CN110185469B - 一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法 - Google Patents

一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,用于隧道二衬仰拱纵向施工缝处钢筋保护层控制;包括以下步骤:预先处理二衬仰拱两侧的钢模板:每个钢模板的背面、且靠近顶端处均焊接钢管,钢管轴向、钢模板轴向和隧道纵向三者同向;安装钢模板:将预先处理后的钢模板放置在对应侧二衬仰拱钢筋上,钢模板的底端通过定位钢筋焊接固定在二衬仰拱钢筋上,钢模板顶端处的钢管与二衬仰拱钢筋相抵接触,钢模板与所述二衬仰拱钢筋之间的间隙用于浇注钢筋保护层。本发明提供的隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,操作简单,利于降低施工难度、缩短施工周期,且焊接有钢管的钢模板可重复利用,进一步利于缩短工期,降低施工难度,资源循环利用降低成本。

Description

一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法。
背景技术
隧道施工过程中,若对钢筋保护层设置不合理,极易造成钢筋保护层厚度过大或不足,严重影响二衬质量,特别是钢筋保护厚度不足易造成主筋外露与锈蚀现象,大大缩减了隧道二次衬砌的使用年限,为保障隧道耐久性符合设计年限要求,确保隧道无质量安全隐患,需要二衬钢筋保护层厚度进行有效控制,因此钢筋垫块使用越来越多,钢筋垫块是为了保证钢筋有足够的保护厚度,免受外界环境的腐蚀,保证实体结构的稳定性和安全性。
常规的钢筋垫块采用水泥砂浆或塑料制备,现有技术也公开了各种形状类型的垫块,但是使用过程中,需要将每个垫块绑扎在钢筋上,尤其是在钢筋密度较大的情况下,工作量繁琐,还要考虑垫块整体分布对对钢筋支撑及保护层质量的影响,操作复杂,施工耗时较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:常规设置多个垫块控制钢筋保护层的方法,操作繁杂,施工耗时较长,本发明提供了解决上述问题的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,尤其适用于隧道二衬仰拱纵向施工缝处钢筋保护层控制。
本发明通过下述技术方案实现:
一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,用于隧道二衬仰拱纵向施工缝处钢筋保护层控制;包括以下步骤:
步骤A,预先处理二衬仰拱两侧的钢模板:每个钢模板的背面、且靠近顶端处均焊接钢管,钢管轴向、钢模板轴向和隧道纵向三者同向;
步骤B,安装钢模板:将预先处理后的钢模板放置在对应侧二衬仰拱钢筋上,钢模板的底端通过定位钢筋焊接固定在二衬仰拱钢筋上,钢模板顶端处的钢管与二衬仰拱钢筋相抵接触,钢模板与所述二衬仰拱钢筋之间的间隙用于浇注钢筋保护层。
本发明采用钢管撑起二衬钢筋与钢模板之间空间,钢管与钢模板焊接连接呈一体化结构,可提前进行焊接操作,无需采用行走台车在隧道内施工,占用空间或正常施工时间,且焊接操作方便快捷;隧道二衬仰拱纵向施工缝处,两侧的钢模板倾斜呈轴对称分布,钢管直接倚靠在二衬的钢筋上活动接触,钢模板的底端通过定位钢筋固定,定位钢筋限位作用以及钢模板和钢管整体自身重力,钢模板顶端的钢管可稳定倚靠在二衬仰拱的钢筋上。
综上,本发明提供的隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,操作简单,利于降低施工难度、缩短施工周期,且焊接有钢管的钢模板可重复利用,进一步利于缩短工期,降低施工难度,资源循环利用降低成本。
进一步地,所述钢管轴向延伸长度与钢模板轴向长度相等。
保障每根二衬钢筋获得支撑,也方便钢管与钢模板一次性焊接一体成型。
进一步地,所述钢管采用方管,方管的一侧壁与钢模板背面接触焊接连接,方管上远离钢模板的另一侧壁用于与二衬仰拱钢筋接触。
采用方管作为钢筋垫,利于保障方管与钢模板面面接触,钢模板与钢筋之间的距离始终保持一定。
