CN110094214B - 一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法 - Google Patents

一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,包括以下步骤:步骤1.施工准备:采用钢拱架、标准钢模板、移动式支架体系结合进行施工,步骤2.支架基础支撑施工:步骤3.支架安装施工:步骤4.支架整体移动施工,支架整体移动至预设位置后,使用千斤顶顶升支架并撤除行走机构,千斤顶放松使架体回落至二衬仰拱混凝土表面完成移动,重复基础加固工作,进行该施工段的二衬施工。本发明解决了中小型断面暗挖隧道二次衬砌施工过程繁琐复杂、施工进度缓慢、经济成本过高等问题,该支架具有安拆速度快、一次安装成型后可循环利用等优点,值得大力推广。

Description

一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法
技术领域
本发明涉及暗挖隧道二次衬砌施工技术领域,具体为一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法。
背景技术
目前,浅埋暗挖隧道二次衬砌最为常见的施工方法为液压模板台车和碗扣式满堂支架两种。虽然液压模板台车施工效率高、施工方法简易,但其设备造价过高、倒运吊装困难、安拆耗时较长。而碗扣式满堂支架的虽则租赁成本较小、安装布置形式灵活,但其每个施工段需要重复安拆,严重拖延施工工期进度。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,包括以下步骤:
步骤1.施工准备:采用钢拱架、标准钢模板、移动式支架体系结合进行施工,每个施工段划分为9m,由于该方法需要对中隔壁整体拆除,除支架安装空间外,还需预留钢筋防水台车的作业空间,故拱部及侧墙二衬滞后仰拱二衬两个施工段,使其及时封闭成环;
步骤2.支架基础支撑施工:支架体系在仰拱二衬施工完成后的混凝土表面上进行安装,安装前由测量组放出隧道中线,按照隧道中线安装长结合纵向槽钢并与槽钢内侧焊接固定成一体作为支架体系的纵向基础支撑,纵向支撑位置确定后,在槽钢下侧打入木楔使其保持水平,并在其靠隧道中线一侧的仰拱混凝土上钻孔锚固点进行固定;
步骤3.支架安装施工:选用Φ48*3.0mm扣件式钢管支架,钢管材料采用Q235钢,0.75m(跨距)*0.6m(排距)*0.6m(步距)布置;在纵横向基础支撑安装完成后在横向I16工字钢上表面焊接10cm长Φ42*3.0mm钢管,间距0.6m,脚手架立杆采用套于Φ42钢管上的方式与横向工字钢支撑连接固定;纵向剪刀撑左右两道连续布置于架体外侧,横向剪刀撑首尾布置,水平剪刀撑上中下三道水平方向连续布置;所有剪刀撑沿架体长度和高度方向连续设置,每3.6m设置一道;扫地杆连续布置于支架四周的立杆底端,距地面20cm以内;
步骤4.支架整体移动施工,经计算,脚手架和基础支撑总重量约为12t,故采用四组20t的机械千斤顶放置于架体四角的横向工字钢基础支撑下侧,对支架整体同时进行顶升,顶升高度为5cm;顶升完成后采用两套滚杠配合一套倒链作为行走机构进行支架整体移动,支架整体移动至预设位置后,使用千斤顶顶升支架并撤除行走机构,千斤顶放松使架体回落至二衬仰拱混凝土表面完成移动,重复基础加固工作,进行该施工段的二衬施工。
所述步骤3中按照隧道中线安装长为10.5m,间距为2.5m的纵向双道[14a槽钢,槽钢内放置I20工字钢,并与槽钢内侧焊接固定成一体作为支架体系的纵向基础支撑;隧道中线部位采用一道纵向I20工字钢配合间距750mm的横向500*300*200mm枕木支垫作为中部纵向基础支撑;纵向支撑位置确定后,在槽钢下侧打入木楔使其保持水平,并在其靠隧道中线一侧的仰拱混凝土上每1.5m做一个钻孔锚固点进行固定,锚杆采用C25*500mm钢筋垂直钻孔锚固;预制250*200*10mm钻孔钢板,每块钢板钻孔数量为4个,孔径为24mm;纵向支撑安装完成后在三道工字钢上表面纵向每0.75m焊接预制钢板;14根3.8m长的I16工字钢作为横向基础支撑在其下表面焊接预制钢板,钢板间距为2.5m;纵横向工字钢间采用预制钢板与4组M22x70螺栓配合AM22螺母连接成为整体。
