CN111577319A - 隧道双栈桥仰拱施工方法 - Google Patents

Abstract

一种隧道双栈桥仰拱施工方法，包括：S1)在隧道内确定仰拱施工段；S2)在仰拱施工段的施工面上开挖仰拱，形成仰拱基坑；S3)在仰拱基坑的两端头之间架设简易栈桥，之后在仰拱基坑内施作仰拱初支；S4)回填仰拱初支的仰拱基坑，形成行车段；S5)重复步骤S1)‑S4)，至多个行车段的总长度达到预设开挖长度，将多个行车段所构成的行车段组定义为二次施工段；S6)清除二次施工段中的回填土，直至裸露出仰拱初支；S7)控制液压栈桥行走以使液压栈桥的两端搭设在二次施工段的两端；S8)在二次施工段的仰拱初支上施作二衬仰拱。本发明提供的施工方法，使仰拱初支能够及时跟进隧道掌子面施工，确保二衬仰拱与隧道拱墙二衬及时封闭成环，确保隧道施工安全。

Description

隧道双栈桥仰拱施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体地，涉及一种隧道双栈桥仰拱施工方法。

背景技术

隧道施工中，仰拱不能及时跟进是隧道施工进度缓慢的主要原因之一。因仰拱施工不能及时跟进掌子面开挖，导致安全步距超标，使得隧道拱墙二次衬砌与二衬仰拱不能及时封闭成环，影响了隧道施工安全，为了确保隧道施工安全，对隧道开挖掌子面与仰拱之间的距离有着强制性的规定，隧道开挖后应及时施作仰拱初期支护，之后施作二衬仰拱确保二衬仰拱与拱墙二衬及时封闭成环；在目前的隧道仰拱施工中多使用液压式仰拱栈桥完成仰拱施工，其中，在IV、V、VI级围岩的隧道施工中，要求仰拱封闭位置距离掌子面的距离不得大于35米，若仰拱封闭位置与掌子面的距离过大，存在着较大的安全隐患，但是现有的液压式仰拱栈桥受制于自身的尺寸，只能在仰拱开挖到符号液压栈桥的使用条件后才能使用液压式仰拱栈桥进行仰拱施工，造成仰拱不能及时跟进掌子面致使二衬仰拱不能与拱墙二衬及时封闭成环；其次，应用液压式仰拱栈桥进行仰拱的仰拱开挖、仰拱初期支护、仰拱衬砌、仰拱填充等步骤时，各步骤之间相互影响严重，只能按照施工顺序进行仰拱施工，各施工步骤不能同时执行，因此，大大影响了隧道施工效率，致使经济效益无形流失。

因此，亟需一种施工方法以解决上述至少一种问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中使用液压仰拱栈桥施作仰拱施工时因仰拱施工的各施工步骤之间互相影响严重造成施工效率低下的问题，提供一种隧道双栈桥仰拱施工方法以解决上述问题，进而提高隧道施工效率。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供一种隧道双栈桥仰拱施工方法，所述方法包括以下步骤：

S1)沿所述隧道的纵深方向在所述隧道内确定仰拱施工段，其中，所述仰拱施工段的长度小于等于预设施工长度；

S2)在所述仰拱施工段的施工面上开挖仰拱，形成仰拱基坑；

S3)沿所述隧道的纵深方向在所述仰拱基坑的两个端头之间架设简易栈桥，之后在所述仰拱基坑内施作仰拱初支；

S4)回填仰拱初支的仰拱基坑，形成行车段；

S5)重复步骤S1)-S4)，直至所形成的多个行车段在所述隧道延伸方向的总长度达到预设开挖长度，将多个所述行车段构成的行车段组定义为二次施工段；

S6)清除所述二次施工段中的回填土，直至裸露出所述二次施工段的仰拱初支；

S7)控制液压栈桥行走以使所述液压栈桥的两端分别搭设在所述二次施工段的两端；

S8)在所述二次施工段的仰拱初支上施作二衬仰拱。

具体地，所述方法还包括在所述步骤S2)之后、所述步骤S3)之前

扫描所述仰拱基坑的轮廓，并判断所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓是否契合；

在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合的情况下，执行仰拱初支；

在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓不契合的情况下，执行局部修挖处理，直至所述拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合。

具体地，所述步骤S3)中，所述施作仰拱初支包括：契合所述仰拱基坑的轮廓面，沿所述隧道的纵深方向，按照给定间距架设多个仰拱拱架，并对每相邻的两个仰拱拱架进行固定；向架设有仰拱拱架的仰拱基坑的轮廓面喷射第一设计厚度的混凝土。