进一步地,所述方管的尺寸规格为40*40mm。
依据实际操作,采用尺寸规格为40*40mm的方管作为垫块,利于保障钢筋保护层正常厚度的情况下,还利于保障整体结构稳定。
提供一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法的结构,包括对称设于隧道二衬仰拱两侧的钢模板,所述钢模板上靠近顶端处的背面焊接固定有钢管,钢管的轴向与钢模板的轴向同向;钢模板的底端通过定位钢筋焊接固定在隧道二衬仰拱钢筋上,钢模板顶端的钢管与隧道二衬仰拱钢筋相抵接触。
钢管采用现有常规的圆管、方管与矩管即可,本发明提供的隧道二衬结构钢筋保护层控制方法的结构,各部件及连接结构简单,制作成本较低。本发明采用钢管撑起二衬钢筋与钢模板之间空间,钢管与钢模板焊接连接呈一体化结构,可提前进行焊接操作,无需采用行走台车在隧道内施工,占用空间或正常施工时间,且焊接操作方便快捷;隧道二衬仰拱纵向施工缝处,两侧的钢模板倾斜呈轴对称分布,钢管直接倚靠在二衬的钢筋上活动接触,钢模板的底端通过定位钢筋固定,定位钢筋限位作用以及钢模板和钢管整体自身重力,钢模板顶端的钢管可稳定倚靠在二衬仰拱的钢筋上。
进一步地,所述钢管轴向延伸长度与钢模板轴向长度相等。
保障每根二衬钢筋获得支撑,也方便钢管与钢模板一次性焊接一体成型。
进一步地,所述钢管采用方管或矩形管。
采用方管或矩形管作为钢筋垫,利于保障方管与钢模板面接触,钢模板与钢筋之间的距离始终保持一定。
进一步地,所述钢管远离钢模板的侧壁上开设有条形卡槽,条形卡槽的延伸方向与钢管的延伸方向同向;钢管远离钢模板的侧壁上依次堆叠设有N个加厚板,N为≥0的正整数,最外层的加厚板用于与隧道二衬仰拱钢筋接触;每个加厚板的一侧板面上设有凹槽,加厚板的另一平行侧板面上设有凸条,所述凸条用于与条形卡槽或相邻加厚板上的凹槽嵌入适配。
依据实际隧道地质、工况不同,要求隧道二衬仰拱钢筋保护层厚度会有差别,因此本发明提供了一种方便控制钢筋保护层厚度的组件,由焊接在钢模板上的钢管和多个加厚板组成,每个加厚板可设置一定的厚度,类似于增加砝码的作用,本发明依据钢筋保护层厚度增加的要求,逐层增加设置在钢管上的加厚板的数量,加厚板与钢管之间以及相邻的两个加厚板之间可通过凸条和凹槽嵌套的方式进行可拆卸连接,方便组装操作,为提高组装的稳定性,可进一步采用沉头螺栓等结构连接加厚板和钢管、以及相邻加厚板。
进一步地,所述钢管的轴向两端敞口处还设有U型卡件,所述U型卡件包括依次首尾连接的卡板Ⅰ、卡板Ⅱ和卡板Ⅲ,所述卡板Ⅰ嵌入钢管的端口内固定;钢管端部处对应的隧道二衬仰拱钢筋卡设在卡板Ⅲ与钢管的侧壁之间。
常规隧道断面为圆弧形,在混凝土的泵送浇筑过程中,要求左右侧及前后分次对称浇筑,有时流动的混凝土会对钢筋产生较强的侧压力、以及在振捣混凝土时易使钢模板上翘、钢管脱离钢筋失去支撑作用,此时,导致钢筋保护层出现薄厚不易的现象。因此本发明进一步改进,在钢管的轴向两端可拆卸设置简易的U型卡件,使钢管端部处对应的隧道二衬仰拱钢筋卡设在卡板Ⅲ与钢管的侧壁之间,对钢筋与钢管之间的连接起到径向和轴向限位作用,防止钢模板及钢管位移。
进一步地,所述钢管的端部上下位置的侧壁上设有贯穿钢管的两个通孔,所述卡板Ⅰ上设有穿孔,通过螺杆依次贯穿钢管的一个通孔、穿孔和钢管的另一个通孔,并通过螺母锁紧螺杆的两端固定;所述通孔呈条形结构,条形结构延伸方向与钢管的径向同向,所述卡板Ⅰ上设有多个穿孔,多个穿孔沿卡板Ⅰ轴向均匀分布。
本发明将U型卡件采用可调节结构固定在钢管上,依据钢筋的粗细不同、钢管上是否增加以及增加的加厚板的厚度不同,调整卡板Ⅰ在钢管径向上的位置,保障钢筋压紧在卡板Ⅲ与钢管或加厚板之间;依据钢筋密度不同,钢管两端端面到相邻钢筋之间的距离不同,选择相应的穿孔,使卡板Ⅲ、卡板Ⅱ和钢管或加厚板三者支架形成临时的U型卡槽结构,将钢筋卡设牢固,有效发挥轴向和径向限位作用。
本发明具有如下的优点和有益效果:
本发明采用钢管撑起二衬钢筋与钢模板之间空间,钢管与钢模板焊接连接呈一体化结构,可提前进行焊接操作,无需采用行走台车在隧道内施工,占用空间或正常施工时间,且焊接操作方便快捷;隧道二衬仰拱纵向施工缝处,两侧的钢模板倾斜呈轴对称分布,钢管直接倚靠在二衬的钢筋上活动接触,钢模板的底端通过定位钢筋固定,定位钢筋限位作用以及钢模板和钢管整体自身重力,钢模板顶端的钢管可稳定倚靠在二衬仰拱的钢筋上。
