CN105401599A - 明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺 - Google Patents

明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺 Download PDF

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Abstract

明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺,包括直角三角形的型钢三角桁架,型钢三角桁架的底部一侧倾斜设置预埋地脚螺栓,型钢三角桁架上设置数个压梁槽钢,型钢三角桁架的直角边长边外侧安装模板,型钢三角桁架与模板之间设置数个连接装置,连接装置的一端位于型钢三角桁架一侧的模板内部,型钢三角桁架的斜边上沿长度方向安装横向连接钢管,型钢三角桁架上部安装操作平台。本发明利用型钢三角桁架和预埋件作为模板的支撑系统,可进行单侧立模且支架稳定性能高、防水性能好,钢管用量少且拆装方便,能够为隧道高大侧墙模板提供足够的抗侧移及抗浮力,既提高了模板的施工精度,又大大提高了施工效率及工程进度。

Description

明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺
技术领域
本发明涉及及明挖隧道主体结构侧墙及其施工工艺,具体地说是明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺。
背景技术
在工程用地日趋紧张的前提下,基坑工程向着深、大、近的方向发展,随之而来的是垂直支护的形式越来越频繁的被应用到施工中,由于操作空间狭窄,明挖隧道主体结构侧墙的施工采用双侧支模无法实现,必须采用单侧支模。
传统的单侧支模工艺是采用钢管搭设排架作为模板的支撑体系,通过近年来一系列的工程应用可以发现其具有较大的弊端:①现阶段我国基础设施建设具有工期短、工程任务重、施工线路长的特点,而传统单侧立模工艺使用的钢管数量大,搭设周期长,拆卸工作量较大,严重影响到侧墙的施工效率,难以满足工程实际对于工期的要求;②由于侧墙体积较大,混凝土灌注过程中侧向压力及上浮力极大,而传统钢管排架单侧立模技术一次支模高度较低,极易出现模板上浮、胀模的现象,导致混凝土墙面平整度、垂直度等出现缺陷,影响工程质量与工程形象;③受其自身结构形式的影响,传统单侧立模技术需要对拉螺栓,对拉螺栓的施作会对主体结构侧墙的防水性能带来较大的影响,造成防水隐患,施工质量难以保证。对于高度较大墙体支模,传统单侧支模工艺施工难度更大。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种提供一种可进行单侧立模且支架稳定性能高、防水性能好、施工效率高的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模及其施工工艺。
本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,包括直角三角形的型钢三角桁架,型钢三角桁架的底部一侧倾斜设置预埋地脚螺栓,型钢三角桁架上设置数个压梁槽钢,型钢三角桁架的直角边长边外侧安装模板,型钢三角桁架与模板之间设置数个连接装置,连接装置的一端位于型钢三角桁架一侧的模板内部,型钢三角桁架的斜边上沿长度方向安装横向连接钢管,型钢三角桁架上部安装操作平台。
为进一步实现本发明的目的,还可以采用以下技术方案:所述的型钢三角桁架的底部设置高强螺栓;所述的预埋地脚螺栓上部设置连接管,连接管设置内螺纹,连接管安装在型钢三角桁架上,连接管下部与预埋地脚螺栓配合连接,连接管上部配合安装螺栓;所述的连接装置有连接爪,连接爪一端位于模板内,连接爪另一端与型钢三角桁架连接,连接爪两侧分别安装两个L形的背楞,其中两个背楞与模板连接,另外两个背楞与型钢三角桁架连接;所述的模板内设置两个倾斜的L形连杆,连杆的短端与连接爪端面相触,连杆的长端分别与对应的背楞连接;所述的型钢三角桁架内设置模板扣件,模板扣件一端连接两个L形的连接件,其中一个连接件的内侧侧壁与背楞的外侧侧壁连接,另一个连接件的内侧侧壁与背楞的上部连接,模板扣件上设置垫片,垫片与型钢三角桁架相触,垫片上安装数个蝶形螺母;明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,包括以下步骤:
步骤1:安装预埋地脚螺栓;
步骤2:安装模板;
步骤3:安装型钢三角桁架,穿插压梁槽钢,并安装横向连接钢管;
步骤4:用连接装置将模板和型钢三角桁架连成整体,并在操作平台安装完成后对受力系统进行检查、紧固,而后进行侧墙混凝土灌注;
步骤5:拆除模板及型钢三角桁架。步骤3中压梁槽钢的安装分为两种情况:当墙体段为直面时,需在每安装5-6榀所述型钢三角桁架后穿插压梁槽钢,但当底板有反梁时,需根据实际情况确定;当墙体段为弧形时,每安装1榀型钢三角桁架,就应安装压梁槽钢;步骤4中预先调节型钢三角桁架,直至模板面板上口向墙内倾约10mm。
本发明的优点在于:本发明利用型钢三角桁架和预埋件作为模板的支撑系统,可进行单侧立模且支架稳定性能高、防水性能好,钢管用量少且拆装方便,能够为隧道高大侧墙模板提供足够的抗侧移及抗浮力,既提高了模板的施工精度,又大大提高了施工效率及工程进度。
附图说明
图1是本发明结构示意图;图2是图1的Ⅰ部放大图;图3是图1的Ⅱ部放大图;图4是本发明施工步骤1示意图;图5是本发明施工步骤2示意图;图6是本发明施工步骤3示意图;图7是本发明施工步骤4示意图。
