CN109736840B - 一种隧道二次衬砌施工新方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供一种隧道二次衬砌施工新方法，该方法如下：步骤一、在隧道两侧施作侧边墙二衬，两侧的所述侧边墙二衬的数量相等、位置相对应；所述侧边墙二衬的高度低于隧道的高度；步骤二、在两侧对应位置的侧边墙二衬的顶端之间、且贴于隧道拱部壁面安装拱部预制管片，并将所述拱部预制管片两端与对应侧的侧边墙二衬顶端配装。解决了拱部衬砌背后脱空、强度厚度不足以及掉块等质量缺陷的问题。

Description

一种隧道二次衬砌施工新方法

技术领域

本发明属于隧道混凝土衬砌施工技术领域，具体涉及一种隧道二次衬砌施工新方法。

背景技术

传统山岭隧道二次衬砌施工通常采用衬砌模板台车进行整体式浇筑，并与仰拱及边墙连接封闭成环，每环长度一般为12m或9m，该方法工艺成熟，整体结构稳定、受力能力强；但随着使用该方法的铁路隧道投入运营时间的增加，二次衬砌出现了不少的质量问题，主要体现在以下几个方面：①二次衬砌出现开裂及渗漏水现象；②二次衬砌表面出现露筋及蜂窝麻面现象；③拱部衬砌经常出现背后脱空、强度厚度不足以及掉块等质量缺陷。上述一系列现象的出现，对我国铁路运输安全造成了严重的威胁，尤其是在国际上高铁已经成为中国一张亮丽的金名片时期，上述安全隐患的存在，不仅会耗费大量的人力、物力、财力去维护，同时也势必成为中国高铁的一大污点。

因此，探索一种从根本上解决隧道拱部质量缺陷问题，提高隧道工程质量的新技术新方法已经迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种隧道二次衬砌施工新方法，解决了拱部衬砌背后脱空、强度厚度不足以及掉块等质量缺陷的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，该方法如下：

步骤一、在隧道两侧施作侧边墙二衬，两侧的侧边墙二衬的数量相等、位置相对应；侧边墙二衬的高度低于隧道的高度；

步骤二、在两侧对应位置的侧边墙二衬的顶端之间、且贴于隧道拱部壁面安装拱部预制管片，并将拱部预制管片两端与对应侧的侧边墙二衬顶端配装。

进一步地，该步骤一中施作侧边墙二衬的具体过程如下：新型边墙衬砌模板台车两侧的侧边墙模板设置于隧道两对应侧，在每一侧的侧边墙模板端部的上部均覆盖纵缝端模，各纵缝端模包括一接触板，接触板用于覆盖于对应侧的侧边墙模板端部的上部，同一侧的纵缝端模的凸起部、接触板伸出在侧边墙模板上方的部分、侧边墙模板及隧道侧壁面间均形成浇筑侧边墙二衬的封闭腔体；在各侧封闭腔体内浇筑混凝土，形成侧边墙二衬，凝固后拆除侧边墙模板和纵缝端模；各侧边墙二衬的顶部壁面上形成有与对应的拱部预制管片的端部相配装的安装槽；

各凸起部的形状满足以下条件：在浇筑形成侧边墙二衬并拆除纵缝端模后，凸起部所在的位置，在侧边墙二衬的顶部壁面上形成安装槽，安装槽用于与拱部预制管片的端部相配装。

进一步地，该步骤二的具体过程如下：将拱部预制管片运送至隧道内，将其贴于隧道拱部壁面，定位，将其两端部分别与对应侧的侧边墙二衬的端部配装。

进一步地，为实现拱部预制管片的安装，在隧道内由前到后沿轴向依次布设管片吊车、新型边墙衬砌模板台车，管片安装设备和管片运输车，其中隧道的开挖方向为前方；管片运输车运输拱部预制管片，运输至管片吊车和新型边墙衬砌模板台车之间，并由管片吊车将其放置于新型边墙衬砌模板台车上，新型边墙衬砌模板台车将拱部预制管片朝向拱顶方向运送，并由管片安装设备承接，最终将拱部预制管片贴于隧道拱部壁面，安装于两侧对应位置的侧边墙二衬间。

进一步地，该新型边墙衬砌模板台车包括模板台车本体，模板台车本体的两侧均设置有侧边墙模板机构，每个侧边墙模板机构的顶部均铰接有纵缝端模，每个侧边墙模板机构与台车本体之间均设置有动力装置；还包括两个底板，每个底板均安装于侧边墙模板机构的底部；每个纵缝端模用于沿对应的侧边墙模板机构转动，以在进行隧道侧边墙二衬浇筑时在每个侧边墙模板机构、纵缝端模、底板和对应的隧道侧边墙之间均形成侧边墙二衬的浇筑空间；每个侧边墙模板机构和纵缝端模上均设置有浇筑孔。

