞門(mén)，基本上都位于拼裝結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的交接處。

圖13 始發(fā)或到達(dá)洞門(mén)縱剖面圖

拼裝機(jī)工法隧道始發(fā)及接收洞門(mén)處，預(yù)留洞口周邊需設(shè)置加強(qiáng)圈梁。圈梁內(nèi)凈空一般以拼裝管片外輪廓外放600 mm為宜，其內(nèi)部設(shè)置后澆洞門(mén)圈梁，通過(guò)該圈梁實(shí)現(xiàn)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與拼裝結(jié)構(gòu)的過(guò)渡連接。當(dāng)拼裝機(jī)不提供頂推力時(shí)，始發(fā)洞門(mén)處后澆圈梁在設(shè)備始發(fā)時(shí)施作，作為首環(huán)管片安裝定位的基準(zhǔn)，其襯砌長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)理論排版進(jìn)行確定。當(dāng)拼裝機(jī)能提供頂推力時(shí)，始發(fā)時(shí)宜設(shè)置負(fù)環(huán)，架設(shè)反力架，待隧道拼裝完畢后再拆除負(fù)環(huán)，施作始發(fā)洞門(mén)后澆環(huán)梁。若不設(shè)置負(fù)環(huán)，需先期施作后澆洞門(mén)圈梁或能提供反力鋼環(huán)，為拼裝機(jī)提供反力支撐。反力鋼環(huán)示意如圖14所示。到達(dá)洞門(mén)處后澆圈梁一般在末環(huán)拼裝完畢后施作，圈梁內(nèi)鋼筋與末環(huán)管片縱向螺栓焊接后進(jìn)行澆筑。對(duì)于結(jié)構(gòu)防水的處理、近洞口處的拉緊措施，與盾構(gòu)隧道做法類似。

圖14 反力鋼環(huán)示意圖

6 拼裝環(huán)與現(xiàn)澆段銜接

在拼裝機(jī)工法暗挖隧道內(nèi)，除洞門(mén)結(jié)構(gòu)外，還有可能涉及到人防段、渡線段等非標(biāo)準(zhǔn)斷面。在目前的設(shè)備和技術(shù)條件下，無(wú)法全部采用拼裝機(jī)工法施作，不可避免地會(huì)遇到拼裝環(huán)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的連接問(wèn)題，比如不同結(jié)構(gòu)體系間的連接問(wèn)題、不同防水體系間的過(guò)渡處理等。對(duì)于這些非標(biāo)準(zhǔn)斷面，臨時(shí)仰拱及中隔壁的設(shè)置會(huì)阻礙拼裝機(jī)的行進(jìn)路徑。需先期施作現(xiàn)澆段結(jié)構(gòu)，預(yù)留洞門(mén)施作條件，按照洞門(mén)設(shè)計(jì)的相關(guān)做法來(lái)解決結(jié)構(gòu)及防水的銜接問(wèn)題。

7 結(jié)論與體會(huì)

1)拼裝機(jī)工法介于盾構(gòu)法和礦山法之間，其機(jī)械設(shè)備制造和使用原理較為簡(jiǎn)單，很容易為大多數(shù)施工單位掌握，推廣前景廣闊。

2)撐靴式拼裝機(jī)和機(jī)械手式拼裝機(jī)都適用于地鐵礦山法隧道的二次襯砌拼裝，但有其各自特點(diǎn)。撐靴式拼裝機(jī)能夠提供襯砌片的持續(xù)壓緊，而設(shè)備撐靴需要作用于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上，要求初期支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力不得低于150 kPa； 機(jī)械手式拼裝機(jī)使用靈活，但需要借助襯砌環(huán)間螺栓實(shí)現(xiàn)壓緊，對(duì)于300 mm厚的襯砌片，在螺栓軸力達(dá)到25 kN時(shí)，襯砌片環(huán)間可達(dá)到防水的要求。具體工程中，應(yīng)綜合分析隧道斷面組合、結(jié)構(gòu)型式、拼裝機(jī)運(yùn)輸、組裝和下井條件、洞門(mén)接口位置和數(shù)量等多種因素來(lái)選擇適用的拼裝設(shè)備。

3)獨(dú)立設(shè)置的拼裝機(jī)吊裝豎井凈空尺寸一般可取4.6 m×6.7 m。對(duì)于地鐵暗挖區(qū)間的非標(biāo)準(zhǔn)斷面，因設(shè)置臨時(shí)仰拱及中隔壁，拼裝機(jī)行進(jìn)路徑受阻，需采用現(xiàn)澆方法先行施作，以保證拼裝與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的銜接，同時(shí)保證拼裝機(jī)可順利通過(guò)。

4)針對(duì)拼裝環(huán)的定位和導(dǎo)向，采用了提前施作隧底定位導(dǎo)臺(tái)方式，導(dǎo)臺(tái)的平整度及其后期保護(hù)尤為重要，對(duì)施工精度要求較高。后期研究中，還應(yīng)立足拼裝設(shè)備本身應(yīng)具備先進(jìn)、精確的定位和導(dǎo)向系統(tǒng)，盡量避免采用二次襯砌澆筑、預(yù)埋等方式。若必須采用，可僅用于輔助定位。

目前，機(jī)械手式拼裝機(jī)工法已經(jīng)在北京地鐵某礦山法隧道中首次試驗(yàn)應(yīng)用，效果良好。筆者期望本次研究和試驗(yàn)成果能為類似工程提供借鑒和指導(dǎo)，帶動(dòng)地鐵建設(shè)行業(yè)在預(yù)制領(lǐng)域、裝配化方面取得一定的進(jìn)步和發(fā)展。

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