具体地，采用多根连接钢筋以焊接固定的方式对每相邻的两个仰拱拱架进行固定。

具体地，所述步骤S8)中，所述施作二衬仰拱包括：在所述仰拱初支的初支面上，契合所述仰拱初支的初支面，安设由衬砌钢筋绑扎形成的二衬钢筋骨架；沿所述隧道的纵深方向，在所述二衬钢筋骨架朝向掌子面的一端端头及与隧道两侧墙交接处分别安装挡头模板，契合二衬钢筋骨架安装仰拱弧形模板；向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土。

具体地，所述施作二衬仰拱还包括：在向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土的同时对已浇筑的混凝土进行振捣。

具体地，所述振捣包括：设置多个振捣点；在每一振捣点的混凝土中插入振捣棒，并振捣持续给定时间。

具体地，所述步骤S8)还包括：在完成二衬仰拱的二次施工段上施作仰拱填充浇筑。

本发明提供一种隧道双栈桥仰拱施工方法，在仰拱开挖之后形成的仰拱基坑的两端搭设简易栈桥，方便隧道掌子面施工时挖出的渣土通过简易栈桥运出，同时在仰拱基坑内执行仰拱初支以使仰拱初支及时跟进隧道掌子面，在仰拱初支后，对施作的仰拱初支进行回填形成行车段，行车段中的回填土堆砌形成通道，方便后续施工中车辆或行人行走，以便推进后续施工工序的进行，同时堆砌的填充土保护仰拱初支避免遭到碾压破坏，施作多个行车段后且多个行车段在隧道延伸方向的总长度达到预设开挖长度后，定义多个行车段构成的行车段组为二次施工段，即二次施工段的总长度达到预设开挖长度，即预设开挖长度满足液压栈桥的使用条件，此时清除二次施工段中的回填土直到仰拱初支裸露出，控制液压栈桥在完成初期支护的仰拱基坑内行走并使液压栈桥的两端搭设在二次施工段的两端，通过在二次施工段上搭设液压栈桥，继续仰拱初支后的施工步骤的进行，以完成二衬仰拱，使得二衬仰拱与隧道拱墙二衬能够及时封闭成环。

本发明提供的隧道双栈桥仰拱施工方法，前期利用简易栈桥施作仰拱初支以及时跟进隧道掌子面施工，后期使用液压栈桥施作二次仰拱，规避了液压栈桥因自身尺寸不能及时跟进仰拱施工的问题，大大节省了仰拱施工时间，提高了隧道施工效率，且采用本发明提供的施工方法仰拱施工使仰拱初支能够及时跟进隧道掌子面施工以满足安全步距要求，使得二衬仰拱与隧道拱墙二衬及时封闭成环，确保隧道施工安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施方式提供的隧道双栈桥仰拱施工方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施方式提供一种隧道双栈桥仰拱施工方法，图1为隧道双栈桥仰拱施工方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

S1)沿所述隧道的纵深方向在所述隧道内确定仰拱施工段，其中，所述仰拱施工段的长度小于等于预设施工长度；

S2)在所述仰拱施工段的施工面上开挖仰拱，形成仰拱基坑；

S3)沿所述隧道的纵深方向在所述仰拱基坑的两个端头之间架设简易栈桥，之后在所述仰拱基坑内施作仰拱初支；

S4)回填仰拱初支的仰拱基坑，形成行车段；

S5)重复步骤S1)-S4)，直至所形成的多个行车段在所述隧道延伸方向的总长度达到预设开挖长度，将多个所述行车段所构成的行车段组定义为二次施工段；

S6)清除所述二次施工段中的回填土，直至裸露出所述二次施工段的仰拱初支；

S7)控制液压栈桥行走以使所述液压栈桥的两端分别搭设在所述二次施工段的两端；

S8)在所述二次施工段的仰拱初支上施作二衬仰拱。

本发明提供的隧道双栈桥仰拱施工方法，确定出仰拱施工段后执行仰拱开挖形成的仰拱基坑，在仰拱基坑的两端之间搭设简易栈桥，之后施作仰拱初支以使仰拱初支能够及时跟进隧道掌子面施工，在仰拱初支中的混凝土达到预设凝固强度后，向完成仰拱初支的仰拱基坑内填充回填土形成行车段，行车段中的回填土在仰拱基坑内堆砌形成通道，能够给后续施工时车辆和行人提供行走通道，同时仰拱基坑内的回填土保护了仰拱初支，避免车辆或行人在通过行车段时该行车段的仰拱初支不被碾压破坏；在施作多个行车段后，多个行车段的总长度达到预设开挖长度后，定义多个行车段构成的行车段组为二次施工段，即二次施工段的长度达到预设开挖长度，该预设开挖长度满足液压栈桥的使用条件，通常预设开挖长度为24米，之后，清除二次施工段中的回填土直到裸露出仰拱初支，此时控制液压栈桥在完成仰拱初支的仰拱基坑内行走，使液压栈桥的两端搭设在二次施工段的两端，在搭设液压栈桥时，液压栈桥的主桥通过主桥桥身上设置的多个支持腿安设在完成仰拱初支的仰拱基坑内，在主桥桥身的两端分别设置有引桥，引桥一端与主桥桥身连接，另一端搭设在相应的二次施工段的端头，完成液压栈桥搭设之后，在完成仰拱初支的基坑内继续仰拱后续工序的施工，以尽快完成二衬仰拱，使二衬仰拱能够与隧道拱墙二衬及时封闭成环，确保施工安全，同时，本发明提供的施工方法可确保隧道施工中多个工序同时进行，例如，在使用液压栈桥进行上一二次施工段的二衬施工时，掌子面开挖继续推进，紧跟掌子面进行仰拱开挖之后搭设简易栈桥后执行仰拱初支，这样多道隧道工序同时推进，不但减少了施工干扰，还提高了施工效率。