进一步地，该台车本体上设置有用于转送拱部预制管片的顶升装置，顶升装置的下方设置有两条平行的轨道，轨道纵向设置，用于管片安装设备在其上移动；顶升装置包括安装在新型边墙衬砌模板台车上的顶升动力机构，顶升动力机构的上部连接有横梁，并用于带动横梁上下移动，横梁的上方用于放置拱部预制管片；新型边墙衬砌模板台车本体框架上、且位于顶升动力机构的左右两侧分别固定设置有一导向件，各导向件自上而下贯穿开设有导向孔，横梁的下方、且位于顶升动力机构的左右两侧分别固定设置有一立柱，两个立柱的下部设置在对应的导向孔内，横梁上下移动时，立柱在其对应导向孔内上下运动。

进一步地，该管片安装设备包括门架，门架的竖梁下端设置有行走装置，门架两侧的纵梁上均纵向铺设有小车行走轨道，安装小车行走轨道与轨道在同一平面上，且两者宽度相一致；在小车行走轨道上设置有安装小车，安装小车可在小车行走轨道前后移动；且在安装设备移动至新型边墙衬砌模板台车处，且与其紧密贴合时，小车行走轨道与轨道首尾相连接，形成安装小车移动至新型边墙衬砌模板台车上的通道。

进一步地，该安装小车由行走机构、顶升机构及预紧机构组成，顶升机构的上部与预紧机构相连接，下部与行走机构相连接，当需预紧拱部预制管片时，顶升机构带动预紧机构上升，直至锁紧机构的上端贴于拱部预制管片。

本发明一种隧道二次衬砌施工新方法具有如下优点：1.解决了拱部衬砌背后脱空、强度厚度不足以及掉块等质量缺陷的问题。2.后期隧道的维护成本将出现较大幅度地降低。3.由于二次衬砌施工时需要现浇混凝土的部位减少，因此能有效节约浇筑时间和捣固时间，使得施工工期得到缩减。4.本发明是一种有益的探索，为今后装配式衬砌在山岭隧道钻爆法施工过程中大规模应用提供了思路与方法。5.除管片运输车外，其余设备行走方式均采用轨道行驶，有利于管片吊装车、新型边墙衬砌模板台车、管片安装设备的轴线对中，保证了管片在起吊、转运及安装过程中的位置精度。

附图说明

图1是本发明中施工配装时的示意图；

图2是本发明中施工时与纵缝端模配合的示意图；

图3是本发明中纵缝端模的结构示意图；

图4是本发明中纵缝端模带有启动装置的结构示意图；

图5是本发明中新型边墙衬砌模板台车的结构示意图；

图6是本发明中新型边墙衬砌模板台车的左视图；

图7是本发明中顶升装置的结构示意图；

图8是本发明中第一加强筋板的俯视图；

图9是本发明中第二加强筋板的俯视图；

图10是施工初始状态示意图；

图11是工作状态1示意图；

图12是工作状态2示意图；

图13是工作状态3示意图；

图14是工作状态4示意图；

图15是工作状态5示意图；

图16本发明中管片安装设备上的顶升装置的结构示意图；

图17本发明中管片吊车的结构示意图；

图18本发明中管片运输车的结构示意图；

其中：1.管片吊车；1a.起吊装置；1b.行走系统；2新型边墙衬砌模板台车；2a.轨道；2b.顶升装置；2c.门架上部纵梁；2d.门架中部纵梁；2e.门架；2f.连接横梁；3.管片安装设备；3a.行走装置；3b.行走轨道；3c.安装小车；3d.顶升机构；3e.预紧机构；3f.第二门架；4.管片运输车；4a.行走装置；4b.支撑装置。5.侧边墙二衬；6.拱部预制管片；7.侧边墙模板机构；8.侧边墙模板；9.纵缝端模；13.模板台车行走装置；

9a.槽模板；9b.槽模腹板；9c.导向撑板；9d.端模限位板；9e.螺栓连接孔；9f.定位销孔；9g.接触板；9h.垂直板；

2-a.导向件；2-b.限位孔；2-c.立柱；2-d.导向孔；2-e.横梁；2-f.定位孔；2-g.顶升动力机构；2-h.耳板；2-j.第一加强筋板；2-k.第二加强筋板；2-m.固定套筒；2-n.橡胶阻尼；2-p.第三加强筋板。

