CN108915727A - 一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法 - Google Patents
一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法,属隧道施工领域。本发明先分段预制钢管拱架,将钢管拱架进行拼装,将钢管拱架紧贴围岩表明进行固定,在钢管内灌注高强混凝土形成钢管混凝土拱架,在钢管混凝土拱架间及外部施工钢筋网喷射混凝土,通过锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定钢管混凝土拱架;钢管混凝土拱架表面安装模板轨道支架装置,在模板轨道支架装置上安装模板轨道,再安装钢筋支架、滑动模板。本发明不仅能够适用各种隧道内轮廓尺寸,有效克服模板台车不适应变截面隧道施工的缺陷;而且对隧道施工空间的占用很小,不影响其他工序;滑模施工即简单快捷,又节约模板,具有显著的经济效益和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法,属于隧道施工技术领域。
背景技术
传统的隧道衬砌结构的初期支护主要采用格栅钢架或工字钢架作为骨架结构,格栅钢架或工字钢架的韧性好,但是抗压强度不高,在软弱围岩地段需要很大的用钢量才能满足初期支护强度的需要;而二次衬砌施工主要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。在隧道初期支护结构中如何充分发挥钢材和混凝土材料的力学特性,在降低用钢量的同时提高初期支护的强度和刚度是一个极具挑战性的技术难题;此外二次衬砌施工中,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:本发明提供一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法,用于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、异型断面适应性差等缺点;本发明通过采用滑模施工技术,提出一种节约空间、施工速度快、异形断面适应性强的隧道二次衬砌施工技术,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。
本发明通过在隧道初期支护中用钢管混凝土拱架替代传统的格栅钢架或工字钢架,可有效降低初期支护的用钢量,同时提高初期支护的刚度和强度;此外以钢管混凝土拱架为支撑安装二次衬砌的滑动模板,采用滑模技术替代传统的衬砌模板台车施工二次衬砌混凝土。
本发明技术方案是:一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,包括锚固连接件1、钢管拱架2、钢筋网喷射混凝土3、钢筋支架4、模板轨道支架装置5、模板轨道6、滑动模板7和可开关式窗口8;在隧道施工前在洞外分段预制钢管拱架2,在围岩预留锚固连接件1,将分段预制的钢管拱架2运至工作面进行拼装,将钢管拱架2通过锚固连接件1紧贴围岩表明进行固定,通过预留灌注孔在钢管内灌注高强混凝土形成钢管混凝土拱架,在钢管混凝土拱架间及外部施工钢筋网喷射混凝土3,通过锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定钢管混凝土拱架;钢管混凝土拱架表面通过套管装置安装模板轨道支架装置5,待初期支护结构施工完毕后,在模板轨道支架装置5上安装模板轨道6,模板轨道6固定完成后安装钢筋支架4,用于方便绑扎钢筋;进而安装上下两端带滚轮的滑动模板7,滑动模板7能在模板轨道6内滑动,滑动模板7上有间距的设置可开关式窗口8,用于绑扎钢筋和浇筑混凝土;当前工作面完成后,将滑动模板7滑到下一工作面,继续下一个工作面施工。
所述钢管拱架2采用直径为15-25cm的无缝圆钢管或采用边长为15-25cm的方钢管,钢管厚度均为1-2cm,由预埋锚固连接件1将钢管拱架固定于隧道初期支护内,代替初期支护内的格栅钢架或工字钢架,各钢管拱架2之间间距0.8~1.5m,具体参数取决于隧道围岩的类型,根据计算或工程类比法确定。
