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《科技創業月刊雜志》2015年第四期

1隧道腕臂吊柱相關數據說明

（1）吊柱長度確定。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。即在要求吊柱側面限界2800mm，則對上行定位的吊柱應往下行方向偏移300mm。查閱圖2尺寸可知，上底座與斜撐耳朵中心距離為500mm；依據施工經驗，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，吊柱長度計算步驟如下：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的距離可近似進行如下計算，即：9．08m-6．3m＝2．78m；從而得出吊柱長度近似為：2．78m＋1．0＋0．2m＝3．98m。由此可得出，中間柱、轉換柱的工支、中心柱的腕臂吊柱，可訂購4m長的Ⅰ型腕臂吊柱；對于抬高500mm的轉換柱非支腕臂，則可訂購（4-0．5＝3．5）m長的Ⅱ型腕臂吊柱。

（2）吊柱底盤尺寸確定。隧道腕臂吊柱底盤尺寸由垂直線路方向和順線路方向的兩個孔中心距離來確定。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構，不難想象,吊柱底盤應略有角度，即吊柱靠近斜支撐側的應略低，靠近腕臂側的應略高，那這個角度如何確定呢？經現場測量(見圖6），得出隧道中心測量點至內軌面垂直距離為9072mm；吊柱側面偏移300mm（即相對底盤來說就是670mm，測得距內軌面垂直距離為9038mm，則兩者之間的高差為（9072-9038＝34mm）。由此可算出，底盤傾斜的角度為：θ＝acrtan（34／670）≈3°。

（3）吊柱斜支撐長度確定。由圖4隧道滑槽示意圖可知，滑槽總長度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的滑槽對隧道中心來說，最大誤差值1．5±0．3m；為后續施工即裝設吊柱斜支撐的方便，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，依據勾股定理可得：SQRT［（700＾2）＋（2280＾2）］＝2385mm，可訂購2．3m和2．1m長的Ⅰ、Ⅱ型斜支撐；對于抬高500mm的腕臂斜支撐：SQRT［（700＾2）＋（1780＾2）］＝1913mm，則可訂購1．85m和1．65m長的Ⅲ、Ⅳ型斜支撐。綜上所述，吊柱長度、吊柱底盤開孔尺寸以及吊柱斜支撐長度均已確定，以此，項目部向供貨商下發材料采購計劃單，比設計院下發正式版圖紙整整提前了23d。設計院正式版圖紙下發后，Ⅰ型吊柱長度為3950mm、Ⅱ型吊柱長度為3450mm，與技術人員計算的吊柱長度相似。

2隧道腕臂吊柱調整技術

隧道吊柱的懸掛是通過兩端卡在滑槽內的T型螺栓來固定的，而現場在安裝隧道吊柱時，為防止吊柱脫落，已預先將T型螺栓的螺帽初步緊固到位，對于吊柱斜率的合格型并未考慮；因此，需后期調整。《高速鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準TB10758－2010》中關于隧道吊柱的斜率和調節墊片數量的規定：調整隧道吊柱應采用厚度不等的鍍鋅鋼材質圓形或U型墊片，數量不得超過2片；隧道吊柱受力后橫、順線路方向應垂直，傾斜度不得大于1°。看似簡單的隧道腕臂吊柱調整，如果把握地不好，施工現場可能就會變成不斷地松螺母、緊螺母，然后測量斜率，重復好幾遍后，才能把吊柱調整到位。如此調整，施工工藝和進度將難以控制。

綜上所述，如何又好又快地對腕臂吊柱進行調整，并符合驗標要求，是一道攔路虎。理想情況下，隧道腕臂吊柱如圖7左所示，吊柱底盤在角度3°的情況下，斜率為0且無調節墊片。下面就此分析：假設腕臂吊柱只調整垂直線路方向，即斜率值。也就是對順線路方向的某兩個螺栓進行增設調節墊片，若通過增設調節墊片將吊柱底盤的3°（或30mm）變成0°（或0mm）后，測量計算出吊柱斜率的最大偏移量，進而換算出1°（或1mm）的偏移量，這樣就可以給施工現場一個參考偏移值，進而加快吊柱調整進度。通過CAD數據模擬（見圖7右），吊柱底盤的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，在吊柱底盤上平面增加一個1mm厚的調整墊片，吊柱下端面就要偏移約6．9mm（就相當于吊柱偏移了0．1°）。例：假設用斜率儀測出吊柱向腕臂側傾斜了0．8°，也就是吊柱向腕臂側偏移了8×6．9＝55．2mm，為使吊柱接近鉛垂狀態，則需要增設8mm厚的調節墊片；再由驗標可知，調節墊片數量不得超過2塊，因此，可選擇3mm、5mm厚的墊片搭配方式。通過現場安裝試驗，墊片安裝后，吊柱基本接近鉛垂狀態。

3結論

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度大大提前，避免了因大風或其它惡劣天氣無處施工的尷尬局面；也為后續施工，如棒瓷、腕臂施工打下了良好的基礎。而腕臂吊柱調整的新思路、新方法，在后來的靜態驗收中發現，腕臂吊柱調整合格率達到90．6％。

作者：吳磊單位：中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司電氣化分公司