可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺

技术应用　可伸缩式止水带卡具　结构设计及安装工艺　郭小雄　，马伟斌’，马超锋　，赵东波’，金家康　（Ｉ．巾　铁道科　、　研究院铁道建筑研究所，北京１０００ｇｌ；　２．；＂ＩＪｋ省同创交迎Ｉ　套　Ｊ　ｌｌ［ｌ　产￣ｌｋ．Ｊｌｉ术研究院，；￣，ＩＪＬ衡水０５３０００）　摘要：针对现有铁路隧道止水带安装质量可控性差的问题，设计开发了可伸缩式止水带安装卡　具，并进行室内模拟安装及现场验证试验　对比分析可伸缩式卡具与普通卡具在施工效率及安装效　果等方面的差异，制定该型止水带安装工艺、结果表明：可伸缩式卡具解决了止水带安装过程中常　见的打偏、卷曲等问题，保证安装质量，提高施工效率，实现产品标准化生产，较好地解决了隧道　接缝渗漏水问题，具有良好的推广应用前景　关键词：铁路隧道；止水带；可伸缩；卡具；安装工艺　中图分类号：ＴＵ５７　８．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００１—６８３Ｘ（２０１　７）０７—００８５—０６　ＤＯＩ：１　０．１　９５４９／ｊ．ｉｓｓｎ　１　００１—６８３ｘ　２０１　７．０７．０８５　０引言　ＦＩ　，使　ｌ卜水带『占ｌ定不・｝。１・Ⅵ，濉　讨砌混凝Ｉ　ｌｌ，Ｊ‘频繁　１州ｌｆ　水带偏位、扭…Ｉ、卷起等现象Ｉ　卜！Ｉ　Ｊ｝：　现有铁路隧道』ＩＩ　ｒ｝１坤式Ｉ卜水　的　奠装　‘法丰要　水　ｉｉ　安装过程ｒｆ１起荇定化、　定的作川１．直接　响Ｉ卜　Ｉ　＂　例丝…定浊、　接…定法、钢筋桃支撑法；背贴式　水　ｌ　：支装化　的对巾，地免Ｉ卜水带在施Ｊ　过　止水　：的发　力‘ｆ＿』　为　ｊ防水扳　接　Ｉ定　『ｆｌ，　们，　证施ｒ发装质　｝　足，现彳丁发装力‘　÷　ｌ能　铡　定法、俐筋　支撑法』支　ｊ防水板粘接…定法施　剑　炙放支撑止水带的作川．　『Ｉ１人世采ｆｒｆｊ，似　奠装效　能满址　定ＪＪ＿Ｊ能．【　Ｉ　较为简便，ｆ１　；焊　此仃必　对发装卡具进－ｔ　々¨没汁，实现ｌ：Ｊ‘ｆ，ｊ；　化　接　ｌ定法Ｊ爻　效　Ｊ　，　损伤止水带小体，适州范　＇１－　仃限　ｆｈ　Ｊ　现仃铁路隧道用止水　ｊ：安装Ｉ　艺的局限　１　结构设计及制作工艺　１．１　结构形式　十止水带安装施ｒ他　性、规范性等　小　＊　求，没汁＿ｒ新型吖伸缩』　Ｌ水　奠装卡　．　Ｉ纠ｌ　基金项目　巾…铁路总公－ｉＪ科技　ｆ究丌发汁　ｌ川¨Ｉ　（２（１ｌ５（；００２一　；ｌ｝】㈤铁道科　、￣ｆｆｉｌｆ：　允院科技研究ＪＩ：发　划Ｊ刚ｌ（２０Ｉ５　Ｙ．１０３７）　第一作者　郭小雉（Ｉ９８５一）．，ｊ．肋卵　Ｉ：究　．预ｆ’　Ｅ—Ｉｌ１　ｌｉｌ：３６５０７３９３２＠￣￣ＩＩＩ．（－ｏｌｎ　构，Ｊ　意　ＣＨＩＮＡ　ＲＡ￣ＷＡＹ　２０１７／０７（二毫曼　一８５—　技术应用　图１　可伸缩式止水带卡具结构示意图　／ｆ　川Ｉ　卡勾Ｊ＿』Ｊ能特点，将新　ｒＩ『伸缩式止水带　ｌ　Ｌ　分　Ｉ　ｊ‘ＩＩＩｘ：、州１　Ｉ）‘：埂火紧　３大ＪＪ＿Ｊ能区　卡　扪ＩＩ≮作川　ｊ＿｝寸脚钠筋连接部位；渊　区作用为　｝１ｆ彻钠晒　ｉＪｌＩｌＪ　卜Ｊ　Ｋ度、ｌ占】定卡　、埘准定　ｆ　Ｉｆ　水　ｉ　：；火紧　作川Ｊ　必紧止水带，保证灌注讨砌　凝Ｉ　过　Ｉ…Ｉ　水带ｉｉ＊个－发　偏他射｛曲　１．２材料选型　ｆ　ＪＩ选川的材料　（．）