摘要：在隧道施工项目中，衬砌台车是重要的施工设备。传统的衬砌台车经常出现跑模以及布料振捣难度大的问题，从而给隧道施工质量带来不利影响。近年来，在新技术的支持下，隧道衬砌台车工艺不断升级，使传统衬砌台车应用问题得到解决。本文围绕自动布料带压浇筑智能衬砌台车的特点及施工关键技术进行了论述，供相关人士参考。
关键词：衬砌台车；智能；施工技术；技术特点
对于铁路工程项目来说，隧道施工环境复杂，在隧道开挖支护方面有很高的要求。传统的隧道开挖支护施工设备在实际施工中暴露出技术瓶颈，给隧道施工质量带来很多不利影响，铁路运营安全也受到威胁。为此，针对铁路隧道施工中衬砌台车的施工设备及施工技术进行分析研究是十分必要的。
1衬砌台车发展历程
在隧道施工中，衬砌施工主要经历了人工立模阶段、模板台架阶段、网架式衬砌台车阶段、全液压自动行走衬砌台车阶段。随着衬砌施工技术的不断发展，衬砌台车性能得到不断完善，提升了衬砌混凝土施工质量。如自动布料带压浇筑智能衬砌台车，在隧道施工中得到越来越多的应用，在提高隧道施工安全和施工质量方面发挥出重要作用。
2自动布料带压浇筑智能衬砌台车技术特点
自动布料带压浇筑智能衬砌台车的主要结构包括模板、门架、输送管路、行走机构、混凝土输送泵、滑移轨道、自然浇筑系统、带压灌注系统、启动振动系统。自动布料带压浇筑智能衬砌台车采用了多种技术，使其具有更好的施工效果。
（1）采用了双灌注技术。自动布料带压浇筑智能衬砌台车灌注系统分为上下两个灌注系统。其中上灌注系统是在伸缩输送管的作用下实现对拱顶混凝土浇筑。由于混凝土输送管采用橡胶密封连接的方式因此可以实现混凝土浇筑的连续对接。同时，设备中窗口布置合理，可以实现将混凝土水平压入带压浇筑。下灌注系统是在机械手臂的作用下使混凝土逐层流下来，并将混凝土通过窗口浇筑到模板内，准确快速地完成混凝土浇筑。这样的技术方式比传统方式更加便捷。传统方式中，工作人员需要频繁移动滑槽才能使混凝土流下来，很难保证混凝土向下流动的连续性。而在机械手臂的作用下，混凝土可以逐层流到模板完成混凝土浇筑。上灌注系统和下灌注系统之间能够快速切换。同时，双灌注系统还具有防泄漏、快速清洗的功能，不容易出现设备堵塞，浇灌速度快。
（2）采用了气动振动技术。传统的振动设备大多频率较低，在使用的过程中容易与衬砌台车的振动频率发生同频共振，不利于设备使用寿命。自动布料带压浇筑智能衬砌台车中使用了高频气动振动设备，解决了传统振动设备与台车容易同频共振的问题。在这样的情况下，设备振动不容易影响到混凝土密实度，使混凝土质量得到了更好的保证。工作人员对隧道施工中的混凝土质量进行试验，得到了很好的混凝土施工效果。采用传统的电动振动设备和采用气动振动设备条件下，混凝土振捣密实度测量结果表现出明显的差异。气动振动设备得到的混凝土密室度比电动振动设备得到的密实度更高，气动振动技术下的混凝土振捣质量效果更好。
（3）采用了软搭接技术。自动布料带压浇筑智能衬砌台车在混凝土施工和设备连接的位置采用了软搭接技术。及使用接近开关，同时，采用具有较好的缓冲性能的橡胶材料，实现了软搭接的效果，同时也能够很好地保证搭接的准确性和密封性。这样的技术特点不仅使衬砌台车带模浇筑混凝土具有很好的持续性，确保带模浇筑时的整体密封性，而且也能够避免设备在浇过程中使模板位置发生偏移，避免了对混凝土的损坏，大大提高了混凝土浇筑质量。
（4）采用了压力调控技术。自动布料带压浇筑智能衬砌台车采用了智能传感器技术，通过安装智能传感器装置对混凝土灌注压力进行实时监测并灵活调控，满足混凝土施工需求。在台车浇筑过程中，通过智能传感器对台车内的混凝土状态进行监测，对混凝土浇筑的方量进行检测，从而实现对浇筑进程的把控。在拱顶关注的过程中，利用在拱顶设置的压力传感器装置实时收集拱顶压力。同时，利用防水板低位处的电极反馈装置监测拱顶混凝土是否已经灌满。通过传感器装置给出的监测信号，工作人员可通过显示装置看到实际数值，并将实际数值与施工工艺设定值进行比对，从而判断出拱顶混凝土施工是否已经灌满。