所述钢管拱架2分4段预制,各段钢管拱架2上部预留浇灌混凝土洞口,且各段钢管拱架2之间采用法兰连接或套管连接。
相邻钢管拱架2之间采用钢筋网喷射混凝土3进行充填,钢管拱架2外也采用钢筋网喷射混凝土3形成厚度5cm的锚固层,通过预埋锚固连接件与钢筋网喷射混凝土3一起固定好钢管混凝土拱架,钢管混凝土拱架与钢筋网喷射混凝土3一起构成隧道的初期支护结构。
所述滑动模板7上下两端设置滚轮,每片模板上间距4m布置50cm×50cm可开关式窗口8,呈梅花形布置,且开口位置加劲处理,便于绑扎钢筋和浇筑混凝土。
所述模板轨道6采用螺栓连接固定在模板轨道支架装置5上,当前工作面施工完成后将模板轨道6拆卸安装到下一工作面,重复利用。
所述钢筋支架4安装在钢管混凝土拱架2和模板轨道6之间,钢筋支架4用于固定二次衬砌的纵向钢筋,方便绑扎钢筋,当前工作面完成后将前一钢筋支架4拆卸后安装于下一工作面重复使用。
所述滑动模板7和模板轨道6每5m一节,并跟随施工进度向前推进;滑动模板7分为四块,左右边墙各一块,左右拱部各一块。
所述钢管拱架2、钢筋支架4、模板轨道支架装置5、模板轨道6、滑动模板7的尺寸均根据隧道断面尺寸的变化任意调整,以适应不同隧道断面的需要。
一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构的滑模施工方法,所述方法的具体步骤如下:
Step1、首先在隧道外根据隧道内净空尺寸以及初期支护的厚度分段预制钢管拱架2、滑动模板7;
Step2、待隧道开挖清碴打设系统锚杆后,在隧道围岩内施工锚固连接件1,将分段预制的各段钢管拱架2运至工作面进行拼装,将拼装好的钢管拱架2通过锚固连接件1紧贴围岩表面固定在设计位置,然后在钢管拱架2内部浇筑高强混凝土,形成钢管混凝土拱架结构;
Step3、在钢管混凝土拱架之间及拱架外浇筑钢筋网喷射混凝土3,形成完整的初期支护结构,依靠锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定好钢管混凝土拱架;
Step4、在钢管拱架2表面通过套管装置安装了模板轨道支架装置5,待初期支护结构施工完成后,在模板轨道支架装置5上安装模板轨道6,模板轨道6通过轨道固定装置固定于钢管混凝土拱架相应位置,且模板轨道6由两部分组成,内侧连接轨道固定装置,外侧轨道通过螺栓与内侧轨道形成整体结构,外侧轨道为可拆卸结构,当前工作面施工完成后能将滑动模板7滑动到下一工作面,并拆卸外侧轨道重复使用;
Step5、在模板轨道6与钢管拱架2之间安装钢筋支架4;
Step6、安装滑动模板7,滑动模板7上下两端的滚轮卡在上下模板轨道6内,能在轨道内滑动,滑动模板7上设有可开关式窗口8,从可开关式窗口8进行钢筋绑扎和混凝土浇筑;
Step7、将衬砌的纵向钢筋插入钢筋支架4进行固定,然后预留窗口浇筑混凝土,混凝土浇筑采用从低到高原则,顺序先浇筑仰拱及边墙后浇筑拱架部分,两边同时对称浇筑,完成后封闭窗口,当前工作面施作完成后,将滑动模板7滑到下一工作面,同时拆除前一段的钢筋支架4以及外侧模板轨道,重复利用。
所述步骤Step1中,钢管拱架2可采用直径15-25cm的无缝圆钢管,也可采用变长15-25cm的方钢管,钢管壁厚1-2cm,钢拱架分四段预制;钢管拱架的尺寸根据隧道开挖内轮廓与初期支护的厚度决定。
所述步骤Step2中,施工锚固连接件1的锚固段采用全长粘结型锚杆锚固在围岩中,锚杆长度4-6m,连接端采用钢套管固定钢管拱架。
所述步骤Step3中,钢筋网喷射混凝土3的厚度为比钢管直径或变长厚5cm,钢筋网喷射混凝土3的喷射分为两步,第一步在钢管拱架之间铺设钢筋网,然后喷射混凝土至于钢管拱架齐平;第二步在钢管拱架与喷好的混凝土表面再铺设一层钢筋网,然后喷射第二层混凝土5cm,将钢管拱混凝土拱架与喷射混凝土形成一个整体的初期支护结构。
