CN106884664B - 隧道仰拱模板及隧道仰拱填充快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道仰拱及仰拱填充施工技术领域，公开了一种隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，其包括矮边墙模板、仰拱模板以及端头仰拱模板，所述端头仰拱模板设置在所述仰拱模板与已完成的仰拱填充表面相对的一端，所述矮边墙模板位于所述仰拱模板的外侧上部并与所述仰拱模板可拆卸连接，所述矮边墙模板的两端分别从所述仰拱模板的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部用于压靠在已完成的仰拱填充表面上，所述第二延伸部用于压靠在所述端头仰拱模板上。该模板不仅操作简单，同时解决了仰拱及仰拱填充混凝土浇筑时间长，模板定位及加固困难、掌子面爆破作业易损伤模板液压系统等施工难题。本发明还提供了一种隧道仰拱及仰拱填充施工方法。

Description

隧道仰拱模板及隧道仰拱填充快速施工方法

技术领域

本发明涉及隧道仰拱及仰拱填充施工技术领域，特别是涉及一种隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，以及一种隧道仰拱及仰拱填充施工方法。

背景技术

仰拱施工在隧道施工中，特别是Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级软弱围岩隧道施工中起着十分关键的作用。仰拱施工完成后，代表着隧道的初期支护形成一个类似圆形的受力整体，对控制隧道初期支护变形，保证隧道施工安全起着十分关键的作用。2014年9月，国家安全监管总局颁发了《隧道施工安全九条规定》中第三条明确规定严禁安全步距超标(即Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级软弱围岩隧道封闭位置距掌子面不得大于35m)，所以，仰拱施工的速度在一定程度上也制约这掌子面掘进的速度。

近年来我国修建多条高速铁路，对于隧道仰拱及仰拱填充的施工工序如下：施工准备→隧底开挖→仰拱初支钢架施工→仰拱初支喷射混凝土→绑扎仰拱钢筋→安装止水带→安装模板→浇筑仰拱混凝土→混凝土等强→拆除仰拱模板→浇筑仰拱填充混凝土。从以往施工的高速铁路隧道中了解，此种施工方法不太理想，因为仰拱混凝土浇筑完成后，需要待混凝土强度达到拆模条件后，拆除模板方可进行仰拱填充混凝土浇筑，导致每板仰拱混凝土浇筑均浪费15～20小时。

为解决上述难题，现有技术探索了很多方法，但目前为止均存在各种缺陷。其中较多仰拱模板采用了液压系统，悬挂翻转式模板，增加了较多的支撑梁和行走系统，即不方便操作，又因距离掌子面较近，爆破作业易损坏液压装置，难以推广。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个目的是提供一种隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板，该模板不仅操作简单，同时解决了仰拱及仰拱填充混凝土浇筑时间长，模板定位及加固困难、掌子面爆破作业易损伤模板液压系统等施工难题。

本发明的另一个目的是提供一种隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，其中，包括矮边墙模板、仰拱模板以及端头仰拱模板，所述端头仰拱模板设置在所述仰拱模板与已完成的仰拱填充表面相对的一端，所述矮边墙模板位于所述仰拱模板的外侧上部并与所述仰拱模板可拆卸连接，所述矮边墙模板的两端分别从所述仰拱模板的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部用于压靠在所述已完成的仰拱填充表面上，所述第二延伸部用于压靠在所述端头仰拱模板上。

