CN108894796B - 一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,属隧道施工领域。本发明在二次衬砌施工前,先分段预制叠合板;在施工初期支护施工时,在围岩内部预埋锚固连接件;随后分片拼装预制叠合板,叠合板通过预埋锚固连接件固定在围岩和初期支护上,叠合板两端和仰拱连接;叠合板拼装完毕固定好以后,再将预先绑扎好的钢筋插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的构造筋与插入钢筋连接在一起,然后在侧面安装封口模板,浇筑混凝土;待两侧叠合板内部现浇混凝土终凝后,再浇筑后浇带,连接两侧先期浇筑的二次衬砌。本发明不仅可以节约模板,占用空间小,而且方便混凝土连续施工,可以节约施工成本,缩短施工工期,具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,属于隧道施工技术领域。
背景技术
传统的隧道二次衬砌施工均采用模板台车现浇施工,模板台车体型庞大、笨重,需要安装专门的轨道进行推进施工,模板台车在施工期间需要占据了大量的隧道空间,对隧道内其他工序及运输造成严重干扰;此外模板台车需要在前一段二次衬砌混凝土初凝完成后才能脱模前移,开始第二段混凝土施工,因此施工周期较长;第三,模板台车的模板轮廓是标准断面,因此只适用于标准断面的二次衬砌施工,当遇到曲线加宽段或者紧急停车带等非标准断面时,模板台车一般需要在模板外侧附加支架模板进行加宽才能适用,施工过程耗时长,工序十分复杂。在隧道二次衬砌施工中,如何破解模板台车现浇混凝土施工技术的固有缺陷,寻求一种占用空间小、施工速度快、适用于多种断面形状的施工方法已经成为目前隧道施工领域迫切需要解决的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,在于克服现有隧道二次衬砌模板台车现浇施工工艺的固有缺陷,克服模板台车现浇施工工艺所具有的占用空间大、施工周期长、异性断面适应性差等缺点;通过采用叠合板技术充分发挥预制混凝土与现浇混凝土的优势,提出一种节约空间、施工速度快、异形断面适应性强的使用叠合板技术的隧道二次衬砌无模板施工技术,从根本上改善隧道二次衬砌的施工工艺,有助于加快施工进度、节约施工成本。
本发明技术方案是:一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,在二次衬砌施工前,先分段预制叠合板;在施工初期支护施工时,在围岩内部预埋锚固连接件;随后分片拼装预制叠合板,分片预制的叠合板通过预留的钢板锚固连接,叠合板通过预埋锚固连接件固定在围岩和初期支护上,叠合板两端和仰拱连接;叠合板拼装完毕固定好以后,再将预先绑扎好的钢筋插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的构造筋与插入钢筋连接在一起,然后在侧面安装封口模板,浇筑混凝土;待两侧叠合板内部现浇混凝土终凝后,再浇筑后浇带,连接两侧先期浇筑的二次衬砌。
所述方法的具体步骤如下:
Step1、先在洞外预制场,按要求分段预制左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3,其上两端均预留叠合板连接钢板7;
Step2、施作初期支护14时,在围岩内部预埋锚固连接件4,锚固连接件4用于后期左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3的固定;
Step3、进行仰拱15的施工,同时仰拱15两端预留连接钢板8;
Step4、分片拼装预制叠合板,左边墙叠合板1、右边墙叠合板3和顶部叠合板2分别通过预留的叠合板连接钢板7锚固连接形成整体,且左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3均通过预埋锚固连接件4固定在围岩和初期支护14上;左边墙叠合板1、右边墙叠合板3下端和仰拱之间均通过预留连接钢板8用螺栓连接;
Step5、叠合板拼装完毕固定好以后,将预先绑扎好的二次衬砌钢筋6插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的桁架钢筋5与二次衬砌钢筋6绑扎连接,然后在侧面安装封口模板;
Step6、在初期支护14与叠合板之间浇筑混凝土19;