所述步骤Step4中,模板轨道6采用螺栓连接固定在轨道支架装置5上,当前工作面施工完成后可将模板轨道6拆卸安装到下一工作面,重复利用。
所述步骤Step5中,钢筋支架4安装在钢管混凝土拱架2和模板轨道6之间,方便绑扎钢筋,当前工作面完成后可将前一钢筋支架3拆卸后安装于下一工作面重复使用。
所述步骤Step6中,滑动模板7和模板轨道6每5m一节,并跟随施工进度向前推进,减少工序,降低施工成本。
所述步骤Step7中,混凝土浇筑按照从低到高的顺序先浇筑仰拱及边墙后浇筑拱架部分,两边同时对称浇筑。
本发明的有益效果是:
1、使用钢管混凝土拱架替代格栅钢架或工字钢架,在减少用钢量的同时,通过钢管和混凝土共同发生作用,大大提高了初期支护结构的刚度和承载力;钢管分段预制拼装施工方便快捷,具有显著的经济效益。
2、采用钢管混凝土拱架为骨架安装滑模施工二次衬砌,不仅能够适用各种隧道内轮廓尺寸,有效克服模板台车不适应变截面隧道施工的缺陷;而且对隧道施工空间的占用很小,不影响其他工序;滑模施工即简单快捷,又节约模板,具有显著的经济效益和推广价值。
附图说明
图1为本发明的整体示意图;
图2为本发明的纵轴线剖面图;
图3为本发明的钢管混凝土拱架位置及模板轨道局部结构示意图;
图4为本发明的钢管混凝土拱架法兰连接示意图。
图1-4中各标号:1-锚固连接件,2-钢管拱架,3-钢筋网喷射混凝土,4-钢筋支架,5-模板轨道支架装置,6-模板轨道,7-滑动模板,8-可开关式窗口,9-左边墙段,10-右边墙段,11-仰拱段,12-拱部段,13-法兰。
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1-4所示,一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,包括锚固连接件1、钢管拱架2、钢筋网喷射混凝土3、钢筋支架4、模板轨道支架装置5、模板轨道6、滑动模板7和可开关式窗口8;在隧道施工前在洞外分段预制钢管拱架2,在围岩预留锚固连接件1,将分段预制的钢管拱架2运至工作面进行拼装,将钢管拱架2通过锚固连接件1紧贴围岩表明进行固定,通过预留灌注孔在钢管内灌注高强混凝土形成钢管混凝土拱架,在钢管混凝土拱架间及外部施工钢筋网喷射混凝土3,通过锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定钢管混凝土拱架;钢管混凝土拱架表面通过套管装置安装模板轨道支架装置5,待初期支护结构施工完毕后,在模板轨道支架装置5上安装模板轨道6,模板轨道6固定完成后安装钢筋支架4,用于方便绑扎钢筋;进而安装上下两端带滚轮的滑动模板7,滑动模板7能在模板轨道6内滑动,滑动模板7上有间距的设置可开关式窗口8,用于绑扎钢筋和浇筑混凝土;当前工作面完成后,将滑动模板7滑到下一工作面,继续下一个工作面施工。
进一步的,所述钢管拱架2采用直径为15cm的无缝圆钢管或采用边长为15cm的方钢管,钢管厚度均为1cm,由预埋锚固连接件1将钢管拱架固定于隧道初期支护内,代替初期支护内的格栅钢架或工字钢架,各钢管拱架2之间间距0.8m,具体参数取决于隧道围岩的类型,根据计算或工程类比法确定。
进一步的,所述钢管拱架2分4段预制,各段钢管拱架2上部预留浇灌混凝土洞口,且各段钢管拱架2之间采用法兰13连接或套管连接。于各段钢管上端预留洞口,方便往钢管内浇灌混凝土,各段钢管于现场拼装固定完成后再往钢管内浇灌混凝土。
进一步的,相邻钢管拱架2之间采用钢筋网喷射混凝土3进行充填,钢管拱架2外也采用钢筋网喷射混凝土3形成厚度5cm的锚固层,通过预埋锚固连接件与钢筋网喷射混凝土3一起固定好钢管混凝土拱架,钢管混凝土拱架与钢筋网喷射混凝土3一起构成隧道的初期支护结构。
进一步的,所述滑动模板7上下两端设置滚轮,每片模板上间距4m布置50cm×50cm可开关式窗口8,呈梅花形布置,且开口位置加劲处理,便于绑扎钢筋和浇筑混凝土。
进一步的,所述模板轨道6是由钢套管和连杆组成的,轨道外侧采用螺栓固定在轨道支架装置5,当前工作面施工完成后可将外侧轨道拆卸安装于下一工作面,重复使用。