２３５俐材，具有良好的５刃性，进　｛　折　／ｆ　响慢瞍　为防Ｉ　Ｉ运输、　能等过秤ｒｆ１的锈　，×ｌ』　冬什　进行热搜锌防帱处　，参学铁路产品　ｚ　Ｊ饿ｔ　ｆ　Ｉ：ｒｒ０‘　水，镀　！ｎ！Ｊ－　，义ｔ＇Ｆ　６５～８０　Ｉ上Ｉｌｌ：　１．３制作工艺　为　Ｉｉｆ！Ｊ　：。　怀准化、规范化　ｒｊ『川１缩式Ｊ卜水带卡　ｌ　；ｆ　什多　一成。Ｉ＾怀准什进　后组装，洲　】≮化　汕　Ｊ支火紧ｌ　蝶彤螺伶定削觇格为：Ｍ６螺栓　ｆＩｆ　ｌｉ（＝Ｊ　ｌ　２１／ｌｌｌｎ１．端部　折、Ｉ　为２５　ｌｌｌｎｌ　制作Ｔ艺　ｌ】ｌ、．：　（１】火紧块ｊ　料　录川１等离子　割机将钢板裁成　＊Ｊ　，ｊ‘　（２）ｌ；ＩＩ　ｌ　必紧块台阶技　牙　采用数控铣『术』Ｊ口１　火。紧块台阶『支防滑　牙，　ｒｆｌ台阶　寸根据小同类型　Ｉｌ　水　：Ｊ　小　圳　（３）　孔　采川　Ｊ爪住央紧块陌端分５＿；ｌＪ¨Ｍ６螺栓　迎ｊ受孔ｆＩ　】９ＩＩＩＩＩＩ火紧孔　（４）火紧块　ｊ化　螺栓焊接将化篮螺栓螺杆端　拧人火紧块ｊ生Ｊ＆ｆＬ，膊采川　保焊焊接　（５）热汉锌峻洗Ｊ．１涂焊接　ｌ　件表　杂质，冲　洗般液，放入镀锋池一ＩＩ镀锌，之后烘十　（６）　将镀锌　的２个ｌ　什用蝶形螺栓和蝶　形　Ｉ：／．－２［【装ｒＩ　・也　　Ｉｒ川ｉ缩』Ｉ＝ＩＩ　水　卜儿制作ｒ岂流　冈２　一８６一　可伸缩式止水带卡具结构设计及安装３－艺郭小雄等　图２可伸缩式止水带卡具制作工艺流程　２安装试验　开展可伸缩　Ｊ卜水，。ｔｌｔ　ｌ－卜｝Ｌ　奠　ｌ　书Ｉ～ｉＪ弋验技观场　验汪试验，验如　‘ｆｌｆＩ缩　Ｉｆ　水　ｊ。　奠　卜！　０逝川一　、他　捷性卜ｊ可靠性．埘Ｈ二分　ｌｌＪ‘ｆｌｌＩ缩　发　力’法　ｊ　他　方法的安装Ｔ　效、　奠　顷・ｉ　．优化卜ｌ　构Ｊ支火　键参数，形成可ｆｌ１１缩式卜　安装　．为隧道止水　带施Ｔ安装提供技术支撑　２．１　室内试验　２．１．１　试验原理　采用足尺隧道偾Ｊ　进ｆ　场幞拟拖Ｉ　奠　根　隧道实际尺寸圳作｝、ｆ删例筋骨　，将ＩＩ　水　奠装　砌钢筋骨架　，以　奠　效　及效　作　价指　，分　析安装丁艺步骤技｛ｆ　胞的ＩＪ　ｒ　址终　定ｌｌＪ’仲Ｉ缩　ＩＩ　水带卡具安装Ｉ　２．１．２试验模型　（１）结构没汁　验俐筋竹　弧Ｋ　ｌ　４．０　Ｉｌｌ，『ｉ　ｉＪ　４．３　Ｆｌｌ　钢筋侣　架堪小参数　１．　钧爪盥　『冬ｆ３　曩　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　２０１７／０７　可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺郭小雄等　表１　钢筋骨架基本参数　（２）夹紧止水带。依据主筋间距，调节可伸缩式　止水带卡具至合适长度，拧紧端部紧　螺栓。夹紧止　水带（见冈６）。　图６夹紧止水带　（３）定位止水带。将卡具卡扣连接于衬砌主筋　＿Ｊ　，调节调　区距离，［占１定卡具，对准定位止水带　卡具间距为ｌ　ｍ，双排对称布置（见罔７）＝止水带安　装完成效果见图８　图３钢筋骨架结构示意图　（２）样晶选择。试验采用可伸缩式止水带卡具及　自粘橡胶止水带，试验样品见罔４。　一　０◆　－、　　▲■　　ｌ　（ａ）可伸缩式止水带卡具　～—●　一．　　图７定位止水带　！　．！　（ｂ）自粘橡胶止水带　图４试验样品　２．１．３试验步骤　可伸缩式止水带卡具的安装试验步骤分为铺设止　水带一夹紧止水带一定位止水带３个基本步骤。　（１）铺设止水带。沿衬砌钢筋骨架下排主筋的隧　道轮廓方向令断而铺设止水带（见图５）。　