CN104533450A - 单线隧道仰拱矮边墙一次浇筑施工方法 - Google Patents
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Abstract
单线隧道仰拱矮边墙一次浇筑施工方法,其中,仰拱矮边墙模板设置在已经开挖好的仰拱处,仰拱矮边墙模板在仰拱底部中间段混凝土I处设置有水平布置的横向加固底支撑杆,仰拱矮边墙模板在仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II连接处设置有横向加固顶支撑杆;矮边墙模板加固顶斜撑杆设置在横向加固顶支撑杆与仰拱矮边墙模板竖直方向上的仰拱矮边墙混凝土II处;正反扣调节顶丝设置在仰拱矮边墙模板与矮边墙模板加固顶斜撑杆、横向加固底支撑杆、横向加固顶支撑杆连接处;简易钢栈桥设置在仰拱矮边墙模板顶端;本发明避免了仰拱矮边墙混凝土浇筑作业与掌子面施工的相互影响,大大提高了隧道施工工效。
Description
技术领域
本发明涉及一种单线隧道仰拱和矮边墙混凝土一次整体浇筑且不影响隧道掌子面开挖支护正常作业的施工方法,属于隧道结构施工技术领域。
背景技术
隧道仰拱是指隧道路面下面的支护,隧道矮边墙是指隧道拱墙砼的基础,其中矮边墙顶部曲墙内侧壁也是二衬台车下部弧形模板立模的准确位置,仰拱和矮边墙施工在隧道衬砌中一般是先浇筑,浇筑后模板台车就可以在仰拱上支撑,在矮边墙砼上定位,从而进行隧道拱墙砼的浇筑。
由于铁路隧道施工规范不仅对仰拱至掌子面安全距离有严格要求,而且隧道仰拱与矮边墙必须一次整体浇筑,填充必须与仰拱分开浇筑,并且矮边墙顶部水平施工缝的位置避开剪力最大的截面。
为了满足铁路隧道规范要求,保证仰拱矮边墙施工的同时不影响掌子面的正常的开挖施工的机械车辆的通行,目前,国内铁路隧道仰拱与矮边墙施工一般均采用仰拱栈桥施工法,在仰拱和矮边墙施工的同时栈桥上能通过运输车辆,解决了底部仰拱和矮边墙施工与运输通行的干扰问题。
隧道仰拱矮边墙施工部分是人工利用小钢模或槽钢拼装,再利用大量的钢筋对小钢模或槽钢进行焊接定位和加固;也有部分采用整体模板施工的,需要大型的起吊机械如挖掘机、装载机配合进行模板的吊装就位;而在高速铁路和客运专线中各种形式的整体式仰拱模架得到了比较快的推广应用,这种模架即能提供仰拱矮边墙及填充混凝土施工模板的功能,又能使各种车辆能正常通行,而且一般自带行走功能。
但对于铁路单线隧道而言,隧道仰拱矮边墙施工采用这些方法做起来就有一定的难度,一般单线隧道二衬矮边墙浇筑后的有效行车宽度只有6.10米,而铁路单线整体道床隧道在隧道二衬矮边墙浇筑后的有效行车宽度只有4.44米,摆放仰拱栈桥后,栈桥两侧剩余的宽度和空间十分窄小,整体式模板和整体式模架由于单线隧道宽度不足无法使用,而采用小钢模或槽钢拼装,如按一般的模板定位和加固措施,要保证仰拱与矮边墙一次性浇筑,模板加固难度大、加固作业时间长、加固后稳定效果差,且仰拱矮边墙模板加固完成后隧道开挖支护施工的机械设备和车辆将不能通行,仰拱矮边墙施工与隧道掌子面开挖及支护施工不能形成平行作业,给单线隧道的施工工序的科学有效组织造成困难,从而带来施工作业准备时间长、效率低、成本高、安全风险大等问题。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足,而提供一种利用特制的仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,在窄小低矮的仰拱栈桥下对仰拱矮边墙模板进行定位和加固,模板安装、定位和加固简单、方便、有效,从保证能按规范要求达到仰拱与矮边墙一次浇筑,且在仰拱与矮边墙混凝土浇筑的过程中不影响隧道掌子面开挖支护车辆和机械设备正常通过的施工方法,该方法无需使用专业机械,人工即可操作,施工工艺简单、安全、经济、实用。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:单线铁路隧道仰拱矮边墙混凝土一次浇筑施工方法,特别在隧道仰拱矮边墙混凝土浇筑时不影响掌子面开挖支护的车辆及机械设备在仰拱栈桥上正常通行的施工方法。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为一种仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,该体系包括仰拱矮边墙模板1、简易钢栈桥2、正反扣调节顶丝3、矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6,该仰拱矮边墙的浇筑混凝土包括仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II、填充混凝土III;