所述步骤3中支架的纵横向剪刀撑与地面夹角控制在45°~60°之间,剪刀撑的杆件采用搭接的连接方式,其搭接长度≥100cm,并用不少于3个旋转扣件固定,支架立杆顶端可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不得超过500mm,可调托撑螺杆插入立杆的长度不得小于150mm,伸出立杆的长度不宜大于300mm,安装时其螺杆应与立杆钢管上下同心,且螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不应大于3mm;所有杆件伸出扣件固定点处不得小于10cm。
所述步骤3中支架安装完成后由劳务队组织项目部施工员、质检员、安全员进行自检,然后由技术员联系项目部副经理、安全总监、工程部、安质部、物机部进行复检,最后由技术员联系专业监理工程师进行专检,各验收环节合格后方可投入使用,待一个施工段二衬混凝土拆模、下一施工段防水钢筋安装完成后,对支架体系所有螺栓再次进行紧固,采用力矩扳手对螺栓紧固程度进行检查,检查合格后方可进行支架整体移动施工。
所述步骤4中在距离两道槽钢基础10cm靠近隧道中线一侧处各设置一道纵向通长的42*3.0mm钢管,并在槽钢下侧布置10组长为0.5m,间距为1m的Φ42*3.0mm钢管作为滚杠搬运机构;架体中部纵向工字钢端头和下一施工段中隔壁工字钢与倒链两端采用钢丝绳连接作为倒链搬运机构;待滚杠及倒链安装完成后放松千斤顶,支架整体回落至滚杠搬运机构上,人工安放滚杠配合倒链机构进行支架的整体移动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明解决了中小型断面暗挖隧道二次衬砌施工过程繁琐复杂、施工进度缓慢、经济成本过高等问题,该支架具有安拆速度快、一次安装成型后可循环利用等优点,值得大力推广。
附图说明
图1为本发明的移动式支架安装示意图。
图2为本发明的基础支撑安装示意图。
图中:1、二次衬砌;2、钢模板;3、钢拱架;21、16工字钢;22、钻孔锚固;23、20工字钢;24、横向枕木。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明,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”、“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,可以两个元件内部的连通。
如图1、图2所示,一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,包括以下步骤:
步骤1.施工准备:采用钢拱架、标准钢模板、移动式支架体系结合进行施工,每个施工段划分为9m,由于该方法需要对中隔壁整体拆除,除支架安装空间外,还需预留钢筋防水台车的作业空间,故拱部及侧墙二衬滞后仰拱二衬两个施工段,使其及时封闭成环;
步骤2.支架基础支撑施工:支架体系在仰拱二衬施工完成后的混凝土表面上进行安装,安装前由测量组放出隧道中线。按照隧道中线安装长为10.5m,间距为2.5m的纵向双道[14a槽钢,槽钢内放置I20工字钢,并与槽钢内侧焊接固定成一体作为支架体系的纵向基础支撑。隧道中线部位采用一道纵向I20工字钢配合间距750mm的横向500*300*200mm枕木支垫作为中部纵向基础支撑。
纵向支撑位置确定后,在槽钢下侧打入木楔使其保持水平,并在其靠隧道中线一侧的仰拱混凝土上每1.5m做一个钻孔锚固点进行固定,锚杆采用C25*500mm钢筋垂直钻孔锚固。