图８安装效果　２．１．４　小结　室内安装试验结果表明：　（１）从展布止水带到安装完成，ｌ４　ｍ长止水带共　用卡具ｌ５对，２人耗时１２　ａｒｉｎ安装完成；　（２）采用可伸缩式卡具安装，ｒ艺简便、定位７伟　图５铺设止水带　确、固定牢靠、安装效果良好。　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　２０１７／０７　点苎　．８７—　可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺郭小雄等　２．２现场试验　（３）可伸缩式卡具安装方法避免－Ｊ，焊接造成的止　为验征可伸缩式卡具安装止水带的现场适用性及　水带本体损坏，防水板烫穿，降低ｒ火灾等次生灾害　，奠装效果，选择典型ｒ点进行现场试验，现场安装原　发生风险。　爪意见『冬１９　３试验结果　３．１　工艺改进　现有铁路隧道用止水带安装卡具只起到安放支　撑止水带的作用，　其两端需　通过铡丝绑扎㈨定于　衬砌钢筋中，１　艺较为繁琐，劳功强度较大，导致现　场施一Ｉ　安装质　难以保证，可伸缩式止水带卡具通过　卡扣力‘式与衬砌钢筋连接，简化ｒ止水卅Ｈ　ｔ－　安装ｒ　艺，町伸缩的调节厅式．操作简便快捷．保证丁止水　带准确定位　同时，Ｉｌ丁伸缩式止水带卡Ｈ为ｉ　厂预制　式，避免了现场弯制ｒ　序，降低ｒ现场制　钢筋卡具　图９现场安装原理示意图　尺寸误差。　现场试验采川环ｒｕＪ施］　缝巾埋式Ｉｑ粘橡胶止水带，　Ｉ　鄢环向衬砌每环长度为２６Ｉ］１１，卡具问距ｌ　ｎ　，双排对称　ｊ　３．２安装成本　止水带的安装成本『丰Ｉ卡具成本、接头材料费及卡　具同定、接头、埘模和拆模等人ｌ　费用构成　可仲缩　式卡具为一ｌ　厂预制式，　约了现场钢筋　的弯制、，奠　可｛ｌｆ１缩式卡１　发装止水带现场见冈ｌ０：　装时间，每环止水带可减少２～４　ｈ卡具弯制时问与卡ｆ｛虚　一ｌ　人劳动量　试验结果表明：利用可伸缩式止水带卡具，仅需　２人在ｌ　Ｉｌｌｉ１１内即可完成ｌ　ｍ止水带（１对卡具）安装　定ｊＩ作量，提高了安装ｌ　效．保证丁安装质量　以１环　４０　ｍ中埋式止水带安装为洲，可伸缩式　具　普通钢　筋卡具安装成本对比见表２一　ｒｈ表２得　，采用可伸缩式　较普通止水带降低约５％　的止水带安装成小　３．３安装效果　现有止水带安装采用现场人Ｉ　弯制的普通钢筋卡　图１０安装现场　具支撑，卡具尺寸不一、形状不标准、缺失紧　功能　等导敛止水带ｌ占１定不牢，自由移动审问大，在封模使　表２可伸缩式卡具与普通钢筋卡具安装成本对比　现场发装试验结果表明：　（１）从展布ＩＬ水带到发装完成，　环　２５　Ｈ１长度，共川　具２６ｘ，－ｊ，２Ａ牦　【１、ｆｆｆ，］３ｏ　ｍｉｎ，奠装完成，较其他安装疗法　ｒ效　著提高；　（２）Ｉ可仲缩式卡具安装１　艺简　便、定位准确、同定牢靠，提高了接缝　止水效果和Ｉ　程质城：　一８８一　曼　怠　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＩ　ＷＡＹ　２０１７／０７　可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺郭小雄等　浇筑混凝Ｊ：过　巾，Ｊ卜水带　易偏移发生打镝、卷｝｝｛＿『　『口Ｊ题，简化安装ｒ艺，保　安装质量。