其中,仰拱矮边墙模板1设置在已经开挖好的仰拱处,仰拱矮边墙模板1在仰拱底部中间段混凝土I处设置有水平布置的横向加固底支撑杆5,仰拱矮边墙模板1在仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II连接处设置有横向加固顶支撑杆6;矮边墙模板加固顶斜撑杆4设置在横向加固顶支撑杆6与仰拱矮边墙模板1竖直方向上的仰拱矮边墙混凝土II处,所述矮边墙模板加固顶斜撑杆4与水平面的夹角为33°;正反扣调节顶丝3设置在仰拱矮边墙模板1与矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6连接处,用以调节矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6与仰拱矮边墙模板1的连接强度;简易钢栈桥2设置在仰拱矮边墙模板1顶端;当隧道仰拱矮边墙混凝土浇筑时,通过设置简易钢栈桥2,使得掌子面的开挖支护车辆及机械设备在仰拱栈桥上可正常通行。
所述矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6为直径90mm的钢管。
所述仰拱矮边墙模板1,1.5m一节,四节共6m,根据机械设备情况,可四节整体吊装,也可人工一节一节安装;正反扣调节顶丝3与矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6连接处,可拆开单根在仰拱栈桥下加固拼装成加固体系,然后利用正反扣调节顶丝3对仰拱矮边墙模板1的位置进行精调和加固。
单线隧道仰拱矮边墙一次浇筑施工方法,该方法包括下述流程:
①根据设计图纸设计加工仰拱矮边墙模板1,并且在其上分别设置模板定位加固支撑的各连接点。
②加工仰拱矮边墙模板1并且定位加固矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6、正反扣调节顶丝3。
③仰拱矮边墙模板安装及加固:在仰拱开挖后安放简易钢栈桥2,仰拱初期支护施工完成后,绑扎仰拱和矮边墙钢筋,在简易钢栈桥2上利用挖机配合人工吊装或人工安装仰拱矮边墙模板1,模板初步定位后,施工人员在仰拱栈桥下的空间里逐根安装矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6,形成模板定位加固一体化简易加固支撑体系,对仰拱矮边墙模板1进行精确定位加固。
④安装仰拱矮边墙端模并加固牢靠,安装环向橡胶止水带并在端模板上固定好位置,安装纵向钢板止水带,并做好钢板止水带间的双面焊接确保焊缝不渗水,把钢板止水带与模板加固牢靠。
⑤混凝土浇筑作业:经监理工程师检验模板结构尺寸满足设计要求合格后,利用仰拱栈桥浇筑仰拱矮边墙混凝土,先从栈桥中间及两侧向仰拱中部放料,浇筑中部仰拱混凝土I,当混凝土达到仰拱矮边墙模板底部时,改为从矮边墙模板上口进料,浇筑矮边墙混凝土,完成仰拱矮边墙混凝土II一次整体浇筑,混凝土浇筑时加强振捣保证混凝土密实,浇筑完成后做好混凝土养护工作;当仰拱矮边墙混凝土达到拆模强度后,拆除仰拱矮边墙模板后,在栈桥上浇筑填充混凝土III。
⑥在填充混凝土达到设计要求的可承重强度后,开挖下一板仰拱,然后把简易钢栈桥2前移到下一开挖好的仰拱矮边墙段,进行下一板仰矮边墙施工。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果。
①对机械设备配置要求低,仰拱矮边墙模板及加固支撑体系可单节或单根由人工来安装和组拼,无需使用专业吊装机械。
②避免了仰拱矮边墙混凝土浇筑作业与掌子面施工的相互影响,便于组织仰拱矮边墙施工与掌子面开挖支护平行作业,提高了施工组织的科学性、可协调性,大大的提高了隧道施工的工效。
③操作方便,模板可以由人工分节段拼装,所有的模板加固支撑体系均可由人工在仰拱开挖栈桥下的空间中逐根安装,然后形成仰拱矮边墙模板定位及加固支撑一体化体。
④通过仰拱矮边墙模板及定位加固一体化体系,在不影响掌子面开挖支护施工正常进行的情况下,保证了单线铁路隧道仰拱和矮边墙能按规范要求一次性浇筑混凝土。
