云桂鐵路石林隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道,隧道全長18208米,為云桂線最長隧道、全國最長單洞雙線隧道、世界最長鉆爆法施工的巖溶隧道。中鐵一局在該隧道施工過程中,創(chuàng)新性地采用超聲波焊接工藝,并經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐、改進(jìn)、優(yōu)化、再實(shí)踐,取得了良好的效果。
石林隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為防水一級標(biāo)準(zhǔn),不允許滲水,結(jié)構(gòu)表面無濕漬。襯砌防排水主要包括防水板、縱環(huán)向排水盲管、橫向排水管及止水帶、止水條等。其中,防水板施工首次采用超聲波焊接技術(shù)。
超聲波焊接是由發(fā)生器產(chǎn)生20kHz~35kHz的高壓、高頻信號,通過換能系統(tǒng),把信號轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng),加于防水板上,通過防水板和墊圈表面及其內(nèi)在分子間的磨擦而使傳送到接口的溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到此工作本身的熔點(diǎn)時(shí),使接口處防水板和墊圈迅速熔化,繼而填充于接口間的空隙,當(dāng)斷開電源后,高頻振動(dòng)停止,防水板和墊圈在一定的壓力下冷卻定形,最終達(dá)到焊接效果。該隧道防水板超聲波焊接工藝工法,簡潔、高效、經(jīng)濟(jì)。
傳統(tǒng)的隧道防水板熱熔焊工藝受防水板、熱熔墊片熔點(diǎn)影響較大,作業(yè)人員難以把握熱熔時(shí)間和焊接力度,焊焦、焊穿、焊接不牢固成為常見質(zhì)量通病。吊帶掛設(shè)則因防水板無法與圍巖密貼,易造成二襯厚度不足或二襯背后脫空。