其中，所述第一延伸部的长度为0.4-0.6m，所述第二延伸部的长度为0.4-0.6m。

其中，所述仰拱模板与所述矮边墙模板通过连接件连接。

其中，所述连接件为连接螺栓。

其中，还包括设置在仰拱模板内侧且在已完成的仰拱填充表面和端头仰拱模板之间间隔排列的多根定位钢筋。

其中，多根所述定位钢筋沿隧道的延伸方向等距离间隔排列。

其中，相邻两根定位钢筋的间距为225-275mm。

其中，所述仰拱端头模板包括定型钢模板和弧形的工字钢模板，所述定型钢模板位于所述工字钢模板的上方，所述工字钢模板位于隧道仰拱中心处并用于固定隧道仰拱的中埋止水带。

本发明还公开了一种隧道仰拱及仰拱填充施工方法，其包括以下步骤：

S1：开挖待浇筑混凝土的仰拱段，施作初期支护；

S2：绑扎仰拱钢筋，并在仰拱钢筋绑扎完成后进行模板定位；

S3：安装端头仰拱模板，并在所述端头仰拱模板上安装止水带；

S4：安装仰拱模板与矮边墙模板；

S5：浇筑仰拱混凝土；

S6：待仰拱混凝土初凝后，拆除仰拱模板；

S7:浇筑仰拱填充混凝土。

(三)有益效果

本发明提供的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板及其施工方法通过将矮边墙模板和仰拱模板设计成可拆卸式连接，并使得矮边墙模板的两端分别从仰拱模板的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，使用时第一延伸部放置在已施工完成的仰拱填充表面，第二延伸部固定在仰拱端头模板上，在仰拱施工完成后，待混凝土初凝后，即可将仰拱模板从矮边墙模板上拆除，然后进行施工仰拱填充。由于在仰拱混凝土达到初凝后，即可浇注填充混凝土，从而实现仰拱分层浇筑，并且能节省仰拱施工循环时间，本发明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，较传统的施工方法能够节约时间15～20小时。此外，该模板不仅操作简单，同时解决了仰拱及仰拱填充混凝土浇筑时间长，模板定位及加固困难、掌子面爆破作业易损伤模板液压系统等施工难题。

附图说明

图1是根据本发明的一种隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安装正视图；

图2是图1中的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安装侧面图；

图3是图1中的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安装俯视图；

图4是仰拱混凝土的浇筑示意图；

图5是仰拱填充混凝土的浇筑示意图；以及

图6示出了端头仰拱模板的示意图。。

图中，1：矮边墙模板；2：仰拱模板；3：连接螺栓；4：加固工字钢；5：端头仰拱模板；51：工字钢模板；52：中埋止水带；53：定型钢模板；6：定位钢筋；7：已完成的仰拱填充表面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1至图4示出了根据本发明的一种隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的优选实施例。根据该实施例，该隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板包括矮边墙模板1、仰拱模板2以及端头仰拱模板5，其中，端头仰拱模板5设置在仰拱模板2与已完成的仰拱填充表面7相对的一端，矮边墙模板1位于仰拱模板2的外侧上部并与仰拱模板2通过连接件例如连接螺栓3可拆卸连接，矮边墙模板1的两端分别从仰拱模板2的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，其中第一延伸部用于压靠在已完成的仰拱填充表面7上，第二延伸部用于固定在端头仰拱模板5上。

本发明所提供的隧道仰拱模板通过将矮边墙模板1和仰拱模板2设计成可拆卸连接，并使得矮边墙模板1的两端分别从仰拱模板2的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，使用时将第一延伸部放置在已完成的仰拱填充表面7上，第二延伸部固定在仰拱端头模板5上，仰拱施工完成待仰拱混凝土初凝后，即可将仰拱模板2从矮边墙模板1上拆除，然后进行施工仰拱填充。本发明由于在仰拱混凝土达到初凝后，即可浇注仰拱填充混凝土，从而实现仰拱分层浇筑，并且能节省仰拱施工循环时间，较传统的施工方法能够节约时间15～20小时。此外，该模板不仅操作简单，同时解决了仰拱及仰拱填充混凝土浇筑时间长，模板定位及加固困难、掌子面爆破作业易损伤模板液压系统等施工难题。

在该实施例中，第一延伸部和第二延伸部的长度均为0.5m。然而本领域的技术人员应当理解，第一延伸部和第二延伸部也可以采用其它数值的长度，例如0.6m，0.4m等，但是优选第一延伸部和第二延伸部的长度为0.4-0.6m，以保证拆除仰拱模板2时，矮边墙模板1不发生移动，保证了矮边墙的施工质量，且制造成本较低。

此外，在该实施例中，该隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板还包括设在仰拱模板2的内侧且在已完成的仰拱填充表面7和端头仰拱模板5之间间隔排列的多根定位钢筋6，以保证隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的位置及侧移。具体地，在该实施例中，定位钢筋6的数量为4根，在本发明的其它一些实施例中，定位钢筋也可以是5根或其它数量。优选地，这4根定位钢筋沿隧道的延伸方向等距离间隔排列。且优选相邻两根定位钢筋6的间距为225-275mm米，如取250mm。由于仰拱段的长度通常为1-1.2米，即每次浇筑时，设置的定位钢筋6的数量为4-5根。