综上,本发明提供的隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,操作简单,利于降低施工难度、缩短施工周期,且焊接有钢管的钢模板可重复利用,进一步利于缩短工期,降低施工难度,资源循环利用降低成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的隧道断面结构示意图;
图2为本发明的钢模板平面结构示意图;
图3为本发明的钢模板断面结构示意图;
图4为本发明的钢管与加厚板适配结构示意图;
图5为本发明的钢管与U型卡件配结构示意图;
图6为本发明的U型卡件结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:1-隧道初支,2-隧道二衬钢筋,3-钢管,4-定位钢筋,5-隧道二衬,6-钢模板,7-条形卡槽,8-加厚板,9-凹槽,10-凸条,11-U型卡件,111-卡板Ⅰ,112-卡板Ⅱ,113-卡板Ⅲ,114-通孔,115-穿孔,1116-螺杆;
A-仰拱,B-顶拱,C-隧道中线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,用于隧道二衬仰拱纵向施工缝处钢筋保护层控制;具体步骤为:
步骤A,预先处理二衬仰拱两侧的钢模板:每个钢模板的背面、且靠近顶端处均焊接钢管,钢管轴向、钢模板轴向和隧道纵向三者同向;
步骤B,安装钢模板:将预先处理后的钢模板放置在对应侧二衬仰拱钢筋上,钢模板的底端通过定位钢筋焊接固定在二衬仰拱钢筋上,钢模板顶端处的钢管与二衬仰拱钢筋相抵接触,钢模板与所述二衬仰拱钢筋之间的间隙用于浇注钢筋保护层;
步骤C,浇筑混凝土结束后,回收焊接有钢管的钢模板,重复步骤A-B径向钢筋保护层铺设。
该方法中,钢管轴向延伸长度与钢模板轴向长度相等,钢管采用尺寸规格为40*40mm的方管。方管的一侧壁与钢模板背面接触焊接连接,方管上远离钢模板的另一侧壁用于与二衬仰拱钢筋接触。
实施例2
本实施例提供了一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法的结构,包括对称设于隧道二衬仰拱两侧的钢模板6,钢模板6上靠近顶端处的背面焊接固定有钢管3,钢管3的轴向与钢模板6的轴向同向;钢模板6的底端通过定位钢筋4焊接固定在隧道二衬仰拱钢筋2上,钢模板6顶端的钢管3与隧道二衬仰拱钢筋2相抵接触。
实施例3
在实施例2的基础上进一步改进,所述钢管3轴向延伸长度与钢模板6轴向长度相等。,钢管3采用方管或矩形管。
实施例4
在实施例3的基础上进一步改进,所述钢管3远离钢模板6的侧壁上开设有条形卡槽7,条形卡槽7的延伸方向与钢管3的延伸方向同向;钢管3远离钢模板6的侧壁上依次堆叠设有N个加厚板8,N为≥2的正整数,最外层的加厚板8用于与隧道二衬仰拱钢筋2接触;每个加厚板8的一侧板面上设有凹槽9,加厚板8的另一平行侧板面上设有凸条10,凸条10用于与条形卡槽7或相邻加厚板8上的凹槽9嵌入适配,并采用沉头螺钉依次贯穿加厚板8和钢管3或相邻加厚板8加固连接。
实施例5
在实施例4的基础上进一步改进,所述钢管3的轴向两端敞口处还设有U型卡件11,U型卡件11包括依次首尾连接的卡板Ⅰ111、卡板Ⅱ112和卡板Ⅲ113,卡板Ⅰ111嵌入钢管3的端口内固定;钢管3端部处对应的隧道二衬仰拱钢筋2卡设在卡板Ⅲ113与钢管3的侧壁之间。钢管3的端部上下位置的侧壁上设有贯穿钢管3的两个通孔114,卡板Ⅰ111上设有穿孔115,通过螺杆116依次贯穿钢管3的一个通孔114、穿孔115和钢管3的另一个通孔114,并通过螺母锁紧螺杆116的两端固定;通孔114呈条形结构,条形结构延伸方向与钢管3的径向同向,卡板Ⅰ111上设有多个穿孔115,多个穿孔115沿卡板Ⅰ111轴向均匀分布。卡板Ⅲ113的内板面上设有齿结构,利于增大卡板Ⅲ113与钢筋的接触摩擦阻力。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,其特征在于,用于隧道二衬仰拱纵向施工缝处钢筋保护层控制;包括以下步骤:
步骤A,预先处理二衬仰拱两侧的钢模板:每个钢模板的背面、且靠近顶端处均焊接钢管,钢管轴向、钢模板轴向和隧道纵向三者同向;
步骤B,安装钢模板:将预先处理后的钢模板放置在对应侧二衬仰拱钢筋上,钢模板的底端通过定位钢筋焊接固定在二衬仰拱钢筋上,钢模板顶端处的钢管与二衬仰拱钢筋相抵接触,钢模板与所述二衬仰拱钢筋之间的间隙用于浇注钢筋保护层。
2.根据权利要求1所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,其特征在于,所述钢管轴向延伸长度与钢模板轴向长度相等。
3.根据权利要求1所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,其特征在于,所述钢管采用方管,方管的一侧壁与钢模板背面接触焊接连接,方管上远离钢模板的另一侧壁用于与二衬仰拱钢筋接触。
4.根据权利要求3所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法,其特征在于,所述方管的尺寸规格为40*40mm。
5.一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,用于实现权利要求1-4任一项所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制方法;隧道二衬结构钢筋保护层控制结构包括对称设于隧道二衬仰拱两侧的钢模板(6),所述钢模板(6)上靠近顶端处的背面焊接固定有钢管(3),钢管(3)的轴向与钢模板(6)的轴向同向;钢模板(6)的底端通过定位钢筋(4)焊接固定在隧道二衬仰拱钢筋(2)上,钢模板(6)顶端的钢管(3)与隧道二衬仰拱钢筋(2)相抵接触。
6.根据权利要求5所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,所述钢管(3)轴向延伸长度与钢模板(6)轴向长度相等。
7.根据权利要求5所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,所述钢管(3)采用方管或矩形管。
8.根据权利要求5所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,所述钢管(3)远离钢模板(6)的侧壁上开设有条形卡槽(7),条形卡槽(7)的延伸方向与钢管(3)的延伸方向同向;钢管(3)远离钢模板(6)的侧壁上依次堆叠设有N个加厚板(8),N为≥0的正整数,最外层的加厚板(8)用于与隧道二衬仰拱钢筋(2)接触;每个加厚板(8)的一侧板面上设有凹槽(9),加厚板(8)的另一平行侧板面上设有凸条(10),所述凸条(10)用于与条形卡槽(7)或相邻加厚板(8)上的凹槽(9)嵌入适配。
9.根据权利要求5或8所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,所述钢管(3)的轴向两端敞口处还设有U型卡件(11),所述U型卡件(11)包括依次首尾连接的卡板Ⅰ(111)、卡板Ⅱ(112)和卡板Ⅲ(113),所述卡板Ⅰ(111)嵌入钢管(3)的端口内固定;钢管(3)端部处对应的隧道二衬仰拱钢筋(2)卡设在卡板Ⅲ(113)与钢管(3)的侧壁之间。
10.根据权利要求9所述的一种隧道二衬结构钢筋保护层控制结构,其特征在于,所述钢管(3)的端部上下位置的侧壁上设有贯穿钢管(3)的两个通孔(114),所述卡板Ⅰ(111)上设有穿孔(115),通过螺杆(116)依次贯穿钢管(3)的一个通孔(114)、穿孔(115)和钢管(3)的另一个通孔(114),并通过螺母锁紧螺杆(116)的两端固定;所述通孔(114)呈条形结构,条形结构延伸方向与钢管(3)的径向同向,所述卡板Ⅰ(111)上设有多个穿孔(115),多个穿孔(115)沿卡板Ⅰ(111)轴向均匀分布。
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