附图标记:1型钢三角桁架2预埋地脚螺栓3高强螺栓4操作平台6背楞7模板8支撑钢管9压梁槽钢10横向连接钢管11模板扣件12蝶形螺母13垫片14连接爪。
具体实施方式
明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,如图1所示,包括直角三角形的型钢三角桁架1,型钢三角桁架1的底部一侧倾斜设置预埋地脚螺栓2,型钢三角桁架1上设置数个压梁槽钢9,型钢三角桁架1的直角边长边外侧安装模板7,型钢三角桁架1与模板7之间设置数个连接装置,连接装置的一端位于型钢三角桁架1一侧的模板7内部,型钢三角桁架1的斜边上沿长度方向安装横向连接钢管10,型钢三角桁架1上部安装操作平台4。这种结构采用型钢三角桁架1和预埋地脚螺栓2对模板7进行单侧支撑,使用的钢管数量小,搭设周期短,拆卸工作量较小,侧墙的施工效率高,能够满足工程实际对于工期的要求;这种结构通过预埋地脚螺栓2对型钢三角桁架1和模板7进行固定并提供支撑力,避免混凝土灌注过程中,模板7受侧向压力及上浮力影响,出现模板上浮、胀模的现象,防止混凝土墙面平整度、垂直度等出现缺陷,工程质量高;这种结构使用连接装置对模板7和型钢三角桁架1进行连接,而连接装置的一端位于型钢三角桁架1一侧的模板7内部,使模板7不需要对拉螺栓,模板7的灌注混凝土的一侧无孔洞,避免对主体结构侧墙的防水性能带来影响,防止造成防水隐患,能够保证施工质量。所述型钢三角桁架1由标准节和加高节组成,以应对不同的侧墙高度。操作平台4能够供施工人员进行混凝土灌注。
所述的型钢三角桁架1的底部设置高强螺栓3。这种结构能够将型钢三角桁架1固定稳固,从而将模板7固定,避免混凝土灌注过程中,模板7受侧向压力及上浮力影响,出现模板7上浮、胀模的现象,防止混凝土墙面平整度、垂直度等出现缺陷,提高工程质量与工程形象。
如图2所示,所述的预埋地脚螺栓2上部设置连接管,连接管设置内螺纹,连接管安装在型钢三角桁架1上,连接管下部与预埋地脚螺栓2配合连接,连接管上部配合安装螺栓。这种结构通过固定在型钢三角桁架1上的连接管,可以方便与预埋地脚螺栓2的安装和拆除,并使型钢三角桁架1与预埋地脚螺栓2固定牢固。连接管上部配合安装螺栓,这种结构通过螺栓在连接管内对预埋地脚螺栓2进行固定和限位。
如图3所示,所述的连接装置可以由涨紧螺栓构成,也可以有连接爪14,连接爪14一端位于模板7内,连接爪14另一端与型钢三角桁架1连接,连接爪14两侧分别安装两个L形的背楞6,其中两个背楞6与模板7连接,另外两个背楞6与型钢三角桁架1连接。连接爪14由两个大小不同的长方体组成,连接爪14宽度大的一端位于模板7内,连接爪14宽度小的一端与型钢三角桁架1连接。这种结构使连接爪14的大头端位于模板7内,不易脱出,型钢三角桁架1与模板7通过背楞6和连接爪14连接,固定紧密,并且方便安装和拆卸。
所述的模板7内设置两个倾斜的L形连杆,连杆的短端与连接爪14端面相触,连杆的长端分别与对应的背楞6连接。连杆的长端开设外螺纹并配合安装螺母,螺母与对应的背楞6相触,这种结构能够使模板7与连接爪14连接紧密。
所述的型钢三角桁架1内设置模板扣件11,模板扣件11一端连接两个L形的连接件,其中一个连接件的内侧侧壁与背楞6的外侧侧壁连接,另一个连接件的内侧侧壁与背楞6的上部连接,模板扣件11上设置垫片13,垫片13与型钢三角桁架1相触,垫片13上安装数个蝶形螺母12。这种结构能够使型钢三角桁架1与背楞6连接紧密。
明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,包括以下步骤:
如图4所示,步骤1:安装预埋地脚螺栓2;
如图5所示,步骤2:安装模板7;进行此步骤时,可临时使用支撑钢管8对模板7进行支撑。
如图6所示,步骤3:安装型钢三角桁架1,穿插压梁槽钢9,并安装横向连接钢管10;
如图7所示,步骤4:用连接装置将模板7和型钢三角桁架1连成整体,并在操作平台4安装完成后对受力系统进行检查、紧固,而后进行侧墙混凝土灌注;
步骤5:拆除模板7及型钢三角桁架1。
明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,步骤3中压梁槽钢9的安装分为两种情况:当墙体段为直面时,需在每安装5-6榀所述型钢三角桁架后穿插压梁槽钢9,但当底板有反梁时,需根据实际情况确定;当墙体段为弧形时,每安装1榀型钢三角桁架1,就应安装压梁槽钢9。步骤3中,横向连接钢管为48的钢管。
明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,步骤2中在安装模板7之前需先在安装位置弹出墙边线。步骤2中,模板7安放到预定位置后,在模板7上安装横槽钢背楞6,并用模板扣件11和两个连接件将背楞6与型钢三角桁架1锁紧。模板扣件11和其中一个连接件可以是钩头螺栓。
明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,步骤4中预先调节型钢三角桁架1,直至模板7面板上口向墙内倾约10mm。当型钢三角桁架1加高节时,内倾约5mm。安装时,模板7向墙内倾斜,这种方式能够在灌注混凝土后,模板7上部受侧向挤压力变形或倾斜后,使模板7垂直于地面。
利用本施工工艺进行侧墙立模,可一次性支设模板高度达3.4米,对于较高墙体可减少水平施工缝的留置数量,利于墙体防水;能够满足超高墙体混凝土灌注对底部抗力的要求;该施工工艺无需对拉螺栓,可有效提高墙体的防水性能,并降低工程造价,有利于环保;该施工工艺浇筑的侧墙外观质量较好,可以有效地减少钢材的使用,具有较好的经济效益和社会效益。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (9)