12a.端模支撑导座；12b.脱模油缸；12c.翻转油缸；12d.翻转油缸支座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，现有的技术中，一体浇筑隧道侧边墙二衬，由于混凝土自身的流动性，浇筑时，在隧道拱部区域，混凝土的浇筑量很难达到设计强度要求。为解决现有技术中的一次施工二次衬砌出现的问题，如空鼓、掉块的现象。本发明中的一种隧道二次衬砌施工新方法如下：如图1和2所示，

步骤一、在隧道两侧施作侧边墙二衬5，两侧的侧边墙二衬5的数量相等、位置相对应；侧边墙二衬5的高度低于隧道的高度；

步骤二、在两侧对应位置的侧边墙二衬5的顶端之间、且贴于隧道拱部壁面安装拱部预制管片6，并将拱部预制管片6两端与对应侧的侧边墙二衬5顶端配装。拱部预制管片6单独预制，作为一个独立的部件，和现场浇筑的侧边墙二衬5相配装。

步骤一具体的施工过程如下：新型边墙衬砌模板台车2两侧的侧边墙模板8设置于隧道两对应侧，在每一侧的侧边墙模板8端部的上部均覆盖纵缝端模9，如图3和4所示，各纵缝端模9包括一接触板9g，接触板9g用于覆盖于对应侧的侧边墙模板8端部的上部，同一侧的纵缝端模9的凸起部、接触板9g伸出在侧边墙模板8上方的部分、侧边墙模板8及隧道侧壁面间均形成浇筑侧边墙二衬5的封闭腔体；在各侧封闭腔体内浇筑混凝土，形成侧边墙二衬5，凝固后拆除侧边墙模板8和纵缝端模9；各侧边墙二衬5的顶部壁面上形成有与对应的拱部预制管片6的端部相配装的安装槽；

各凸起部的形状满足以下条件：在浇筑形成侧边墙二衬5并拆除纵缝端模9后，凸起部所在的位置，在侧边墙二衬5的顶部壁面上形成安装槽，安装槽用于与拱部预制管片6的端部相配装。

上述各突起部均包括与接触板9g的端部相垂直连接的垂直板9h，垂直板9h的走向与接触板9g的端部的边沿相一致；垂直板9h的末端连接有与其相垂直的槽模板9a，且槽模板9a位于接触板9g的相对侧；槽模板9a的形状为一体连接的两部分，远离垂直板9h的部分位于靠近垂直板9h的部分的上部；当接触板9g覆盖于侧边墙模板6端部的上部时，垂直板9h和槽模板9a位于靠近隧道侧壁侧，且槽模板9a端部紧密贴于隧道侧壁。在接触板9g的与垂直板9h所在端相对的一端竖直连接有导向撑板9c，导向撑板9c与垂直板9h位于接触板9g的两相对壁面；接有导向撑板9c的外壁面上间隔设置有两个端模限位板9d。纵缝端模9为一节或多节，当为多节时，各纵缝端模9在长度方向上顺次连接，连接后的宽度与侧边墙模板8的宽度相一致。

为增强纵缝端模9的强度，在纵缝端模9的上壁面间隔设置有多个槽模腹板9b，槽模腹板9b均沿纵缝端模9的横切面设置。位于纵缝端模9两头的槽模腹板9b上开设有螺栓连接孔9e和定位销孔9f，以实现相邻两个纵缝端模9的可拆卸连接。

由于侧边墙模板8的宽度达12米，从安全性以及方便施工的角度考虑，纵缝端模9可设置为多节，多节依次拼接，拼接后，纵缝端模9的长度与侧边墙模板6的宽度相一致。拼接时，通过槽模腹板9b上开设的螺栓连接孔9e和定位销孔9f相连接。

为了实现连续作业，还包括用于控制纵缝端模9安装及脱模的启动装置；动力装置包括两个端模支撑导座12a，各端模支撑导座12a的形状为倒“L”形，其短臂端通过脱模油缸12b与接触板9g的上壁面相连接，脱模油缸12b与接触板9g的壁面垂直设置；其长臂位于接触板9g的与突起部相对的一端，且位于两个端模限位板9d间，与导向撑板9c的外壁面紧密贴合，其端部用于与侧边墙模板的外壁面铰接；脱模油缸12b和端模支撑导座12a相配合，带动纵缝端模9上下移动；其中，各接触板9g上至少设置有一个端模支撑导座12a。端模支撑导座12a的长臂的宽度与两个端模限位板9d间的距离相一致。

启动装置还包括翻转油缸12c，翻转油缸12c的一端与端模支撑导座2的长臂铰接，带动纵缝端模9向靠近或者远离隧道侧壁运动。翻转油缸12d的另一端与水平设置的翻转油缸支座12d铰接，在工作时，翻转油缸支座12d安装于新型边墙衬砌模板台车2上。