Step7、拼装后的叠合板与相邻叠合板之间预留后浇带11,待左边墙叠合板1、右边墙叠合板3内部混凝土浇筑完成,混凝土终凝后,进行后浇带钢筋12绑扎,再浇筑后浇带纤维混凝土13,连接两侧先期浇筑的二次衬砌。
所述步骤Step6中,浇筑混凝土时,混凝土从两侧按照从低到高的顺序先浇筑边墙后浇筑拱部,两边对称浇筑直至完成,避免两侧荷载不对称引起的叠合板变形。
所述叠合板的内轮廓与隧道二次衬砌的设计内轮廓保持完全一致;当隧道处于曲线加宽段、紧急停车带的异性断面地段时,叠合板的形状根据隧道设计内轮廓来进行预制。
所述叠合板纵向宽度3-4米;所述叠合板厚度5-8cm。
所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3通过预埋在围岩内的锚固连接件4悬挂固定。
所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3均包括桁架钢筋5、钢绞线9、叠合板预制混凝土板10;桁架钢筋5通过钢绞线9为叠合板预制混凝土板10配筋。
所述叠合板内部掺入聚丙烯纤维,用于增加叠合板的抗裂性能。
所述后浇带11设置在分段施工的二次衬砌之间,两段衬砌之间采用纵向钢筋连接,后浇带11宽度50-80cm;后浇带11待两侧施工段混凝土初凝完成后再浇筑,以消除混凝土的收缩应力和温度应力,后浇带混凝土中掺入2%的聚丙烯纤维以提高后浇带的抗裂能力。
所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3外部安装钢架支撑体系,用于保证左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3在混凝土浇筑过程中的稳定性。
本发明的有益效果是:
1、本发明使用叠合板技术的隧道二次衬砌无模板施工技术取消对模板台车的使用,节省了隧道内的施工空间;利用叠合板方便同步施工的优势可加快二次衬砌的施工进度;利用叠合板形状随意预制的优势提高了隧道衬砌施工异性断面的适应性;因此具有显著的经济价值和综合效益;
2、本发明可以实现隧道二次衬砌的无模板施工,利用叠合板作为隧道二次衬砌的模板,能够同时发挥预制混凝土与现浇混凝土的优势;采用叠合板技术不仅可以节约模板,占用空间小,而且方便混凝土连续施工,可以节约施工成本,缩短施工工期,具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明总体示意图;
图2为本发明叠合板构造详细示意图;
图3为本发明叠合板之间连接锚固详细结构示意图;
图4为本发明叠合板与仰拱连接锚固详细结构示意图;
图5为本发明叠合板后浇带剖面配筋示意图;
图6-图12为本发明步骤Step1-7的具体实施部分结构示意图。
图1-12中各标号:1-左边墙叠合板,2-顶部叠合板,3-右边墙叠合板,4-锚固连接件,5-叠合板桁架钢筋,6-二次衬砌钢筋,7-叠合板连接钢板,8-连接钢板,9-钢绞线,10-叠合板预制混凝土板, 11-后浇带,12-后浇带钢筋,13-后浇带纤维混凝土,14-初期支护,15-仰拱,16-锚固段,17-垫块,18-螺栓,19-混凝土。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-12所示,一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,在二次衬砌施工前,先分段预制叠合板;在施工初期支护施工时,在围岩内部预埋锚固连接件;随后分片拼装预制叠合板,分片预制的叠合板通过预留的钢板锚固连接,叠合板通过预埋锚固连接件固定在围岩和初期支护上,叠合板两端和仰拱连接;叠合板拼装完毕固定好以后,再将预先绑扎好的钢筋插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的构造筋与插入钢筋连接在一起,然后在侧面安装封口模板,浇筑混凝土;待两侧叠合板内部现浇混凝土终凝后,再浇筑后浇带,连接两侧先期浇筑的二次衬砌。
进一步的,所述方法的具体步骤如下:
Step1、先在洞外预制场,按要求分段预制左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3,其上两端均预留叠合板连接钢板7;