预制250*200*10mm钻孔钢板,每块钢板钻孔数量为4个,孔径为24mm。纵向支撑安装完成后在三道工字钢上表面纵向每0.75m焊接预制钢板。14根3.8m长的I16工字钢作为横向基础支撑在其下表面焊接预制钢板,钢板间距为2.5m。纵横向工字钢间采用预制钢板与4组M22x70螺栓配合AM22螺母连接成为整体。
步骤3.支架安装施工
选用Φ48*3.0mm扣件式钢管支架,钢管材料采用Q235钢,0.75m(跨距)*0.6m(排距)*0.6m(步距)布置。在纵横向基础支撑安装完成后在横向I16工字钢上表面焊接10cm长Φ42*3.0mm钢管,间距0.6m,脚手架立杆采用套于Φ42钢管上的方式与横向工字钢支撑连接固定。
纵向剪刀撑左右两道连续布置于架体外侧,横向剪刀撑首尾布置,水平剪刀撑上中下三道水平方向连续布置。所有剪刀撑沿架体长度和高度方向连续设置,每3.6m设置一道。扫地杆连续布置于支架四周的立杆底端,距地面20cm以内。
步骤4.支架整体移动施工
经计算,脚手架和基础支撑总重量约为12t,故采用四组20t的机械千斤顶放置于架体四角的横向工字钢基础支撑下侧,对支架整体同时进行顶升,顶升高度为5cm。顶升完成后采用两套滚杠配合一套倒链作为行走机构进行支架整体移动。
即在距离两道槽钢基础10cm靠近隧道中线一侧处各设置一道纵向通长的42*3.0mm钢管,并在槽钢下侧布置10组长为0.5m,间距为1m的Φ42*3.0mm钢管作为滚杠搬运机构;架体中部纵向工字钢端头和下一施工段中隔壁工字钢与倒链两端采用钢丝绳连接作为倒链搬运机构;待滚杠及倒链安装完成后放松千斤顶,支架整体回落至滚杠搬运机构上,人工安放滚杠配合倒链机构进行支架的整体移动。
支架整体移动至预设位置后,使用千斤顶顶升支架并撤除行走机构,千斤顶放松使架体回落至二衬仰拱混凝土表面完成移动,重复基础加固工作,进行该施工段的二衬施工。
质量控制要点
(1)支架的纵横向剪刀撑与地面夹角控制在45°~60°之间,剪刀撑的杆件采用搭接的连接方式,其搭接长度≥100cm,并用不少于3个旋转扣件固定。支架立杆顶端可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不得超过500mm。可调托撑螺杆插入立杆的长度不得小于150mm,伸出立杆的长度不宜大于300mm,安装时其螺杆应与立杆钢管上下同心,且螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不应大于3mm。所有杆件伸出扣件固定点处不得小于10cm。
(2)支架安装完成后由劳务队组织项目部施工员、质检员、安全员进行自检,然后由技术员联系项目部副经理、安全总监、工程部、安质部、物机部进行复检,最后由技术员联系专业监理工程师进行专检,各验收环节合格后方可投入使用。
(3)待一个施工段二衬混凝土拆模、下一施工段防水钢筋安装完成后,对支架体系所有螺栓再次进行紧固,采用力矩扳手对螺栓紧固程度进行检查,检查合格后方可进行支架整体移动施工。
本发明在传统满堂支架的基础上将碗扣式钢管支架改为扣件式,下部加入基础支撑及滚杠搬运机构,利用人工配合倒链进行支架的整体移动,形成移动式支架体系进行二次衬砌施工。断面隧道具有中短期施工、施工段长度较小、单导洞狭窄、需破拆临时支撑等特点。结合液压模板台车和碗扣式满堂支架的各项优点,在满堂支架的基础上加以改进,开发出移动式支架体系进行中短期、中小型断面暗挖隧道二次衬砌施工。动式支架体系在二次衬砌施工中具有安拆速度快,一次安装成型后可重复循环利用,省去每个施工段支架重复安拆过程等优点。可有效节省施工所需消耗的时间、成本、人力和物力,大大加快施工进度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1.施工准备:采用钢拱架、标准钢模板、移动式支架体系结合进行施工,每个施工段划分为9m,由于该方法需要对中隔壁整体拆除,除支架安装空间外,还需预留钢筋防水台车的作业空间,故拱部及侧墙二衬滞后仰拱二衬两个施工段,使其及时封闭成环;