由于隧道施工的特殊性，以及隧道侧边墙二衬浇筑及拱部预制管片6拼装用机械装备的工况有其特殊要求，进一步增加了施工难度。本发明中使用新型边墙衬砌模板台车2，如图5和6所示，包括模板台车本体，模板台车本体的两侧均设置有侧边墙模板机构7，每个侧边墙模板机构7的顶部均铰接有纵缝端模9，每个侧边墙模板机构7与台车本体之间均设置有动力装置；还包括两个底板，每个底板均安装于侧边墙模板机构7的底部；每个纵缝端模9用于沿对应的侧边墙模板机构7转动，以在进行隧道侧边墙二衬浇筑时在每个侧边墙模板机构7、纵缝端模9、底板和对应的隧道侧边墙之间均形成侧边墙二衬5的浇筑空间；每个侧边墙模板机构7和纵缝端模9上均设置有浇筑孔。还可以开设有观察孔，以方便进行向浇筑空间内浇筑混凝土和观察施工情况。通过上述形成的浇筑空间，可以实现隧道内侧边墙二衬的浇筑，不再需要人工支模，缩短了工期，且通过机械化控制提升了模板控制精度。

上述模板台车本体2具体包括设置于两端部的门架2e，两个门架2e之间分别通过门架上部纵梁2c和门架中部纵梁2d连接，门架上部纵梁2c和门架中部纵梁2d均为2根，并对称设置在门架2e上，两根门架上部纵梁2c处于同一水平面上，2根门架中部纵梁2d处于同一水平面上，通过如上设置，形成框架式的模板台车2的主体，在实现支撑及各部件安装的基础上，最大程度地减少了用料，节省了成本。

在侧边墙二衬浇筑之前，需要把侧边墙模板机构7推送至预定位置，因此，每个侧边墙模板机构7与台车本体2之间均设置有动力装置。每个动力装置包括至少两台边模液压缸，为了保证侧边墙模板的收缩与伸出，每台液压缸的两端分别铰接台车本体和侧边墙模板8的内侧面上。另外，为了避免在支撑侧边墙模板机构7就位过程中产生一侧倾斜的情况，将两台边模液压缸分别设置于两端的侧边墙模板和台车本体之间，保证整个侧边墙模板机构7整体移动，避免倾斜的情况，保证侧边墙二衬的厚度均匀。

隧道二衬施工时，为了更好的提高施工效率，尽可能的提高一次性的浇筑长度，因此，每个侧边墙模板机构7的长度需要尽可能的加长。为了后期维护维修的方便，采用多个侧边墙模板拼接的方式组成每个侧边墙模板机构7，每个侧边墙模板的外表面形状与隧道侧边墙向对应。每个侧边墙模板均包括上部模板和下部模板，上部模板和下部模板互相铰接，以使在脱模和支模时更加方便。每个下部模板的底端内侧均设置有模板支腿，在支模结束后，将模板支腿插入隧道地面或其他底部装置上，实现下部模板的固定，进而实现整个侧边墙模板的固定，防止在浇筑时侧边墙模板撑开，提升浇筑时整个装置的安全性能，限位件可以为杆状、板状或其他任意形状，只要实现固定的要求即可。

由于是侧边墙的二衬浇筑，所以，每个侧边墙模板机构7沿台车本体的纵向进行拼接。为了保持台车本体两个侧边墙模板机构7的平衡性，两个侧边墙模板机构7包含的侧边墙模板的数量相等、位置对应，且台车本体两侧对应设置的两个侧边墙模板之间通过连接板连接，每个连接板均挂置于台车本体上，在台车本体上还可以设置有限位装置，避免台车本体两侧的侧边墙模板机构7沿隧道掘进方向移动。

由于侧边墙二衬浇筑断面外法线方向空间小，管片拼接时，管片起重设备提升高度受限，同时在狭小的隧道空间内，配套机械设备不能再相互干涉。为实现将拱部预制管片6运送至隧道内，将其贴于隧道拱部壁面，定位，将其两端部分别与对应侧的侧边墙二衬5的端部配装。施工时，在隧道内由前到后沿轴向依次布设管片吊车1、新型边墙衬砌模板台车2，管片安装设备3和管片运输车4，其中隧道的开挖方向为前方；管片运输车4运输拱部预制管片6，运输至管片吊车1和新型边墙衬砌模板台车2之间，并由管片吊车1将其放置于新型边墙衬砌模板台车7上，新型边墙衬砌模板台车7将拱部预制管片6朝向拱顶方向运送，并由管片安装设备3承接，最终将拱部预制管片6贴于隧道拱部壁面，安装于两侧对应位置的侧边墙二衬5间。如图10、17和18所示。管片运输车4设置为平板状，在平板上安装有支撑装置4b，用于承接拱部预制管片6，平板的下部设置有行走装置，且采用轨道行走的方式。管片吊车1可采用小吊车，即包括起吊装置1a和行走系统1b，起吊装置1a和行走系统1b分别安装于立柱的上下端，行走系统1b也采用轨道行走的方式。