进一步地，如图6所示，仰拱端头模板5包括定型钢模板53和弧形的工字钢模板51，其中，定型钢模板53位于工字钢模板51的上方，工字钢模板51位于隧道仰拱中心处并用于固定隧道仰拱的中埋止水带52。具体地，工字钢模板51根据仰拱的厚度和中埋止水带52的弧度，采用等高度的工字钢加工成仰拱的弧度，利用工字钢模板51的工字钢高度保证中埋止水带52位于仰拱中心处，以便有效地保持中埋止水带52的平整度及位置的正确。

本发明还公开了一种隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，其包括以下步骤：

S1：开挖待浇筑混凝土的仰拱段，施作初期支护；

S2：绑扎仰拱钢筋，并在仰拱钢筋绑扎完成后进行模板定位；具体地，模板定位是在测量人员放点后，在绑扎钢筋时放置定位钢筋6进行定位；

S3：安装端头仰拱模板5，并在端头仰拱模板5上安装止水带；

S4：安装仰拱模板2与矮边墙模板1；其中仰拱模板2和矮边墙模板1采用人工配合机械预先拼装而成，矮边墙模板1与仰拱模板2通过连接螺栓3连接；

S5：浇筑仰拱混凝土；

S6：待仰拱混凝土初凝后，拆除仰拱模板2，如图1所示；具体地，待仰拱混凝土达到初凝后，将仰拱模板2与矮边墙模板1连接的连接螺栓松开，以将仰拱模板2拆除；然后再浇筑填充混凝土；

S7:浇筑仰拱填充混凝土，如图5所示。在仰拱填充混凝土浇注完成后即可进行下一段的仰拱施工。

本发明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，通过采用隧道仰拱及仰拱填充快速施工用便携式模板，使得无需等待仰拱强度达到拆模要求，即可拆除仰拱模板2。即在仰拱混凝土达到初凝后，即可浇注填充混凝土，从而实现仰拱分层浇筑，并且能节省仰拱施工循环时间，本发明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，较传统的施工方法能够节约时间15～20小时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，其特征在于，包括矮边墙模板、仰拱模板以及端头仰拱模板，所述端头仰拱模板设置在所述仰拱模板与已完成的仰拱填充表面相对的一端，所述矮边墙模板位于所述仰拱模板的外侧上部并与所述仰拱模板可拆卸连接，所述矮边墙模板的两端分别从所述仰拱模板的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部用于压靠在所述已完成的仰拱填充表面上，所述第二延伸部用于压靠在所述端头仰拱模板上；

其中，所述端头仰拱模板包括定型钢模板和弧形的工字钢模板，所述定型钢模板位于所述工字钢模板的上方，所述工字钢模板位于隧道仰拱中心处并用于固定隧道仰拱的中埋止水带。

2.如权利要求1所述的模板，其特征在于，所述第一延伸部的长度为0.4-0.6m，所述第二延伸部的长度为0.4-0.6m。

3.如权利要求1所述的模板，其特征在于，所述仰拱模板与所述矮边墙模板通过连接件连接。

4.如权利要求3所述的模板，其特征在于，所述连接件为连接螺栓。

5.如权利要求1所述的模板，其特征在于，还包括设置在仰拱模板内侧且在已完成的仰拱填充表面和端头仰拱模板之间间隔排列的多根定位钢筋。

6.如权利要求5所述的模板，其特征在于，多根所述定位钢筋沿隧道的延伸方向等距离间隔排列。

7.如权利要求6所述的模板，其特征在于，相邻两根定位钢筋的间距为225-275mm。

8.一种隧道仰拱及仰拱填充施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：开挖待浇筑混凝土的仰拱段，施作初期支护；

S2：绑扎仰拱钢筋，并在仰拱钢筋绑扎完成后进行模板定位；

S3：安装端头仰拱模板，并在所述端头仰拱模板上安装止水带；

S4：安装仰拱模板与矮边墙模板；其中，端头仰拱模板设置在仰拱模板与已完成的仰拱填充表面相对的一端，矮边墙模板位于仰拱模板的外侧上部并与仰拱模板可拆卸连接，矮边墙模板的两端分别从仰拱模板的两端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，第一延伸部用于压靠在已完成的仰拱填充表面上，第二延伸部用于压靠在端头仰拱模板上；其中，端头仰拱模板包括定型钢模板和弧形的工字钢模板，定型钢模板位于工字钢模板的上方，工字钢模板位于隧道仰拱中心处并用于固定隧道仰拱的中埋止水带；

S5：浇筑仰拱混凝土；

S6：待仰拱混凝土初凝后，拆除仰拱模板；

S7：浇筑仰拱填充混凝土。

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