进一步的,所述钢筋支架4安装在钢管混凝土拱架2和模板轨道6之间,钢筋支架4用于固定二次衬砌的纵向钢筋,方便绑扎钢筋,当前工作面完成后将前一钢筋支架4拆卸后安装于下一工作面重复使用。
进一步的,所述滑动模板7和模板轨道6每5m一节,并跟随施工进度向前推进,减少工序,降低施工成本。滑动模板7分为四块,左右边墙各一块,左右拱部各一块。
进一步的,所述钢管拱架2、钢筋支架4、模板轨道支架装置5、模板轨道6、滑动模板7的尺寸均根据隧道断面尺寸的变化任意调整,以适应不同隧道断面的需要。
一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构的滑模施工方法,所述方法的具体步骤如下:
Step1、首先在隧道外根据隧道内净空尺寸以及初期支护的厚度分段预制钢管拱架2、滑动模板7;钢管拱架2一般分4段预制,分别为左边墙段9、右边墙段10、仰拱段11、拱部段12;
Step2、待隧道开挖清碴打设系统锚杆后,在隧道围岩内施工锚固连接件1,将分段预制的各段钢管拱架2运至工作面进行拼装,将拼装好的钢管拱架2通过锚固连接件1紧贴围岩表面固定在设计位置,然后在钢管拱架2内部浇筑高强混凝土,形成钢管混凝土拱架结构;
Step3、在钢管混凝土拱架之间及拱架外浇筑钢筋网喷射混凝土3,形成完整的初期支护结构,依靠锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定好钢管混凝土拱架;
Step4、在钢管拱架2表面通过套管装置安装了模板轨道支架装置5,待初期支护结构施工完成后,在模板轨道支架装置5上安装模板轨道6,模板轨道6通过轨道固定装置固定于钢管混凝土拱架相应位置,且模板轨道6由两部分组成,内侧连接轨道固定装置,外侧轨道通过螺栓与内侧轨道形成整体结构,外侧轨道为可拆卸结构,当前工作面施工完成后能将滑动模板7滑动到下一工作面,并拆卸外侧轨道重复使用;
Step5、在模板轨道6与钢管拱架2之间安装钢筋支架4;
Step6、安装滑动模板7,滑动模板7上下两端的滚轮卡在上下模板轨道6内,能在轨道内滑动,滑动模板7上设有可开关式窗口8,从可开关式窗口8进行钢筋绑扎和混凝土浇筑;
Step7、将衬砌的纵向钢筋插入钢筋支架4进行固定,然后预留窗口浇筑混凝土,混凝土浇筑采用从低到高原则,顺序先浇筑仰拱及边墙后浇筑拱架部分,两边同时对称浇筑,完成后封闭窗口,当前工作面施作完成后,将滑动模板7滑到下一工作面,同时拆除前一段的钢筋支架4以及外侧模板轨道,重复利用。
进一步的,所述步骤Step1中,钢管拱架2可采用直径15cm的无缝圆钢管,也可采用变长15cm的方钢管,钢管壁厚1cm,钢拱架分四段预制;钢管拱架的尺寸根据隧道开挖内轮廓与初期支护的厚度决定。
进一步的,所述步骤Step2中,施工锚固连接件1的锚固段采用全长粘结型锚杆锚固在围岩中,锚杆长度4-6m,连接端采用钢套管固定钢管拱架。
进一步的,所述步骤Step3中,钢筋网喷射混凝土3的厚度为比钢管直径或变长厚5cm,钢筋网喷射混凝土3的喷射分为两步,第一步在钢管拱架之间铺设钢筋网,然后喷射混凝土至于钢管拱架齐平;第二步在钢管拱架与喷好的混凝土表面再铺设一层钢筋网,然后喷射第二层混凝土5cm,将钢管拱混凝土拱架与喷射混凝土形成一个整体的初期支护结构。
进一步的,所述步骤Step4中,模板轨道6采用螺栓连接固定在轨道支架装置5上,当前工作面施工完成后可将模板轨道6拆卸安装到下一工作面,重复利用。
进一步的,所述步骤Step5中,钢筋支架4安装在钢管混凝土拱架2和模板轨道6之间,方便绑扎钢筋,当前工作面完成后可将前一钢筋支架3拆卸后安装于下一工作面重复使用。
进一步的,所述步骤Step6中,滑动模板7和模板轨道6每5m一节,并跟随施工进度向前推进,减少工序,降低施工成本。
进一步的,所述步骤Step7中,混凝土浇筑按照从低到高的顺序先浇筑仰拱及边墙后浇筑拱架部分,两边同时对称浇筑。
本发明的原理是:
利用钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力,同时钢管借助混凝土的支撑作用,增强了钢管壁的稳定性,提高了钢管混凝土整体承载力。钢管混凝土拱架优越的工程性能,同时具有重量轻、安装简易等优点,利用钢管混凝土拱架作为骨架的初期支护,不仅能够降低用钢量,而且初期支护的刚度更高、强度更大。采用滑模施工方法,能够适应各种不同的隧道截面,施工占用空间小,工序简单,保证了施工的连续性,提升了总体经济效益。
实施例2:如图1-4所示,一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法,本实施例与实施例1相同,其中:
进一步的,所述钢管拱架2采用直径为25cm的无缝圆钢管或采用边长为25cm的方钢管,钢管厚度均为2cm,由预埋锚固连接件1将钢管拱架固定于隧道初期支护内,代替初期支护内的格栅钢架或工字钢架,各钢管拱架2之间间距1.5m,具体参数取决于隧道围岩的类型,根据计算或工程类比法确定。
进一步的,所述步骤Step1中,钢管拱架2可采用直径25cm的无缝圆钢管,也可采用变长25cm的方钢管,钢管壁厚2cm,钢拱架分四段预制;钢管拱架的尺寸根据隧道开挖内轮廓与初期支护的厚度决定。
实施例3:如图1-4所示,一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构及滑模施工方法,本实施例与实施例1相同,其中:
进一步的,所述钢管拱架2采用直径为22cm的无缝圆钢管或采用边长为22cm的方钢管,钢管厚度均为1.7cm,由预埋锚固连接件1将钢管拱架固定于隧道初期支护内,代替初期支护内的格栅钢架或工字钢架,各钢管拱架2之间间距1.3m,具体参数取决于隧道围岩的类型,根据计算或工程类比法确定。
进一步的,所述步骤Step1中,钢管拱架2可采用直径22cm的无缝圆钢管,也可采用变长22cm的方钢管,钢管壁厚1.7cm,钢拱架分四段预制;钢管拱架的尺寸根据隧道开挖内轮廓与初期支护的厚度决定。
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 (10)
1.一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:包括锚固连接件(1)、钢管拱架(2)、钢筋网喷射混凝土(3)、钢筋支架(4)、模板轨道支架装置(5)、模板轨道(6)、滑动模板(7)和可开关式窗口(8);在隧道施工前在洞外分段预制钢管拱架(2),在围岩预留锚固连接件(1),将分段预制的钢管拱架(2)运至工作面进行拼装,将钢管拱架(2)通过锚固连接件(1)紧贴围岩表明进行固定,通过预留灌注孔在钢管内灌注高强混凝土形成钢管混凝土拱架,在钢管混凝土拱架间及外部施工钢筋网喷射混凝土(3),通过锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定钢管混凝土拱架;钢管混凝土拱架表面通过套管装置安装模板轨道支架装置(5),待初期支护结构施工完毕后,在模板轨道支架装置(5)上安装模板轨道(6),模板轨道(6)固定完成后安装钢筋支架(4),用于方便绑扎钢筋;进而安装上下两端带滚轮的滑动模板(7),滑动模板(7)能在模板轨道(6)内滑动,滑动模板(7)上有间距的设置可开关式窗口(8),用于绑扎钢筋和浇筑混凝土;当前工作面完成后,将滑动模板(7)滑到下一工作面,继续下一个工作面施工。
2.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述钢管拱架(2)采用直径为15-25cm的无缝圆钢管或采用边长为15-25cm的方钢管,钢管厚度均为1-2cm,由预埋锚固连接件(1)将钢管拱架固定于隧道初期支护内,代替初期支护内的格栅钢架或工字钢架,各钢管拱架(2)之间间距0.8~1.5m,具体参数取决于隧道围岩的类型,根据计算或工程类比法确定。
3.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述钢管拱架(2)分4段预制,各段钢管拱架(2)上部预留浇灌混凝土洞口,且各段钢管拱架(2)之间采用法兰连接或套管连接。