如图7-9所示，台车本体上设置有用于转送拱部预制管片6的顶升装置2b，顶升装置2b的下方设置有两条平行的轨道2a，轨道2a纵向设置，用于管片安装设备3在其上移动；顶升装置2b包括安装在新型边墙衬砌模板台车2上的顶升动力机构2-g，顶升动力机构2-g的上部连接有横梁2-e，并用于带动横梁2-e上下移动，横梁2-e的上方用于放置拱部预制管片6；新型边墙衬砌模板台车2本体框架上、且位于顶升动力机构2-g的左右两侧分别固定设置有一导向件2-a，各导向件2-a自上而下贯穿开设有导向孔2-d，横梁2-e的下方、且位于顶升动力机构2-g的左右两侧分别固定设置有一立柱2-d，两个立柱2-d的下部设置在对应的导向孔2-d内，横梁2-e上下移动时，立柱2-d在其对应导向孔2-d内上下运动。

两个导向件2-a与台车本体固定连接，优选的为焊接，两个导向件2-a上自上而下贯穿设置有导向孔2-d，两个立柱2-c相对设置，导向孔2-d用于对应的立柱2-c在其孔内上下运动，导向孔2-d用于为对应的立柱2-c提供导向的作用，防止立柱2-c左右晃动，两个立柱2-c的上端通过横梁2-e相互固连，各立柱2-c用于固定横梁2-e的相对位置以及径向移动，横梁2-e上下移动时带动两个立柱2-c在导向孔2-d内上下移动，横梁2-e向上移动时用于顶起拱部预制管片6，横梁2-e向下移动至最低位置时，工作人员将拱部预制管片6放置于横梁2-e上，然后横向逐渐向上并顶起拱部预制管片6至指定高度，供后续小车的运输和安装。

顶升动力机构2-g优选的为油缸，顶升动力机构2-g位于横梁2-e下方，横梁2-e的中部向下垂直连接至顶升动力机构2-g，顶升动力机构2-g用于通过活塞杆顶起横梁2-e，横梁2-e拉动两个立柱2-c在导向孔2-d内向上移动，油缸的缸筒固连于台车本体上。

油缸的缸筒通过固定套筒2-m固定至台车本体上，油缸的缸筒位于固定套筒2-m内且固定连接，因为如果只是通过油缸的缸筒固定至台车本体的话，固定面积和接触面积太小，容易发生晃动，如果先将油缸的缸筒固定在固定套筒2-m内，然后再将固定套筒2-m固定至台车本体2上，这样可以通过设置固定套筒2-m增大与台车本体2的接触面积，避免油缸在运动时产生晃动。

横梁2-e上表面安装有橡胶阻尼2-n，橡胶阻尼2-n用于增大横梁2-e与拱部预制管片6之间的摩擦力，通过设置橡胶阻尼2-n可以增大拱部预制管片6放置在横梁2-e上的安全性，增大横梁2-e与拱部预制管片6之间的摩擦力可以提高拱部预制管片6位于横梁2-e上的稳定性，保证两个顶升装置可以稳定的顶起拱部预制管片6的两端，安全的输送拱部预制管片6至后续的小车，方便后续小车的安装和运输。

横梁2-e的两端向上垂直固连有耳板2-h，两个耳板2-h分别位于两个立柱2-c的上方，耳板2-h用于固定橡胶阻尼2-n，还用于防止拱部预制管片6滑出两个耳板2-h之间的区域，通过设置耳板2-h可以保证拱部预制管片6位于两个耳板2-h之间的横梁2-e上，对拱部预制管片6的轴向自由度进行限定，保证拱部预制管片6在横梁2-e上从下向上移动的安全，安全的输送拱部预制管片6至后续的小车，方便后续小车的安装和运输。

各耳板2-h上还设置有限位孔2-b，拱部预制管片6对应限位孔2-b的位置还贯穿设置有定位孔2-f，限位孔2-b和定位孔2-f均用于定位销穿过，定位销用于固定拱部预制管片6的相对位置，通过设置定位销可将拱部预制管片6和耳板2-h完全进行固定，当拱部预制管片6放置于横梁2-e上时，将定位销先插入限位孔2-b，继而插入定位孔2-f，对拱部预制管片6进行充分的固定，对拱部预制管片6的径向自由度进行限定，保证拱部预制管片6在横梁2-e上从下向上移动的安全，安全的输送拱部预制管片6至后续的小车，方便后续小车的安装和运输。