步骤2.支架基础支撑施工:支架体系在仰拱二衬施工完成后的混凝土表面上进行安装,安装前由测量组放出隧道中线,按照隧道中线安装长结合纵向槽钢并与槽钢内侧焊接固定成一体作为支架体系的纵向基础支撑,纵向支撑位置确定后,在槽钢下侧打入木楔使其保持水平,并在其靠隧道中线一侧的仰拱混凝土上钻孔锚固点进行固定;
步骤3.支架安装施工:选用Φ48*3.0mm扣件式钢管支架,钢管材料采用Q235钢,0.75m跨距*0.6m排距*0.6m步距布置;在纵横向基础支撑安装完成后在横向I16工字钢上表面焊接10cm长Φ42*3.0mm钢管,间距0.6m,脚手架立杆采用套于Φ42钢管上的方式与横向工字钢支撑连接固定;纵向剪刀撑左右两道连续布置于架体外侧,横向剪刀撑首尾布置,水平剪刀撑上中下三道水平方向连续布置;所有剪刀撑沿架体长度和高度方向连续设置,每3.6m设置一道;扫地杆连续布置于支架四周的立杆底端,距地面20cm以内;
步骤4.支架整体移动施工,经计算,脚手架和基础支撑总重量为12t,故采用四组20t的机械千斤顶放置于架体四角的横向工字钢基础支撑下侧,对支架整体同时进行顶升,顶升高度为5cm;顶升完成后采用两套滚杠配合一套倒链作为行走机构进行支架整体移动,支架整体移动至预设位置后,使用千斤顶顶升支架并撤除行走机构,千斤顶放松使架体回落至二衬仰拱混凝土表面完成移动,重复基础加固工作,进行该施工段的二衬施工。
2.根据权利要求1所述的一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,其特征在于:所述步骤3中按照隧道中线安装长为10.5m,间距为2.5m的纵向双道[14a槽钢,槽钢内放置I20工字钢,并与槽钢内侧焊接固定成一体作为支架体系的纵向基础支撑;隧道中线部位采用一道纵向I20工字钢配合间距750mm的横向500*300*200mm枕木支垫作为中部纵向基础支撑;纵向支撑位置确定后,在槽钢下侧打入木楔使其保持水平,并在其靠隧道中线一侧的仰拱混凝土上每1.5m做一个钻孔锚固点进行固定,锚杆采用C25*500mm钢筋垂直钻孔锚固;预制250*200*10mm钻孔钢板,每块钢板钻孔数量为4个,孔径为24mm;纵向支撑安装完成后在三道工字钢上表面纵向每0.75m焊接预制钢板;14根3.8m长的I16工字钢作为横向基础支撑在其下表面焊接预制钢板,钢板间距为2.5m;纵横向工字钢间采用预制钢板与4组螺栓配合AM22螺母连接成为整体。
3.根据权利要求1所述的一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,其特征在于:所述步骤3中支架的纵横向剪刀撑与地面夹角控制在45°~60°之间,剪刀撑的杆件采用搭接的连接方式,其搭接长度≥100cm,并用不少于3个旋转扣件固定,支架立杆顶端可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不得超过500mm,可调托撑螺杆插入立杆的长度不得小于150mm,伸出立杆的长度不宜大于300mm,安装时其螺杆应与立杆钢管上下同心,且螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不应大于3mm;所有杆件伸出扣件固定点处不得小于10cm。
4.根据权利要求1所述的一种浅埋暗挖隧道二次衬砌移动式支架体系施工方法,其特征在于:所述步骤4中在距离两道槽钢基础10cm靠近隧道中线一侧处各设置一道纵向通长的钢管,并在槽钢下侧布置10组长为0.5m,间距为1m的钢管作为滚杠搬运机构;架体中部纵向工字钢端头和下一施工段中隔壁工字钢与倒链两端采用钢丝绳连接作为倒链搬运机构;待滚杠及倒链安装完成后放松千斤顶,支架整体回落至滚杠搬运机构上,人工安放滚杠配合倒链机构进行支架的整体移动。
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