中铁上海工程局集团华海工程有限公司 上海市 201101
摘要：针对城市轨道交通道床混凝土运输及浇筑设备在施工过程中效率低，在道床混凝土运输过程中容易离析、浇筑时容易堵泵管等现状，研发形成了道床混凝土新型运输设备施工技术。新型道床混凝土运输设备搭载搅拌罐作为混凝土搅拌运输装置，通过搅拌罐的正、反转实现混凝土搅拌状态和放料状态的转换，将搅拌罐搭载在车身上，通过车身的通用轮组结构完成多工况路面行走作业。采用新型混凝土运输设备把道床混凝土通过轨排井转至搅拌罐内，通过自带的动力运输至待浇筑道床施工作业面，在已架设好的轨排上直接行走并浇筑道床混凝土，完成道床混凝土运输和施工，提高混凝土运输效率，减少其他设备的投入。
关键词：城市轨道交通；混凝土；运输设备；技术研究；
1前言
铺轨工程是城市轨道施工工程中一道承上启下的关键环节，是一项重大的施工节点，是城市轨道施工工程三部曲——洞通、轨通、电通中的第二个阶段。铺轨施工的完成，标志着一条城市轨道工程线路从土建施工转入设备安装施工，向线路试运营阶段迈出的重要一步。铺轨施工由一系列相关施工工序组成，在这诸多工序中，道床混凝土施工是其中最为关键一道程序，是将轨枕、钢筋等主体材料进行空间位置固化的一个过程，也是铺轨施工流水作业能否按序完成的关键步骤。
用于道床施工的混凝土有其特殊性，在其运输过程中需不停搅拌，否则会发生离析影响道床施工质量，一旦发生此种问题会带来严重后果。轨道车是铺轨施工环节物资运输的主力设备，排期非常紧张，如在某一个施工环节被过多占用，就会影响其它环节的使用，所以如何解决道床混凝土施工中轨道车的占用也是一个重要课题。再者轨道车由于体积庞大，其在线路上运行会严重影响其它施工环节，故如何减少轨道车的使用也是一个需要思考的问题。
目前国内城市轨道道床混凝土施工中还没有一套相对完美的施工技术，即能高效、高质的保证道床混凝土施工、又能减少轨道车的占用，并尽可能的避免对其它施工环节的干扰。因此，研发一种城市轨道交通道床混凝土新型运输设备施工技术，以提高工效，降低成本，控制质量在行业内具有深远的现实意义。因此，为了解决以上技术难题，提高施工效率，保证施工质量，需对道床混凝土运输新型设备术进行科研攻关。
2道床混凝土运输设备技术现状
城市轨道道床混凝土施工的方法常见的有两种，分别是采用斗装浇筑或混凝土泵送浇筑施工。
斗装浇筑是利用轨道车将料斗运至现场附近，通过铺轨机将混凝土料斗吊运至施工作业面进行浇筑。该工艺设备投入较少，操作简单，但灰斗容量小，需要多次运输，耗时多，工效低，大量占用轨道车和铺轨机的工作时间，据统计，采用此种方式进行混凝土浇筑，每天铺轨进度在75米左右。并且此种施工方式，混凝土在无搅拌状态下长距离运输易产生离析，严重影响混凝土的质量和工作性能，道床施工质量难以保证，此外还存在作业人员劳动强度大，安全风险系数高等缺点。
混凝土泵送通过搅拌罐将混凝土运输至作业面端部，再采用地泵进行泵送。这种方式虽然解决了斗装浇筑方式的弊端，但在每次浇筑前、后都需要进行泵管拆、装等工作，并且浇筑前还需采用砂浆对泵管进行预润管，浇筑完毕后需对泵管进行清洗，设备投入较多、操作复杂。浇筑时一般由数十节2～3m泵管连接而成，总浇筑长度虽可达100～300m，但对泵管连接牢固情况、混凝土和易性、泵送压力等要求较高，一旦操作过程中某环节控制不当，则易出现堵管现象，一旦堵管发生，通常必须立即停止浇筑作业，拆卸泵管进行疏通清理，这将大大增加工作量，消耗大量人工，影响施工进度，污染隧道环境，给道床混凝土施工带来极大干扰。另外采用泵送方式施工，混凝土的坍落度需选用较高值，提高其流动性以避免堵管，这直接影响到混凝土的凝固时间，限制了道床施工效率，据统计采用此种方式进行混凝土浇筑，每天铺轨进度在100米左右。