导向件2-a包括与台车本体接触的定位面、两个用于立柱2-c穿过的贯穿面和三个加强面，与定位面接触的两个加强面上垂直固连有多个第一加强筋板2-j，如图7所示，各第一加强筋板2-j的一端与台车本体2固连，另一端为自由端，第一加强筋板2-j平行于水平面，第一加强筋板2-j用于增大与台车本体2接触面积，在实际使用中，因为横梁2-e上放置的拱部预制管片6重量大，大约有20吨左右，因此会导致立柱2-c在导向孔2-d内上下移动时会进行晃动，如果只是通过定位面的固定的话容易产生松动，因此通过设置第一加强筋板2-j可以对导向件2-a进行再次固定，保证拱部预制管片6的正常输送和安全。

除设置第一加强筋板2-j外还可以设置另一种加强筋板来代替第一加强筋板2-j，保证拱部预制管片6的正常输送和安全，如图8、图9所示，即绕三个加强面垂直固连有多个第二加强筋板2-k，各第二加强筋板2-k平行于水平面，各第二加强筋板2-k为圆弧状，圆弧的两端与台车本体2固连，第二加强筋板2-k用于增大与台车本体2接触面积，在实际使用中，如图10所示，因为横梁2-e上放置的拱部预制管片6重量大，大约有20吨左右，因此会导致立柱2-c在导向孔2-d内上下移动时会进行晃动，如果只是通过定位面的固定的话容易产生松动，因此通过设置第二加强筋板2-k可以对导向件2-a进行再次固定，保证拱部预制管片6的正常输送和安全，第一加强筋板2-j与第二加强筋板2-k相比，第二加强筋板2-k优于第一加强筋板2-j的效果，因为第二加强筋板2-k是绕导向件2-a的外露的三个面进行设置，这样对导向件2-a相当于进行了包围，并且圆弧的两端固连于台车本体2，而第一加强筋板2-j只是在与定位面接触的两个加强面上设置加强筋板，与导向件2-a的接触面积小，而且两个加强面上的加强筋板是独立和分开的，没有对导向件2-a进行包围的效果，因此第二加强筋板2-k优于第一加强筋板2-j的效果。

固定套筒2-m的两侧还固连有第三加强筋板2-p，第三加强筋板2-p与第一加强筋板2-j相互固连，第三加强筋板2-p还固定连接至台车本体2上，因为横梁2-e上放置的拱部预制管片6重量大，大约有20吨左右，因此会导致立柱2-c在导向孔2-d内上下移动时会进行晃动，如果通过设置第三加强筋板2-p将固定套筒2-m和第一加强筋板2-j相互连接的话，即相当于通过第三加强筋板2-p、固定套筒2-m和第一加强筋板2-j一起全部固定至台车本体2上，形成一体的话，会更加牢固。

固定套筒2-m的两侧还固连有第三加强筋板2-p，第三加强筋板2-p与第二加强筋板2-k相互固连，第三加强筋板2-p还固定连接至台车本体2上，因为横梁2-e上放置的拱部预制管片6重量大，大约有20吨左右，因此会导致立柱2-c在导向孔2-d内上下移动时会进行晃动，如果通过设置第三加强筋板2-p将固定套筒2-m和第二加强筋板2-k相互连接的话，即相当于通过第三加强筋板2-p、固定套筒2-m和第二加强筋板2-k一起全部固定至台车本体2上，形成一体的话，会更加牢固。

因为拱部预制管片6有一定的弧度，横梁2-e与拱部预制管片6之间型面贴合，这样能保证拱部预制管片6与横梁2-e之间的孔隙最小，而且再加上在横梁2-e上设置橡胶阻尼2-n，可以保证横梁2-e与拱部预制管片6、橡胶阻尼2-n与拱部预制管片6之间相互完全贴合，保证拱部预制管片6在横梁2-e上从下向上移动的安全，安全的输送拱部预制管片6至后续的小车，方便后续小车的安装和运输。

如图16所示，为实现对拱部预制管片6的安装，还设置了管片安装设备3，包括第二门架3f，第二门架3f的竖梁下端设置有行走装置3a，第二门架3f两侧的纵梁上均纵向铺设有小车行走轨道3b，安装小车行走轨道3b与轨道2a在同一平面上，且两者宽度相一致；在小车行走轨道3b上设置有安装小车3c，安装小车3c可在小车行走轨道3b前后移动；且在管片安装设备3移动至新型边墙衬砌模板台车2处，且与其紧密贴合时，小车行走轨道3b与轨道2a首尾相连接，形成安装小车3c移动至新型边墙衬砌模板台车2上的通道。沿轨道行走，保证了各装置的方向及相对位置，确保吊放位置的准确度；小车在轨道行走，确保安装精度。安装小车3c由行走机构、顶升机构3d及预紧机构3e组成，顶升机构3d的上部与预紧机构3e相连接，下部与行走机构相连接，当需预紧拱部预制管片6时，顶升机构3d带动预紧机构3e上升，直至预紧机构3e的上端贴于拱部预制管片6。

