防水板机械辅助铺设及超声波焊接施工工艺

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1、防水板机械辅助铺设及超声波焊接施工工艺中铁XX局集团XX铁路XX段站前施工七标项目经理部1工艺概况隧道防水板铺设过去一直采取手工方式展开再固定到隧道内壁上，固定方式以射钉锚固为主，防水板搭接头以热熔形式处理。由手工方式铺设的防水板，与峒表面的密贴效果不稳定，整体平顺性不好，易出现整体扭曲现象；射钉挂板时，防水板表面留有孔洞，影响防水效果。本工艺中，防水板采用机械手辅助铺设、超声波焊接固定，使施工效率和施工质量得到明显提高。2工法特点(1)机械手转动速度为固定值，启动和停止由操作人员控制，机械臂的伸缩由限位传感器自动控制，从而使防水板的展开

2、、固定能够协调进行。(2)接触焊接时间预先设定，自动断电，焊点不破损，正常情况下焊接枪头不会烫伤操作人员，安全性好。(3)超声波焊接不需要类似电热压力焊所需的预热等待时间，一个接触点仅需3秒钟，生产效率高；也不会因出现焊点破洞修补而浪费时间。(4)超声波焊接不需外加溶剂、粘接剂或其他辅助品，使用成本低。超声波焊接一次性投入较大，但设备使用寿命长，分摊成本仅为电热压力焊焊枪成本的7.5%，经济效益明显。(5)焊点外观质量和熔接程度好，防水板铺设质量好。3适用范围本工艺适用于隧道及类似具有规则断面的其它地下工程施工时防水板铺设与固定焊接施工。

3、4工艺原理8铺设防水板机械手安装在作业台架上部，转轴中心位于隧道拱部近似圆心处。机械手有二级伸缩油缸，防水板支承架外侧安装有4个限位传感器，当机械手伸出触碰隧道峒壁时，限位传感器发出信号使机械手伸缩油缸收缩，机械手自动缩回。铺设防水板时，机械手抓握防水板卷筒自隧道一侧拱脚为起点绕转轴转动，使防水板卷筒贴近隧道内壁滚动，挂板作业人员及时使用超声波焊接机使与基层热熔垫片热熔固定。超声波焊接机由发生器产生20kHz～35kHz的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，通过焊接枪头加于两个靠近的塑料工件上，通过工件表面及内在分子间

4、的高频震动与磨擦而使接触面局部温度升高，当温度达到工件本身熔点时，工件接口迅速熔化并填充于接口间的空隙，随接触时间延长，接触面熔化深度加大（所以，需要事先设定合理接触时间）。当接触震动停止时，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的超声波焊接点。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图1施工工艺流程5.2操作要点5.2.1施工准备1）进行必要的作业人员培训，机具设备、材料准备到位，其中，热熔垫片（图1）采用新型改进型，其颜色为容易识别的红色同材质垫片，方便焊接时找到固定点具体位置。2）隧道内壁一定范围内铺设好土工布，土工布与隧道峒

5、壁间的锚固点全部安放有热熔垫片。3）作业台架就位，在机械手卷筒支架上安装好防水板卷筒；调试好超声波焊接机。85.2.2基面检查防水层铺设前应先对隧道进行断面进行仔细检查，切除初期支护后外露的锚杆头和钢筋头；对喷射混凝土表面进行处理。用细石混凝土抹平覆盖，凹坑深宽比应控制在1/10以内；深宽比大于1/10的凹坑应用细石混凝土填平，确保喷射混凝土表面平整，基面严重不平整的要进行混凝土的复喷。经检查合格后方可铺设土工布、安设环向透水盲管，最后铺设防水板。5.2.3土工布铺设与锚固利用作业台架将土工布沿隧道内壁展开，用尾部套有热熔垫片（如图2）的

6、射钉将土工布平顺地锚固到隧道峒壁上，构成防水板铺设基层。铺设时，土工布两幅搭接宽度不小于50mm，铺设效果应平顺、无隆起、无皱褶（如图3）。锚固采用射钉枪，作为防水板固定点的垫片间距为拱部0.5～0.8m、边墙0.8～1.0m，呈梅花型布置。为使防水板与热熔垫片焊接时方便操作，固定点应选择在基面平整位置。图2热熔垫片图3土工布铺设效果5.2.4防水板铺设、超声波焊接1）超声波焊接机调试（1）接通电源：电源为220V、50Hz单项电源。接通后检查工作指示灯是否发亮，如果不亮，检查保险管。（2）仪器调试：电源接通后，按面板上的“测试”红色按钮

7、。以点动为准，按下后立即松开。同时观察表盘电流表，电流在“0.5～1”安培之间为正常。反之则要调试频率螺杆。左右微调，一边调试，一边按“测试”8按钮。直到换能器空载电流为“0.5～1”安培为准。如果不能调试到“0.5～1”安培之间，则要检查模具是否破损或断裂。如有破损或断裂，及时更换。2）防水板铺设及固定点焊接（1）防水板对位防水板铺设从一侧边墙下部向拱部、再从拱部向另一侧边墙铺设（图4）。铺设开始，操作机械手上的防水板卷筒降低至一侧边墙下部（图5），打开包装、人工拉出防水板1～2m进行对位。防水板须与前一幅防水板平顺搭接，要保证相邻两幅

8、防水板搭接宽度不小于15cm。防水板松紧应适度并留有余量，一般设计周长和铺设长度按4:5比例预留。图4防水板铺设机械手图5防水板对位图6机械手端部限位传感器（2）防水板铺设8防水板对位正确后，