4.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:相邻钢管拱架(2)之间采用钢筋网喷射混凝土(3)进行充填,钢管拱架(2)外也采用钢筋网喷射混凝土(3)形成厚度5cm的锚固层,通过预埋锚固连接件与钢筋网喷射混凝土(3)一起固定好钢管混凝土拱架,钢管混凝土拱架与钢筋网喷射混凝土(3)一起构成隧道的初期支护结构。
5.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述滑动模板(7)上下两端设置滚轮,每片模板上间距4m布置50cm×50cm可开关式窗口(8),呈梅花形布置,且开口位置加劲处理,便于绑扎钢筋和浇筑混凝土。
6.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述模板轨道(6)采用螺栓连接固定在模板轨道支架装置(5)上,当前工作面施工完成后将模板轨道(6)拆卸安装到下一工作面,重复利用。
7.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述钢筋支架(4)安装在钢管混凝土拱架(2)和模板轨道(6)之间,钢筋支架(4)用于固定二次衬砌的纵向钢筋,方便绑扎钢筋,当前工作面完成后将前一钢筋支架(4)拆卸后安装于下一工作面重复使用。
8.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述滑动模板(7)和模板轨道(6)每5m一节,并跟随施工进度向前推进;滑动模板(7)分为四块,左右边墙各一块,左右拱部各一块。
9.根据权利要求1-2所述的以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构,其特征在于:所述钢管拱架(2)、钢筋支架(4)、模板轨道支架装置(5)、模板轨道(6)、滑动模板(7)的尺寸均根据隧道断面尺寸的变化任意调整,以适应不同隧道断面的需要。
10.一种以钢管混凝土为骨架的隧道衬砌结构的滑模施工方法,其特征在于:所述方法的具体步骤如下:
Step1、首先在隧道外根据隧道内净空尺寸以及初期支护的厚度分段预制钢管拱架(2)、滑动模板(7);
Step2、待隧道开挖清碴打设系统锚杆后,在隧道围岩内施工锚固连接件(1),将分段预制的各段钢管拱架(2)运至工作面进行拼装,将拼装好的钢管拱架(2)通过锚固连接件(1)紧贴围岩表面固定在设计位置,然后在钢管拱架(2)内部浇筑高强混凝土,形成钢管混凝土拱架结构;
Step3、在钢管混凝土拱架之间及拱架外浇筑钢筋网喷射混凝土(3),形成完整的初期支护结构,依靠锚固连接件与钢筋网喷射混凝土一起固定好钢管混凝土拱架;
Step4、在钢管拱架(2)表面通过套管装置安装了模板轨道支架装置(5),待初期支护结构施工完成后,在模板轨道支架装置(5)上安装模板轨道(6),模板轨道(6)通过轨道固定装置固定于钢管混凝土拱架相应位置,且模板轨道(6)由两部分组成,内侧连接轨道固定装置,外侧轨道通过螺栓与内侧轨道形成整体结构,外侧轨道为可拆卸结构,当前工作面施工完成后能将滑动模板(7)滑动到下一工作面,并拆卸外侧轨道重复使用;
Step5、在模板轨道(6)与钢管拱架(2)之间安装钢筋支架(4);
Step6、安装滑动模板(7),滑动模板(7)上下两端的滚轮卡在上下模板轨道(6)内,能在轨道内滑动,滑动模板(7)上设有可开关式窗口(8),从可开关式窗口(8)进行钢筋绑扎和混凝土浇筑;
Step7、将衬砌的纵向钢筋插入钢筋支架(4)进行固定,然后预留窗口浇筑混凝土,混凝土浇筑采用从低到高原则,顺序先浇筑仰拱及边墙后浇筑拱架部分,两边同时对称浇筑,完成后封闭窗口,当前工作面施作完成后,将滑动模板(7)滑到下一工作面,同时拆除前一段的钢筋支架(4)以及外侧模板轨道,重复利用。
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