1.明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:包括直角三角形的型钢三角桁架(1),型钢三角桁架(1)的底部一侧倾斜设置预埋地脚螺栓(2),型钢三角桁架(1)上设置数个压梁槽钢(9),型钢三角桁架(1)的直角边长边外侧安装模板(7),型钢三角桁架(1)与模板(7)之间设置数个连接装置,连接装置的一端位于型钢三角桁架(1)一侧的模板(7)内部,型钢三角桁架(1)的斜边上沿长度方向安装横向连接钢管(10),型钢三角桁架(1)上部安装操作平台(4)。
2.根据权利要求1所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:所述的型钢三角桁架(1)的底部设置高强螺栓(3)。
3.根据权利要求1所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:所述的预埋地脚螺栓(2)上部设置连接管,连接管设置内螺纹,连接管安装在型钢三角桁架(1)上,连接管下部与预埋地脚螺栓(2)配合连接,连接管上部配合安装螺栓。
4.根据权利要求1所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:所述的连接装置有连接爪(14),连接爪(14)一端位于模板(7)内,连接爪(14)另一端与型钢三角桁架(1)连接,连接爪(14)两侧分别安装两个L形的背楞(6),其中两个背楞(6)与模板(7)连接,另外两个背楞(6)与型钢三角桁架(1)连接。
5.根据权利要求4所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:所述的模板(7)内设置两个倾斜的L形连杆,连杆的短端与连接爪(14)端面相触,连杆的长端分别与对应的背楞(6)连接。
6.根据权利要求4所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模,其特征在于:所述的型钢三角桁架(1)内设置模板扣件(11),模板扣件(11)一端连接两个L形的连接件,其中一个连接件的内侧侧壁与背楞(6)的外侧侧壁连接,另一个连接件的内侧侧壁与背楞(6)的上部连接,模板扣件(11)上设置垫片(13),垫片(13)与型钢三角桁架(1)相触,垫片(13)上安装数个蝶形螺母(12)。
7.根据权利要求1所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:安装预埋地脚螺栓(2);
步骤2:安装模板(7);
步骤3:安装型钢三角桁架(1),穿插压梁槽钢(9),并安装横向连接钢管(10);
步骤4:用连接装置将模板(7)和型钢三角桁架(1)连成整体,并在操作平台(4)安装完成后对受力系统进行检查、紧固,而后进行侧墙混凝土灌注;
步骤5:拆除模板(7)及型钢三角桁架(1)。
8.根据权利要求7所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,其特征在于:步骤3中压梁槽钢(9)的安装分为两种情况:当墙体段为直面时,需在每安装5-6榀所述型钢三角桁架后穿插压梁槽钢(9),但当底板有反梁时,需根据实际情况确定;当墙体段为弧形时,每安装1榀型钢三角桁架(1),就应安装压梁槽钢(9)。
9.根据权利要求7所述的明挖隧道主体结构高大侧墙单侧立模的施工工艺,其特征在于:步骤4中预先调节型钢三角桁架(1),直至模板(7)面板上口向墙内倾约10mm。
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