Step2、施作初期支护14时,在围岩内部预埋锚固连接件4,如图8,锚固连接件4的锚固段16预埋在围岩中,锚固连接件4用于后期左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3的固定;
Step3、进行仰拱15的施工,同时仰拱15两端预留连接钢板8;
Step4、分片拼装预制叠合板,左边墙叠合板1、右边墙叠合板3和顶部叠合板2分别通过预留的叠合板连接钢板7、垫块17锚固连接形成整体,且左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3均通过预埋锚固连接件4固定在围岩和初期支护14上;左边墙叠合板1、右边墙叠合板3下端和仰拱之间均通过预留连接钢板8、垫块17用螺栓18连接;
Step5、叠合板拼装完毕固定好以后,将预先绑扎好的二次衬砌钢筋6插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的桁架钢筋5与二次衬砌钢筋6绑扎连接,然后在侧面安装封口模板;
Step6、在初期支护14与叠合板之间浇筑混凝土19;
Step7、拼装后的叠合板与相邻叠合板之间预留后浇带11,待左边墙叠合板1、右边墙叠合板3内部混凝土浇筑完成,混凝土终凝后,进行后浇带钢筋12绑扎,再浇筑后浇带纤维混凝土13,连接两侧先期浇筑的二次衬砌。
进一步的,所述步骤Step6中,浇筑混凝土时,混凝土从两侧按照从低到高的顺序先浇筑边墙后浇筑拱部,两边对称浇筑直至完成,避免两侧荷载不对称引起的叠合板变形。
进一步的,所述叠合板的内轮廓与隧道二次衬砌的设计内轮廓保持完全一致;当隧道处于曲线加宽段、紧急停车带的异性断面地段时,叠合板的形状根据隧道设计内轮廓来进行预制。
进一步的,所述叠合板纵向宽度3米;所述叠合板厚度5cm。
进一步的,所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3通过预埋在围岩内的锚固连接件4悬挂固定。
进一步的,所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3均包括桁架钢筋5、钢绞线9、叠合板预制混凝土板10;桁架钢筋5通过钢绞线9为叠合板预制混凝土板10配筋。
进一步的,所述叠合板内部掺入聚丙烯纤维,用于增加叠合板的抗裂性能。
进一步的,所述后浇带11设置在分段施工的二次衬砌之间,两段衬砌之间采用纵向钢筋连接,后浇带11宽度50cm;后浇带11待两侧施工段混凝土初凝完成后再浇筑,以消除混凝土的收缩应力和温度应力,后浇带混凝土中掺入2%的聚丙烯纤维以提高后浇带的抗裂能力。
进一步的, 所述左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3外部安装钢架支撑体系,用于保证左边墙叠合板1、顶部叠合板2、右边墙叠合板3在混凝土浇筑过程中的稳定性。
本发明的工作原理是:
利用叠合板可以发挥出预制混凝土与现浇混凝土双重优势的特点,用叠合板替代隧道二次衬砌的模板;通过围岩预埋锚固连接件固定叠合板,从而取消模板支架,节约隧道施工的工作空间;利用叠合板的形状方便预先预制的优势,可以适应隧道不同里程断面形状变化的要求;利用叠合板技术可以进行多断面同时施工的优势,加快施工进度。
实施例2:如图1-12所示,一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,本实施例与实施例1相同,其中:
进一步的,所述叠合板纵向宽度4米;所述叠合板厚度8cm。后浇带11宽度80cm。
实施例3:如图1-12所示,一种使用叠合板技术的隧道无模板二次衬砌施工方法,本实施例与实施例1相同,其中:
进一步的,所述叠合板纵向宽度3.5米;所述叠合板厚度6cm。后浇带11宽度60cm。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:在二次衬砌施工前,先分段预制叠合板;在施工初期支护施工时,在围岩内部预埋锚固连接件;随后分片拼装预制叠合板,分片预制的叠合板通过预留的叠合板连接钢板(7)锚固连接,叠合板通过预埋锚固连接件固定在围岩和初期支护上,叠合板两端和仰拱连接;叠合板拼装完毕固定好以后,再将预先绑扎好的二次衬砌钢筋(6)插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的桁架钢筋(5)与二次衬砌钢筋(6)连接在一起,然后在侧面安装封口模板,浇筑混凝土;待两侧叠合板内部现浇混凝土终凝后,再浇筑后浇带,连接两侧先期浇筑的二次衬砌;
