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《科技創(chuàng)業(yè)月刊雜志》2015年第四期

1隧道腕臂吊柱相關(guān)數(shù)據(jù)說(shuō)明

（1）吊柱長(zhǎng)度確定。由圖3隧道縱向截面尺寸圖可知，隧道中線頂面距鐵路內(nèi)軌面的凈空尺寸為：8．78m＋0．3m＝9．08m；上、下行鐵路兩線間距為：2．5m＋2．5m＝5m。即在要求吊柱側(cè)面限界2800mm，則對(duì)上行定位的吊柱應(yīng)往下行方向偏移300mm。查閱圖2尺寸可知，上底座與斜撐耳朵中心距離為500mm；依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，下底座中心距吊柱下平面至少保證200mm的安全距離。綜上所述，吊柱長(zhǎng)度計(jì)算步驟如下：由于隧道吊柱偏移隧道中心只有300mm，因此，上腕臂底座至隧道吊柱底盤(pán)的距離可近似進(jìn)行如下計(jì)算，即：9．08m-6．3m＝2．78m；從而得出吊柱長(zhǎng)度近似為：2．78m＋1．0＋0．2m＝3．98m。由此可得出，中間柱、轉(zhuǎn)換柱的工支、中心柱的腕臂吊柱，可訂購(gòu)4m長(zhǎng)的Ⅰ型腕臂吊柱；對(duì)于抬高500mm的轉(zhuǎn)換柱非支腕臂，則可訂購(gòu)（4-0．5＝3．5）m長(zhǎng)的Ⅱ型腕臂吊柱。

（2）吊柱底盤(pán)尺寸確定。隧道腕臂吊柱底盤(pán)尺寸由垂直線路方向和順線路方向的兩個(gè)孔中心距離來(lái)確定。而查閱圖2、圖4可得出：垂直線路方向的兩孔中心距離為480mm，順線路方向的兩孔中心距離為400mm。由于隧道縱面呈橢圓形結(jié)構(gòu)，不難想象,吊柱底盤(pán)應(yīng)略有角度，即吊柱靠近斜支撐側(cè)的應(yīng)略低，靠近腕臂側(cè)的應(yīng)略高，那這個(gè)角度如何確定呢？經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量(見(jiàn)圖6），得出隧道中心測(cè)量點(diǎn)至內(nèi)軌面垂直距離為9072mm；吊柱側(cè)面偏移300mm（即相對(duì)底盤(pán)來(lái)說(shuō)就是670mm，測(cè)得距內(nèi)軌面垂直距離為9038mm，則兩者之間的高差為（9072-9038＝34mm）。由此可算出，底盤(pán)傾斜的角度為：θ＝acrtan（34／670）≈3°。

（3）吊柱斜支撐長(zhǎng)度確定。由圖4隧道滑槽示意圖可知，滑槽總長(zhǎng)度3m，則斜支撐角鋼極大位置的水平距離為：3÷2-0．3-0．16＝1．04m；之后查閱隧道預(yù)埋滑槽檢查記錄表得到，隧道中心線分割滑槽中心兩端距離（mm）最大處有300mm的誤差值，也就是3m的滑槽對(duì)隧道中心來(lái)說(shuō)，最大誤差值1．5±0．3m；為后續(xù)施工即裝設(shè)吊柱斜支撐的方便，斜撐角鋼極大位置的距離更改為：1．04-0．3＝0．74m，取700mm。中間柱以及不抬高的其它腕臂形式的斜支撐，依據(jù)勾股定理可得：SQRT［（700＾2）＋（2280＾2）］＝2385mm，可訂購(gòu)2．3m和2．1m長(zhǎng)的Ⅰ、Ⅱ型斜支撐；對(duì)于抬高500mm的腕臂斜支撐：SQRT［（700＾2）＋（1780＾2）］＝1913mm，則可訂購(gòu)1．85m和1．65m長(zhǎng)的Ⅲ、Ⅳ型斜支撐。綜上所述，吊柱長(zhǎng)度、吊柱底盤(pán)開(kāi)孔尺寸以及吊柱斜支撐長(zhǎng)度均已確定，以此，項(xiàng)目部向供貨商下發(fā)材料采購(gòu)計(jì)劃單，比設(shè)計(jì)院下發(fā)正式版圖紙整整提前了23d。設(shè)計(jì)院正式版圖紙下發(fā)后，Ⅰ型吊柱長(zhǎng)度為3950mm、Ⅱ型吊柱長(zhǎng)度為3450mm，與技術(shù)人員計(jì)算的吊柱長(zhǎng)度相似。