同时卡Ｊ　采Ｈｊ　等『口Ｊ题　采ＪＩ川‘仲缩式卡』　Ｊ　准确定位，安装完成　Ｊ一预制标准件，避免现场弯制误差，降低女装１　作　甫发装成本　采用＿Ｉ『ｆｑ１缩式卜只安装Ｊ卜水带，　怪怵半　、　　离均匀、位置准确、牢『占Ｉ可靠　发装效　量，对比见【ｋ１ｌ】　图１１安装效果对比　４安装工艺　依　书『人Ｊ帧　及现场验　试验结果，研究形成町　伸缩式卡　【　Ｊ水带发装＿１　艺　，　流程见　１２　匝　夹紧止水带　卡具连接主筋　上　固定止水带　—————　』一　接隔离膜　自粘橡胶止水带、钢边止　接头连接　水带接头采用热硫化工　艺．自粘塑料止水带接头　采用焊接工艺　封模　浇筑、拆模　图１　２安装工艺流程　５结束语　ｆ＝『ｒ伸缩　ＩＩ－水带安装卡Ｈ通过卡扣区间定于衬　砌钢筋上，通过央紧　夹紧止水带。通过调节　准确　定位Ｉ卜水　｝安装位置，解决Ｉ卜水带打偏、卷ｆＨ１等常　ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡＹ　２０１７／８７　曩学　提高了接缝Ｊ卜水效果和Ｔ程质量，较好地解决隧道接　缝渗漏水问题，具有良好的推广　用前景　参考文献　【１］信春雷．不同防排水模式对山岭隧道衬砌水压力影　响关系研究［Ｄ］．成都：西南交通大学，２Ｏ１　１．　［２］潘海泽．隧道工程地下水水害防治与评价体系研　究［Ｄ］．成都：西南交通大学，２Ｏ１　２．　［５】徐启洪．橡胶止水带的现状与发展　．中国橡胶，　２００２，１　０（１　８）：２２－２４．　［４】冀夏芳，常宝．隧道衬砌施工缝止水带施工工艺探　讨『Ｊ］．隧道建设，２０１　２　１　１（３２）：１　ｌ　０—１　１２．　【５］张国文　李雪春，党佳，等．铁路隧道用橡胶止水　带的生产及应用【ＪＪ．铁道建筑，２０１　１（１　２）：８１—８５．　［６】马伟斌，郭小雄，马超锋，等．自粘式止水带结构　设计及性能试验研究ＩＪ】．中国铁路，２０１　５（１　１）：３０　３５．　［７］叶林标．建筑工程防水施工手册［Ｍ】．北京：中国建　筑工业出版社，１　９９０．　［８］吕康成，马超超，吉哲，等．隧道衬砌施工缝蝶形　可排水止水带研制［Ｊ］．现代隧道技术，２Ｏｌ１（１　２）：　２ｊ一２５　责任编辑李葳　收稿日期　２０　１　６—１　２－０９　．８９．　可伸缩式止水带卡具结构设计及安装工艺郭小　ＧＵＯ　Ｘｉａｏｘｉｏｎｇ’ＭＡ　Ｗｅｉｂｉｎ’ＭＡ　Ｃｈａｏｆｅｎｇ’ＺＨＡＯ　Ｄｏｎｇｂｏ’ＪＩＮ　Ｊｉａｋａｎｇ　，，，，（１　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１　０００８　１，Ｃｈｉｎａ　２．Ｈｅｂｅｉ　Ｔｏｎｇｃｈｕａｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ　Ｈｅｂｅｉ　０５３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｏｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｒａｉｌｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ　ｗａｔｅｒ—ｓｔｏｐｔｈ（　．ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｙｐｅ　ｗａｔｅｒ—ｓｔｏｐ　ｆｉｘｔｕｒｅ　ｈａＳ　ｂｅｅｎ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｄｏｏｒ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｓｉｎｍｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｎ．　