安装小车3c由行走机构、顶升机构3d及预紧机构3e组成，行走机构包括水平的行走框架；顶升机构3d包括上下设置且相连接的顶升架和顶升油缸，顶升油缸的缸壁与行走框架相连接；预紧机构3e由导向框、升降架及预紧油缸组成，导向框为四个，且分别固定在行走架内侧四个角上，升降架下端套于导向框内，上端开有孔，用于与预紧油缸安装，升降架与顶升机构3d相连接，共同升降。行走机构包括水平的行走框架；顶升机构3d包括上下设置且相连接的顶升架和顶升油缸，顶升油缸的缸壁与行走框架相连接；预紧机构3e由导向框、升降架及预紧油缸组成，导向框为四个，且分别固定在行走架内侧四个角上，升降架下端套于导向框内，上端开有孔，用于与预紧油缸安装，升降架与顶升机构3d相连接，共同升降。

二次衬砌施作后，具体的配装施工过程如下：

搭载着预制管片的管片运输车4在行走装置4a的驱动下，向隧道掌子面移动，并驻停在管片吊车1和新型边墙衬砌模板台车2之间，与此同时，管片安装设备3在行走装置3a的牵引下，向着隧道掘进方向前进，直至管片安装设备3上的安装小车行走轨道3b与新型边墙衬砌模板台车2上方的轨道2a实现对接；如图10所示，管片运输车上搭载着预制管片的支撑装置4b旋转90°，紧接着管片吊车1在行走系统1b牵引下沿着轨道行驶至管片运输车4的正上方；如图11所示，管片吊车1使用起吊装置1a将管片运输车4上的预制管片提起并缓缓向新型边墙衬砌模板台车2靠拢，直至起吊装置1a位于新型边墙衬砌模板台车顶升装置2b的正上方位置，随后，起吊装置1a将预制管片安放在新型边墙衬砌模板台车顶升装置2b上，与此同时，管片运输车4驶离隧道内；如图12-15所示，预制管片安放在新型边墙衬砌模板顶升装置2b上后，顶升装置缓缓上升，将管片顶升至指定高度，随后管片安装设备上的安装小车3c沿着轨道行驶至新型边墙衬砌模板顶升装置2b正下方，与此同时，管片吊车1驶离吊装工位向隧道掘进方向移动；如图6所示，位于新型边墙衬砌模板顶升装置2b正下方的安装小车顶升机构3d开始顶升并承托管片，直至将管片顶升至距离隧道顶面指定距离处，随后安装小车3c沿着轨道向背离隧道掘进方向的位置驶去，并驻停在已完成整个边墙浇筑及管片拼装的二衬附近，接着安装小车顶升机构3d缓缓下降，将管片落在已完成边墙浇筑的二衬上方，管片落稳后，安装小车两侧的预紧装置3e对管片进行预紧，使得新安装的管片与已安装的管片紧紧贴合。至此，一个循环的拱部管片拼装已经完成，接下来重复上述工艺流程即可完成整个隧道拱部管片的拼装工作。

Claims (7)

1.一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，该方法如下：

步骤一、在隧道两侧施作侧边墙二衬(5)，两侧的所述侧边墙二衬(5)的位置相对应；所述侧边墙二衬(5)的高度低于隧道的高度；

步骤二、在两侧对应位置的侧边墙二衬(5)的顶端之间、且贴于隧道拱部壁面安装拱部预制管片(6)，并将所述拱部预制管片(6)两端与对应侧的侧边墙二衬(5)顶端配装；

所述步骤一中施作侧边墙二衬(5)的具体过程如下：新型边墙衬砌模板台车(2)两侧的侧边墙模板(8)设置于隧道两对应侧，在每一侧的所述侧边墙模板(8)端部的上部均覆盖纵缝端模(9)，各所述纵缝端模(9)包括一接触板(9g)，所述接触板(9g)用于覆盖于对应侧的侧边墙模板(8)端部的上部，同一侧的所述纵缝端模(9)的凸起部、接触板(9g)伸出在侧边墙模板(8)上方的部分、侧边墙模板(8)及隧道侧壁面间均形成浇筑侧边墙二衬(5)的封闭腔体；在各侧封闭腔体内浇筑混凝土，形成侧边墙二衬(5)，凝固后拆除所述侧边墙模板(8)和纵缝端模(9)；各所述侧边墙二衬(5)的顶部壁面上形成有与对应的拱部预制管片(6)的端部相配装的安装槽；