本发明提供的施工方法，采用双栈桥进行仰拱施工，利用简易栈桥尺寸短小的特点，在仰拱开挖后形成的仰拱基坑上搭设简易栈桥，进行仰拱初支以使仰拱初支能够及时跟进隧道掌子面施工，在施作多个行车段的总长度达到预设开挖长度时，即二次施工段的长度达到预设开挖长度满足液压栈桥的使用条件，之后在二次施工段上搭设液压栈桥继续仰拱施工的后续工序，节省了仰拱施工时间，减少了施工步骤之间的相互干扰，提高了隧道的施工效率，同时确保了隧道施工安全。

在仰拱施工中，为了确定开挖的仰拱基坑是否达到施作仰拱初支的要求，具体地，所述方法还包括在所述步骤S2)之后、所述步骤S3)之前：扫描所述仰拱基坑的轮廓，并判断所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓是否契合；在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合的情况下，执行仰拱初支；在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓不契合的情况下，执行局部修挖处理，直至所述拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合。扫描开挖形成的仰拱基坑的轮廓，将扫描得到的仰拱基坑的轮廓与标准基坑的轮廓进行比对，根据比对结果决定是否施作仰拱初支，在仰拱基坑的轮廓与标准基坑的轮廓不契合的情况下主要确定出仰拱基坑的轮廓上哪些地方存在欠挖，若存在欠挖及时进行局部开挖处理，若存在超挖可通过填充混凝土解决超挖，在仰拱基坑轮廓与标准基坑的轮廓契合后施作仰拱初支。

在一个实施例中，具体地，所述步骤S3)中，所述施作仰拱初支包括：契合所述仰拱基坑的轮廓面，沿所述隧道的纵深方向，按照给定间距架设多个仰拱拱架，并对每相邻的两个仰拱拱架进行固定；向架设有仰拱拱架的仰拱基坑的轮廓面喷射第一设计厚度的混凝土。为了确保仰拱初支的施工质量，在进行仰拱初支之前，清除仰拱基坑内废渣、积水，之后在仰拱基坑内安设多个仰拱拱架，将相邻的两个仰拱拱架采用多根连接钢筋以焊接的方式进行固定，使得安设在仰拱基坑内的多个仰拱拱架连接成一体，保证仰拱施工强度，之后向仰拱基坑的轮廓面喷射混凝土，喷设混凝土的厚度达到第一设计厚度后停止混凝土喷射，通过施作仰拱初支，增强了隧道支护强度，减少了下沉，防止了底鼓隆起变形的发生，调整了隧道衬砌应力，在仰拱初支步骤中喷射的混凝土达到预设凝固强度后回填仰拱初支的仰拱基坑。

在隧道施工中，为了防止围岩变形过大，提高隧道整体支护结构的承载能力，在仰拱初支后施作二衬仰拱，具体地，所述步骤S8)中，所述施作二衬仰拱包括：在所述仰拱初支的初支面上，契合所述仰拱初支的初支面，安设由衬砌钢筋绑扎形成的二衬钢筋骨架；沿所述隧道的纵深方向，在所述二衬钢筋骨架朝向掌子面的一端端头及与隧道两侧墙交接处分别安装挡头模板，契合二衬钢筋骨架安装仰拱弧形模板；向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土。在完成仰拱初支的仰拱基坑内施作二衬仰拱，施作二衬仰拱时，在仰拱初支的初支面上采用多根钢筋绑扎二衬钢筋骨架，绑扎的二衬钢筋骨架的形状与仰拱初支的初支面契合，绑扎二衬钢筋骨架时，在仰拱基坑沿隧道纵深方向的朝向掌子面的一端端头架设钢筋定位器，在仰拱基坑与隧道侧墙交接处形成有交接线，在距离交接线5.5cm处的两个隧道侧墙上同样安设多个钢筋定位器，通过上述钢筋定位器与二衬钢筋骨架固定连接，将二衬钢筋骨架固定在完成仰拱初支的仰拱基坑内，之后在二衬钢筋骨架朝向掌子面的一端端头安装挡头模板，在二衬钢筋骨架朝向隧道顶部的一侧安装仰拱弧形模板，安装的挡头模板和仰拱弧形模板包覆二衬钢筋骨架，通过预留的浇筑孔向二衬钢筋骨架中浇筑混凝土，在混凝土的浇筑量达到规定的浇筑量后，停止浇筑，待浇筑的混凝土凝固后拆除模板。