ｓｉｔｅ　ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ．Ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｃｏｎｔｉ’ａｓｔｉｎｇ　ｔｈｉｓ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ．　ｔｙｐｅ　ｆｉｘｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｏｒｄｉｎａｒｙ　ｆｉｘｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｉｎｓｔｆａｌｌａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｓＴｈｅ　．ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｙｐｅ　ｆｉｘｔｕｒｅ　ｉｓ　ａｂｌｅ　ｔｏ　ｈｅｌｐ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｗａｔｅ￣　ｓｔｏｐ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｕｒｌｉｎｇ，ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙｉｍｐｒｏｖｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｆ，ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｄｄｒｅｓｓ　ｗａｔｅｒ　ｌｅａｋａｇｅ　ａｔ　ｔｕｎｎｅｌ　ｊｏｉｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｌｂｒｅ　ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ｐｒｏｓｐｅｃ￣　ｍｒ　ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ；ｗａｔｅｒ・ｓｔｏｐ；ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｙｐｅ；ｆｉｘｔｕｒｅ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　‘　Ｃ４ｌＲ　澎掘　中国铁道科学研究院科学技术信息研究所数据中心成立于１９５３年，是全路的科技文献中心。现馆藏铁　路科技图书文献３Ｏ余万册，其中期刊３　０００余种，外文期刊多达１　９００余种　《世界铁路动态》《国外铁ｌｉｔ文摘》是该中心凭借铁路　和专业的编译队伍，系统地对多种国外铁路核心期刊进　编译，以中文形式传递英美德法日俄等多个国家和地区　改革、工务工程、机车车辆、运输管理、磁浮技术、城　环境保护等方面信息，旨在为国内铁路科研、管理工作　借鉴国外铁路经验提供参考的内刊。　篓曼ＣＨＩＮＡ　ＲＡＩＬＷＡｙ　２５