各所述凸起部的形状满足以下条件：在浇筑形成侧边墙二衬(5)并拆除所述纵缝端模(9)后，所述凸起部所在的位置，在所述侧边墙二衬(5)的顶部壁面上形成安装槽，所述安装槽用于与拱部预制管片(6)的端部相配装。

2.根据权利要求1所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程如下：将拱部预制管片(6)运送至隧道内，将其贴于隧道拱部壁面，定位，将其两端部分别与对应侧的侧边墙二衬(5)的端部配装。

3.根据权利要求2所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，为实现拱部预制管片(6)的安装，在隧道内由前到后沿轴向依次布设管片吊车(1)、新型边墙衬砌模板台车(2)，管片安装设备(3)和管片运输车(4)，其中隧道的开挖方向为前方；所述管片运输车(4)运输拱部预制管片(6)，运输至管片吊车(1)和新型边墙衬砌模板台车(2)之间，并由管片吊车(1)将其放置于新型边墙衬砌模板台车(2)上，所述新型边墙衬砌模板台车(2)将所述拱部预制管片(6)朝向拱顶方向运送，并由管片安装设备(3)承接，最终将所述拱部预制管片(6)贴于隧道拱部壁面，安装于两侧对应位置的侧边墙二衬(5)间。

4.根据权利要求3所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，所述新型边墙衬砌模板台车(2)包括模板台车本体，所述模板台车本体的两侧均设置有侧边墙模板机构(7)，每个所述侧边墙模板机构(7)的顶部均铰接有纵缝端模(9)，每个所述侧边墙模板机构(7)与所述台车本体之间均设置有动力装置；

还包括两个底板，每个底板均安装于所述侧边墙模板机构(7)的底部；每个所述纵缝端模(9)用于沿对应的所述侧边墙模板机构(7)转动，以在进行隧道侧边墙二衬浇筑时在每个所述侧边墙模板机构(7)、纵缝端模(9)、底板和对应的隧道侧边墙之间均形成侧边墙二衬(7)的浇筑空间；每个所述侧边墙模板机构(7)和纵缝端模(9)上均设置有浇筑孔。

5.根据权利要求4所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，所述台车本体上设置有用于转送拱部预制管片(6)的顶升装置(2b)，所述顶升装置(2b)的下方设置有两条平行的轨道(2a)，所述轨道(2a)纵向设置，用于管片安装设备(3)在其上移动；所述顶升装置(2b)包括安装在新型边墙衬砌模板台车(2)上的顶升动力机构(2-g)，所述顶升动力机构(2-g)的上部连接有横梁(2-e)，并用于带动横梁(2-e)上下移动，所述横梁(2-e)的上方用于放置拱部预制管片(6)；所述新型边墙衬砌模板台车(2)本体框架上、且位于顶升动力机构(2-g)的左右两侧分别固定设置有一导向件(2-a)，所述各导向件(2-a)自上而下贯穿开设有导向孔(2-d)，所述横梁(2-e)的下方、且位于顶升动力机构(2-g)的左右两侧分别固定设置有一立柱(2-d)，所述两个立柱(2-d)的下部设置在对应的导向孔(2-d)内，所述横梁(2-e)上下移动时，立柱(2-d)在其对应导向孔(2-d)内上下运动。

6.根据权利要求5所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，所述管片安装设备(3)包括第二门架(3f)，所述第二门架(3f)的竖梁下端设置有行走装置(3a)，所述第二门架(3f)两侧的纵梁上均纵向铺设有小车行走轨道(3b)，所述安装小车行走轨道(3b)与轨道(2a)在同一平面上，且两者宽度相一致；在所述小车行走轨道(3b)上设置有安装小车(3c)，所述安装小车(3c)可在小车行走轨道(3b)前后移动；且在所述安装设备(3)移动至新型边墙衬砌模板台车(2)处，且与其紧密贴合时，所述小车行走轨道(3b)与轨道(2a)首尾相连接，形成所述安装小车(3c)移动至新型边墙衬砌模板台车(2)上的通道。

7.根据权利要求6中任一项所述的一种隧道二次衬砌施工新方法，其特征在于，所述安装小车(3c)由行走机构、顶升机构(3d)及预紧机构(3e)组成，所述顶升机构(3d)的上部与预紧机构(3e)相连接，下部与行走机构相连接，当需预紧拱部预制管片(6)时，所述顶升机构(3d)带动预紧机构(3e)上升，直至所述预紧机构(3e)的上端贴于拱部预制管片(6)。

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