所述方法的具体步骤如下:
步骤一、先在洞外预制场,按要求分段预制左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3),其上两端均预留叠合板连接钢板(7);
步骤二、施作初期支护(14)时,在围岩内部预埋锚固连接件(4),锚固连接件(4)用于后期左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)的固定;
步骤三、进行仰拱(15)的施工,同时仰拱(15)两端预留连接钢板(8);
步骤四、分片拼装预制叠合板,左边墙叠合板(1)、右边墙叠合板(3)和顶部叠合板(2)分别通过预留的叠合板连接钢板(7)锚固连接形成整体,且左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)均通过预埋锚固连接件(4)固定在围岩和初期支护(14)上;左边墙叠合板(1)、右边墙叠合板(3)下端和仰拱之间均通过预留连接钢板(8)用螺栓连接;
步骤五、叠合板拼装完毕固定好以后,将预先绑扎好的二次衬砌钢筋(6)插入初期支护与叠合板之间,将叠合板上的桁架钢筋(5)与二次衬砌钢筋(6)绑扎连接,然后在侧面安装封口模板;
步骤六、在初期支护(14)与叠合板之间浇筑混凝土(19);
步骤七、拼装后的叠合板与相邻叠合板之间预留后浇带(11),待左边墙叠合板(1)、右边墙叠合板(3)内部混凝土浇筑完成,混凝土终凝后,进行后浇带钢筋(12)绑扎,再浇筑后浇带纤维混凝土(13),连接两侧先期浇筑的二次衬砌。
2.根据权利要求1所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述步骤六中,浇筑混凝土时,混凝土从两侧按照从低到高的顺序先浇筑边墙后浇筑拱部,两边对称浇筑直至完成,避免两侧荷载不对称引起的叠合板变形。
3.根据权利要求1-2任一项所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述叠合板的内轮廓与隧道二次衬砌的设计内轮廓保持完全一致;当隧道处于曲线加宽段、紧急停车带的异性断面地段时,叠合板的形状根据隧道设计内轮廓来进行预制。
4.根据权利要求1-2任一项所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述叠合板纵向宽度3-4米;所述叠合板厚度5-8cm。
5.根据权利要求1所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)通过预埋在围岩内的锚固连接件(4)悬挂固定。
6.根据权利要求1所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)均包括桁架钢筋(5)、钢绞线(9)、叠合板预制混凝土板(10);桁架钢筋(5)通过钢绞线(9)为叠合板预制混凝土板(10)配筋。
7.根据权利要求1-2任一项所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述叠合板内部掺入聚丙烯纤维,用于增加叠合板的抗裂性能。
8.根据权利要求1所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述后浇带(11)设置在分段施工的二次衬砌之间,两段衬砌之间采用后浇带钢筋(12)连接,后浇带(11)宽度50-80cm;后浇带(11)待两侧施工段混凝土初凝完成后再浇筑,以消除混凝土的收缩应力和温度应力,后浇带纤维混凝土(13)中掺入2%的聚丙烯纤维以提高后浇带的抗裂能力。
9.根据权利要求1所述的使用叠合板的隧道无模板二次衬砌施工方法,其特征在于:所述左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)外部安装钢架支撑体系,用于保证左边墙叠合板(1)、顶部叠合板(2)、右边墙叠合板(3)在混凝土浇筑过程中的稳定性。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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