3新型道床混凝土运输设备施工新技术
3.1技术原理
道床混凝土新型运输设备从下料口通过送料导管将地面运输的混凝土装入搅拌罐中，控制搅拌罐正转进行混凝土搅拌，沿正线轨道倒车运行至混凝土浇筑作业面，控制搅拌罐反转进行混凝土倾倒，左右拖动出料口使混凝土均匀浇筑到道床上，整车行进2米左右，继续浇筑混凝土至道床面高度，持续行进3～4次，直至混凝土清空，浇筑罐车退车回到下料口。垫层浇筑时，将前后轮组更换为实心轮胎，直接在隧道管壁行走。采用双车协调作业时，将两台浇筑罐车组成一个车组，两车分别装运混凝土，同步行进至作业面，对不同的区段进行混凝土浇筑作业，提升混凝土浇筑的施工效率。
3.2关键技术
新型道床混凝土运输设备搭载搅拌罐作为混凝土搅拌运输装置，通过搅拌罐的正、反转实现混凝土搅拌状态和放料状态的转换，将搅拌罐搭载在车身上，通过车身的通用轮组结构完成多工况路面行走作业。新型调轨支架采用滑套抽拉结构，通过两端的滑动托板来支撑轨排的重量，配合支撑丝杆和调整丝杠，将轨排精确调整到预定高度位置，经过加密支护措施，可以让新型道床混凝土运输设备在组装轨排上通行运输。新型道床混凝土运输设备采用双车联机作业方式，让两台设备进行联机作业，通过前后两车的作业配合，提高混凝土输送效率。
3.3新型道床混凝土运输设备施工步骤
（1）新型道床混凝土运输设备组成
快道床混凝土新型运输设备主要由混凝土搅拌罐和车盘组成，整机以车架为载体，装载车身、前轮组、供水装置、液压系统、搅拌罐、进料装置、扶梯、出料装置、后轮组等结构组成。道床混凝土新型运输设备结构组成示意图参见图1所示。
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图1 道床混凝土新型运输设备结构组成
图中：1.车身 2.弹簧钢板悬挂 3.前轮组 4.供水装置 5.液压装置 6.搅拌罐 7.油箱 8.侧护栏 9.车架 10.挡泥板 11.后轮组 12.支架 13.操作系统 14.追尾护栏 15.进料装置 16.扶梯 17.出料装置 18.正线轨道
（2）新型道床混凝土运输设备施工步骤
浇筑罐车在下料口装载混凝土，指挥员站在扶梯上从进料装置观察搅拌罐装料情况，防止搅拌罐装满溢出。浇筑罐车装料完成后，用清水冲洗送料导管，将残余的混凝土砂浆装入搅拌罐内。浇筑罐车司机控制搅拌罐正转，使混凝土保持在搅拌状态，防止混凝土硬化凝固，整机低速倒车沿正线轨道行驶至作业面。浇筑罐车停止后，控制搅拌罐反转进行混凝土倾倒，左右拖动出料口使混凝土均匀浇筑到道床上，整车行进2米左右，继续浇筑混凝土至道床面高度，持续行进3～4次，直至混凝土清空。浇筑罐车司机控制整机沿正线轨道快速退回到下料口位置。新型道床混凝土运输设备施工步骤示意具体参见图2所示。
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图2 浇筑罐车浇筑道床混凝土示意图
4结语
针对道床混凝土浇筑施工，研发一套新型道床混凝土浇筑设备，该技术的应用效果如下：
（1）功能多，集成度高。道床混凝土新型运输设备具备混凝土运输搅拌、免中转、直浇筑、公铁两用等功能，实现了道床混凝土快速浇筑，提高施工效率，质量可靠。
（2）功效高，工艺可靠.采用浇筑罐车搅拌运输、正线轨道支撑承载、双车协调作业等技术，形成道床混凝土新型运输设备施工工艺，实现道床混凝土连续浇筑作业，保证质量。
（3）适应性强，安全便捷.公铁两用轮组结构通用技术，解决了浇筑罐车在正线轨道、隧道管壁、城市公路上行进的通用难题，快速往返下料口和作业点，提高混凝土运输、浇筑效率，安全快捷。
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