⑤模板及支撑体系加固完成后,整体性好,在混凝土施工过程中不容易产生变形和松动。
⑥经济性好,使单线铁路隧道掌子面开挖能与仰拱矮边墙一次浇筑平行作业,能大幅降低施工组织成本,工效大大提高。
附图说明
图1为仰拱和矮边墙模板及加固体系主视图。
图2为浇筑仰拱底部中间段混凝土。
图3为浇筑仰拱矮边墙混凝土。
图4为浇筑填充混凝土。
图5为单线铁路隧道仰拱矮边墙混凝土一次浇筑施工方法流程图。
图中:1、仰拱矮边墙模板,2、简易钢栈桥,3、正反扣调节顶丝。4、矮边墙模板加固顶斜撑杆,5、横向加固底支撑杆、6、横向加固顶支撑杆;
I、仰拱底部中间段混凝土,II、仰拱矮边墙混凝土,III、填充混凝土。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-5所示,一种仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,该体系包括仰拱矮边墙模板1、简易钢栈桥2、正反扣调节顶丝3、矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6,该仰拱矮边墙的浇筑混凝土包括仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II、填充混凝土III;
其中,仰拱矮边墙模板1设置在已经开挖好的仰拱处,仰拱矮边墙模板1在仰拱底部中间段混凝土I处设置有水平布置的横向加固底支撑杆5,仰拱矮边墙模板1在仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II连接处设置有横向加固顶支撑杆6;矮边墙模板加固顶斜撑杆4设置在横向加固顶支撑杆6与仰拱矮边墙模板1竖直方向上的仰拱矮边墙混凝土II处,所述矮边墙模板加固顶斜撑杆4与水平面的夹角为33°;正反扣调节顶丝3设置在仰拱矮边墙模板1与矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6连接处,用以调节矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6与仰拱矮边墙模板1的连接强度;简易钢栈桥2设置在仰拱矮边墙模板1顶端;当隧道仰拱矮边墙混凝土浇筑时,通过设置简易钢栈桥2,使得掌子面的开挖支护车辆及机械设备在仰拱栈桥上可正常通行。
所述矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6为直径90mm的钢管。
所述仰拱矮边墙模板1,1.5m一节,四节共6m,根据机械设备情况,可四节整体吊装,也可人工一节一节安装;正反扣调节顶丝3与矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6连接处,可拆开单根在仰拱栈桥下加固拼装成加固体系,然后利用正反扣调节顶丝3对仰拱矮边墙模板1的位置进行精调和加固。
单线隧道仰拱矮边墙一次浇筑施工方法,该方法包括下述流程:
①根据设计图纸设计加工仰拱矮边墙模板1,并且在其上分别设置模板定位加固支撑的各连接点。
②加工仰拱矮边墙模板1并且定位加固矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6、正反扣调节顶丝3。
③仰拱矮边墙模板安装及加固:在仰拱开挖后安放简易钢栈桥2,仰拱初期支护施工完成后,绑扎仰拱和矮边墙钢筋,在简易钢栈桥2上利用挖机配合人工吊装或人工安装仰拱矮边墙模板1,模板初步定位后,施工人员在仰拱栈桥下的空间里逐根安装矮边墙模板加固顶斜撑杆4、横向加固底支撑杆5、横向加固顶支撑杆6,形成模板定位加固一体化简易加固支撑体系,对仰拱矮边墙模板1进行精确定位加固。
④安装仰拱矮边墙端模并加固牢靠,安装环向橡胶止水带并在端模板上固定好位置,安装纵向钢板止水带,并做好钢板止水带间的双面焊接确保焊缝不渗水,把钢板止水带与模板加固牢靠。
⑤混凝土浇筑作业:经监理工程师检验模板结构尺寸满足设计要求合格后,利用仰拱栈桥浇筑仰拱矮边墙混凝土,先从栈桥中间及两侧向仰拱中部放料,浇筑中部仰拱混凝土I,当混凝土达到仰拱矮边墙模板底部时,改为从矮边墙模板上口进料,浇筑矮边墙混凝土,完成仰拱矮边墙混凝土II一次整体浇筑,混凝土浇筑时加强振捣保证混凝土密实,浇筑完成后做好混凝土养护工作;当仰拱矮边墙混凝土达到拆模强度后,拆除仰拱矮边墙模板后,在栈桥上浇筑填充混凝土III。