2隧道腕臂吊柱調(diào)整技術(shù)

隧道吊柱的懸掛是通過(guò)兩端卡在滑槽內(nèi)的T型螺栓來(lái)固定的，而現(xiàn)場(chǎng)在安裝隧道吊柱時(shí)，為防止吊柱脫落，已預(yù)先將T型螺栓的螺帽初步緊固到位，對(duì)于吊柱斜率的合格型并未考慮；因此，需后期調(diào)整。《高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10758－2010》中關(guān)于隧道吊柱的斜率和調(diào)節(jié)墊片數(shù)量的規(guī)定：調(diào)整隧道吊柱應(yīng)采用厚度不等的鍍鋅鋼材質(zhì)圓形或U型墊片，數(shù)量不得超過(guò)2片；隧道吊柱受力后橫、順線路方向應(yīng)垂直，傾斜度不得大于1°。看似簡(jiǎn)單的隧道腕臂吊柱調(diào)整，如果把握地不好，施工現(xiàn)場(chǎng)可能就會(huì)變成不斷地松螺母、緊螺母，然后測(cè)量斜率，重復(fù)好幾遍后，才能把吊柱調(diào)整到位。如此調(diào)整，施工工藝和進(jìn)度將難以控制。

綜上所述，如何又好又快地對(duì)腕臂吊柱進(jìn)行調(diào)整，并符合驗(yàn)標(biāo)要求，是一道攔路虎。理想情況下，隧道腕臂吊柱如圖7左所示，吊柱底盤(pán)在角度3°的情況下，斜率為0且無(wú)調(diào)節(jié)墊片。下面就此分析：假設(shè)腕臂吊柱只調(diào)整垂直線路方向，即斜率值。也就是對(duì)順線路方向的某兩個(gè)螺栓進(jìn)行增設(shè)調(diào)節(jié)墊片，若通過(guò)增設(shè)調(diào)節(jié)墊片將吊柱底盤(pán)的3°（或30mm）變成0°（或0mm）后，測(cè)量計(jì)算出吊柱斜率的最大偏移量，進(jìn)而換算出1°（或1mm）的偏移量，這樣就可以給施工現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)參考偏移值，進(jìn)而加快吊柱調(diào)整進(jìn)度。通過(guò)CAD數(shù)據(jù)模擬（見(jiàn)圖7右），吊柱底盤(pán)的3°（或30mm）變成0°（或0mm）后，4m的Ⅰ型腕臂吊柱最大偏移量為206mm；3．5m的Ⅱ型腕臂吊柱最大偏移量為181mm。

以4m吊柱為例，在吊柱底盤(pán)上平面增加一個(gè)1mm厚的調(diào)整墊片，吊柱下端面就要偏移約6．9mm（就相當(dāng)于吊柱偏移了0．1°）。例：假設(shè)用斜率儀測(cè)出吊柱向腕臂側(cè)傾斜了0．8°，也就是吊柱向腕臂側(cè)偏移了8×6．9＝55．2mm，為使吊柱接近鉛垂?fàn)顟B(tài)，則需要增設(shè)8mm厚的調(diào)節(jié)墊片；再由驗(yàn)標(biāo)可知，調(diào)節(jié)墊片數(shù)量不得超過(guò)2塊，因此，可選擇3mm、5mm厚的墊片搭配方式。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝試驗(yàn)，墊片安裝后，吊柱基本接近鉛垂?fàn)顟B(tài)。

3結(jié)論

隧道腕臂吊柱的提前到貨（至少提前23d），使蘭新客專隧道吊柱施工的進(jìn)度大大提前，避免了因大風(fēng)或其它惡劣天氣無(wú)處施工的尷尬局面；也為后續(xù)施工，如棒瓷、腕臂施工打下了良好的基礎(chǔ)。而腕臂吊柱調(diào)整的新思路、新方法，在后來(lái)的靜態(tài)驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)，腕臂吊柱調(diào)整合格率達(dá)到90．6％。

作者：吳磊單位：中鐵建電氣化局集團(tuán)南方工程有限公司電氣化分公司