新 型 隧 道 智 能 化 防 水 板 与 钢 筋 铺 挂 台 车 结 构 设 计 分 析
Stmctural Design and Analysis of a New Type of Tunnel Trolleywith Intelligent
W aterproof Slab and Steel Deck
张 凯
(中铁十二局集团第二工程有限公司钢结构工程分公司，太原 030032)
ZHANG Kai
(China Railway 12 Bureau Group Second Engineering Co．Ltd．，Steel Structure Engineering Branch，Taiyuan 030032，China)
【摘 要】以实际隧道工程为例。对防水板铺设台车设计进行了具体的分析，总结了防水板台车的应用效果，显著提升了
防水板施工的机械化水平，提高了隧道工程施工进度。
[Abstract]Taking the actual tunnelprojectasanexample，thepaperfirstanalyzesthedesignofthewaterproofboardtrolley,andthen
summarizes theapplication effect of thewaterproof board trolley，greatlyimproves the mechanizationlevelofthewaterproofboard
construction and improves the construction progress of thetunne1．
【关 键 词】智能化防水板：台车结构：防水板台车
[Keywords]intelligent waterproof board；trolley structure；waterproof platform trolley
【中图分类号1U455．49 【文献标志码IA 【文章编号】1007．9467(2018)10．0118．02
[DOll10．13616／j．cnki．gcjsysj．2018．10．036
1 工 程 概 况
某隧道工程总施工长度为 5100m，V级围岩和 Ⅳ 级围岩
的占比达到 r 90％以上。隧道施工期间需要从 6条地质断裂
带穿过，而且还存在涌水、瓦斯 、岩爆等不良地层 ，属于高风险
隧道工程。隧道地下水丰富，为了取得良好的防水效果 ，设计
使用无纺布和防水板进行隧道边墙位置和二次衬砌之间的防
水，隧道边墙和二次衬砌拱部设计混凝土抗渗等级在 P10以
上，采用 EVA级或 ECB级防水板 ，施工厚度为 1．5m，防水板
环向搭接宽度控制在 1 5cm以上。
2 防 水 板 铺 设 台 车 设 计
本工程在进行台车结构设计时，设计 了轨行式台车自动
行走系统，轨距和二衬养护台车、二衬台车轨距一致 ，施工时
【作者简介】张凯(1987～)，男，山西运城人，工程师，从事工装设备
加工研究。
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不需要重新进行轨道的铺设 ，而且降低了施工过程中对隧道
造成影响。防水板铺设台车设计 了铺设装置和防水板提升装
置。在铺设施工时，防水板先利用提升装置提升到合适的位
置 ，然后进行铺设。在铺设过程中无需使用装载机等设备配合
施工。在防水板铺设过程中，铺设装置会顺着隧道内部轮廓面
做环向运动，防水板会愤着隧道内轮廓面铺设好。工作人员只
需要在合适的位置做好焊接作业即可，使作业人员的工作强
度显著降低。在台车上布置了旋转操作平台，此平台可以通过
电力进行驱动 ，并顺着隧道做环向运行，而且可以进行自动调
平，工作人员不需要上下攀爬扶梯 ，只需要在旋转平台中就可
以完成作业，提高了施工的便利性，保证了施工安全[1】。此外，
防水板铺设台车上布置了径向可调装置 ，利用此装置可以实
现隧道轮廓面和防水板1司隔距离的调节。台车上布置的横移
装置可以根据隧道实际开挖情况 ，将台车调整到适合的铺设
位置。此台车安装有行走系统 ，可以自行行走到工作位置，并
且台车上布置了自锁装置和双保险装置 ，保证了操作的可靠
性和安全性。台车主要由横移装置、台架、铺设装置、行走装
置、横移装置、旋转平台、提升装置等构成。
1)台架主体结构。台架主体结构主要采用 22工字钢构
成，并用螺栓进行连接。根据行车的高度，布置通风管的宽度
为 8m，净孔高度为 5．5m，台架结构可以达到施工要求，具有良
好的安全性。
2)弧形轨道。采用电力驱动轨行式的行走装置进行移动。
设计行走轨道的半径为 5．99m，轨道采用 H钢弯制而成 ，背部
焊接有链条对行走的方向进行控制，两条轨道之间的间隔距
离控制在 5m[2]。
3)铺设设备。铺设设备主要由连接滚轮、变速箱、螺旋撑
杆、布料杆、驱动电机构成。其中，连接滚轮、变速箱以及驱动
电机都有两套，分别在两道弧形轨道上进行安装。然后利用弧
形轨道上的 H型钢翼板和滚轮进行咬合，并使用布料杆连接
起来，共同构成一个整体结构，实现同步作业。考虑到隧道初
支面和布料杆之间的距离比较远 ，作业人员无法进行正常操
作，因此，可以螺旋撑杆对距离进行调节。然后，利用铺设装置
带动防水板沿着初支面进行运动，进而逐步将防水板铺开。在
施工过程中，工人紧随其后对防水板进行焊接。如图 1所示。
图 1铺设装置示意图
4)弧形轨道二。弧形轨道二采用 H钢制作而成，制作半径
为 5．32m，主要用于操作平台的行走轨道。背部焊接链条来对
行走的方向进行控制。
5)旋转平台。旋转平台为工人作业平台，主要由自平衡系
统、吊篮 、爬行装置、保险系统、伸缩装置等构成。在施工过程
新型隧道智能化防水板与钢筋铺挂台车结构设计分析（论文）.pdf