⑥在填充混凝土达到设计要求的可承重强度后,开挖下一板仰拱,然后把简易钢栈桥2前移到下一开挖好的仰拱矮边墙段,进行下一板仰矮边墙施工。
Claims (4)
1.一种仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,其特征在于:该体系包括仰拱矮边墙模板(1)、简易钢栈桥(2)、正反扣调节顶丝(3)、矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)、横向加固底支撑杆(5)、横向加固顶支撑杆(6),该仰拱矮边墙的浇筑混凝土包括仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II、填充混凝土III;
其中,仰拱矮边墙模板(1)设置在已经开挖好的仰拱处,仰拱矮边墙模板(1)在仰拱底部中间段混凝土I处设置有水平布置的横向加固底支撑杆(5),仰拱矮边墙模板(1)在仰拱底部中间段混凝土I、仰拱矮边墙混凝土II连接处设置有横向加固顶支撑杆(6);矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)设置在横向加固顶支撑杆(6)与仰拱矮边墙模板(1)竖直方向上的仰拱矮边墙混凝土II处,所述矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)与水平面的夹角为33°;正反扣调节顶丝(3)设置在仰拱矮边墙模板(1)与矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)、横向加固底支撑杆(5)、横向加固顶支撑杆(6)连接处;简易钢栈桥(2)设置在仰拱矮边墙模板(1)顶端。
2.根据权利要求1所述的一种仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,其特征在于:所述矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)、横向加固底支撑杆(5)、横向加固顶支撑杆(6)为直径90mm的钢管。
3.根据权利要求1所述的一种仰拱矮边墙组合式定型钢模及丝杆定位加固体系,其特征在于:所述仰拱矮边墙模板(1),1.5m一节,四节共6m,根据机械设备情况,可四节整体吊装,也可人工一节一节安装。
4.单线隧道仰拱矮边墙一次浇筑施工方法,其特征在于:该方法包括下述流程,
①根据设计图纸设计加工仰拱矮边墙模板(1),并且在其上分别设置模板定位加固支撑的各连接点;
②加工仰拱矮边墙模板(1)并且定位加固矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)、横向加固底支撑杆(5)、横向加固顶支撑杆(6)、正反扣调节顶丝(3);
③仰拱矮边墙模板安装及加固:在仰拱开挖后安放简易钢栈桥(2),仰拱初期支护施工完成后,绑扎仰拱和矮边墙钢筋,在简易钢栈桥(2)上利用挖机配合人工吊装或人工安装仰拱矮边墙模板(1),模板初步定位后,施工人员在仰拱栈桥下的空间里逐根安装矮边墙模板加固顶斜撑杆(4)、横向加固底支撑杆(5)、横向加固顶支撑杆(6),形成模板定位加固一体化简易加固支撑体系,对仰拱矮边墙模板(1)进行精确定位加固;
④安装仰拱矮边墙端模并加固牢靠,安装环向橡胶止水带并在端模板上固定好位置,安装纵向钢板止水带,并做好钢板止水带间的双面焊接确保焊缝不渗水,把钢板止水带与模板加固牢靠;
⑤混凝土浇筑作业:经监理工程师检验模板结构尺寸满足设计要求合格后,利用仰拱栈桥浇筑仰拱矮边墙混凝土,先从栈桥中间及两侧向仰拱中部放料,浇筑中部仰拱混凝土I,当混凝土达到仰拱矮边墙模板底部时,改为从矮边墙模板上口进料,浇筑矮边墙混凝土,完成仰拱矮边墙混凝土II一次整体浇筑,混凝土浇筑时加强振捣保证混凝土密实,浇筑完成后做好混凝土养护工作;当仰拱矮边墙混凝土达到拆模强度后,拆除仰拱矮边墙模板后,在栈桥上浇筑填充混凝土III;
⑥在填充混凝土达到设计要求的可承重强度后,开挖下一板仰拱,然后把简易钢栈桥(2)前移到下一开挖好的仰拱矮边墙段,进行下一板仰矮边墙施工。
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