（5）采用了信息集成技术。自动布料带压浇筑智能衬砌台车内部安装了智能感应装置，同时，带有信息集成和信息传输系统，因此可以从显示装置中读取出混凝土施工的各项参数。同时，利用信息传输系统可以将混凝土施工参数上传到台车电脑系统进行统计分析，工作人员可以获得混凝土灌注方量、灌注压力、混凝土液位、入模温度等参数。工作人员可以获得混凝土内芯温度和外表面温度，便于工作人员对混凝土入模温度进行控制，同时，更准确地把控好混凝土浇筑时间。当混凝土施工现场出现异常情况时，系统自动发出警报。
3自动布料带压浇筑智能衬砌台车施工关键技术
对隧道初支断面进行认真检测。在隧道衬砌施工作业前，工作人员必须对隧道初支断面进行仔细测量。采用全站仪测量初支断面的净空，及时记录测量结果，并上报给相关部门和人员。如果施工作业区间内有侵限部位，应先对这些部位进行凿除，凿除后再对初支断面净空进行测量，测量结果通过质量验收后再进行后续施工。做好防水板和钢筋安装。采用防水板衬砌钢筋一体机进行防水板和钢筋的安装。防水板应固定牢固，固定完成后对土工布的松弛率进行质量检验。防水板焊接完后，进行质量检验。检验符合施工质量要求后在安装衬砌钢筋保护层垫块。安装好钢筋保护层垫块后采用挤压套筒连接环将钢筋置于正确的位置，最后绑扎钢筋，从纵向、环向两个方向绑扎，确定钢筋绑扎固定牢固。智能衬砌台车定位。测量人员和操作人员配合，使衬砌台车的模板中线位置与隧道中线位置对准。然后，以模板铰接的平面位置和标高作为参照坐标，通过操作油缸使整个顶模调整到与隧道拱顶施工相对应的位置，关闭油缸截止阀。测量人员一边校核尺寸一边操作边模油缸，使边模调整到正确的位置，然后，关闭油缸截止阀，防止位置移动。带压灌注操作。灌注系统为自动化操作模式。通过控制操作键实现对灌注设备灌注方向的调控。在操控系统下，混凝土输送管能够在隧道环向的左中右三个方向得到精准定位，操作简便，定位准确度高。液压油缸在输送和提升混凝土的过程中使输送管道和灌注窗口的准确对接，提高了灌注效率。灌注系统中封闭的混凝土管路系统使混凝土出料口始终保持一定的压力，实现混凝土带压入模、浇筑。注意技术参数的控制。在确保混凝土浇筑质量的基础上，应尽可能减少混凝土浪费。通过混凝土流量计测得混凝土浇筑方量，然后，与施工工艺中混凝土浇筑总方量进行比对，有效指导混凝土拌和量，保证混凝土供应，同时减少浪费。及时查看混凝土液位，衬砌台车是否出现偏压的情况，确保衬砌台车模板承载力低于混凝压力，避免施工风险，确保施工质量。
4应用效果
自动布料带压浇筑智能衬砌台车的应用效果包括：施工质量提升：自动布料带压浇筑智能衬砌台车的技术优势使机械设备和施工需求更好地吻合。台车主体和模板结构匹配度高，而且启动振动技术解决了传统振动技术下振动质量不高，拱顶振捣困难的问题。同时，混凝土密实度更高，混凝土表面气泡率更低。采用衬砌软搭接技术，很好地避免了混凝土质量损坏，使衬砌混凝土施工质量得到提升。施工效率提高：自动布料带压浇筑智能衬砌台车中的自动化装置和智能信息设备使施工操作更加简便快速。而且管路清洗十分方便快捷，比传统施工工艺缩短了施工时间。采用智能传感器技术，可以更快更准确地收集工艺参数，提高了工作人员判断效率和做决策的效率。施工成本降低：由于采用自动智能化的施工设备，施工作业中现场工作人员数量减少，降低了人工成本。采用双灌注技术实现了分层分窗浇筑，同样的操作人员条件下，整机布料速度大大提升，提高了施工效率，降低了施工成本。施工安全性提升。信息系统对设备运行参数和施工参数信息进行收集，并将信息传输到管理中心。一旦发现异常，自动报警，提高了施工风险防控能力，使施工安全性得到提升。
5结语
我国的高速铁路事业发展迅速，铁路工程项目施工质量也面临新的标准和要求。为了提升铁路项目的施工质量，采用科学的施工设备和施工工艺是十分关键的。本文对自动布料带压浇筑智能衬砌台车技术特点和施工技术进行了论述，旨在推动隧道施工工艺水平不断提升，推动铁路工程建设行业积极发展。
参考文献：
[1]武家欣，王柏松，王浩，时安琪.隧道衬砌智能蒸气养护台车的设计与研究[J].工程机械，2020(05).
[2]姬海东，刘在政，张海涛.新型带压浇筑隧道数字化衬砌台车研究与应用[J].隧道建设，2018(08).
作者:马利 单位:中铁十六局集团北京建功机械有限公司