为了确保二衬钢筋骨架和浇筑的混凝土形成的浇筑体内的混凝土分布均匀，保证二衬仰拱的施工质量，具体地，所述施作二衬仰拱还包括：在向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土的同时对已浇筑的混凝土进行振捣。通过振捣均匀浇筑体内的混凝土分布状况。

在一个实施例中，具体地，所述振捣包括：设置多个振捣点；在每一振捣点的混凝土中插入振捣棒，并振捣持续给定时间。在安设的仰拱弧形模板上设置多个振捣点，相邻的两个振捣点之间的距离小于等于振捣棒的作用半径的1.5倍，其中，靠近挡头模板的振捣点距离挡头模板为50-100mm，通过振捣点上开设的过孔将振捣棒插入浇筑的混凝土中，振捣棒插入到混凝土中的深度为50-100mm，在每一个振捣点持续振捣时间为20-30s，以确保该振捣点周围的混凝土振捣均匀，保证混凝土浇筑质量。

具体地，所述步骤S8)还包括：在完成二衬仰拱的二次施工段上施作仰拱填充浇筑。在二衬仰拱施作完成后，向完成二衬仰拱的仰拱基坑内浇筑混凝土以使完成二衬仰拱的仰拱基坑与隧道内地面齐平，方便车辆行人通行。

本发明提供一种隧道双栈桥仰拱施工方法，在仰拱开挖之后形成的仰拱基坑的两端搭设简易栈桥，方便隧道掌子面施工时挖出的渣土通过简易栈桥运出，同时在仰拱基坑内执行仰拱初支以使仰拱初支及时跟进隧道掌子面，在仰拱初支后，对施作的仰拱初支进行回填形成行车段，行车段中的回填土堆砌形成通道，方便后续施工中车辆或行人行走，以便推进后续施工工序的进行，同时堆砌的填充土保护仰拱初支避免遭到碾压破坏，施作多个行车段后且多个行车段在隧道延伸方向的总长度达到预设开挖长度后，定义多个行车段构成的行车段组为二次施工段，即二次施工段的总长度达到预设开挖长度，即预设开挖长度满足液压栈桥的使用条件，此时清除二次施工段中的回填土直到仰拱初支裸露出，控制液压栈桥在完成初期支护的仰拱基坑内行走并使液压栈桥的两端搭设在二次施工段的两端，通过在二次施工段上搭设液压栈桥，继续仰拱初支后的施工步骤的进行，以完成二衬仰拱，使得二衬仰拱与隧道拱墙二衬能够及时封闭成环。

本发明提供的隧道双栈桥仰拱施工方法，前期利用简易栈桥施作仰拱初支以及时跟进隧道掌子面施工，后期使用液压栈桥施作二次仰拱，规避了液压栈桥因自身尺寸不能及时跟进仰拱施工的问题，大大节省了仰拱施工时间，提高了隧道施工效率，且采用本发明提供的施工方法仰拱施工使仰拱初支能够及时跟进隧道掌子面施工以满足安全步距要求，使得二衬仰拱与隧道拱墙二衬及时封闭成环，确保隧道施工安全。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1)沿所述隧道的纵深方向在所述隧道内确定仰拱施工段，其中，所述仰拱施工段的长度小于等于预设施工长度；

S2)在所述仰拱施工段的施工面上开挖仰拱，形成仰拱基坑；

S3)沿所述隧道的纵深方向在所述仰拱基坑的两个端头之间架设简易栈桥，之后在所述仰拱基坑内施作仰拱初支；

S4)回填仰拱初支的仰拱基坑，形成行车段；

S5)重复步骤S1)-S4)，直至所形成的多个行车段在所述隧道延伸方向的总长度达到预设开挖长度，将多个所述行车段构成的行车段组定义为二次施工段；

S6)清除所述二次施工段中的回填土，直至裸露出所述二次施工段的仰拱初支；

S7)控制液压栈桥行走以使所述液压栈桥的两端分别搭设在所述二次施工段的两端；

S8)在所述二次施工段的仰拱初支上施作二衬仰拱。

2.根据权利要求1所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述方法还包括在所述步骤S2)之后、所述步骤S3)之前：

扫描所述仰拱基坑的轮廓，并判断所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓是否契合；

在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合的情况下，执行仰拱初支；

在所述仰拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓不契合的情况下，执行局部修挖处理，直至所述拱基坑的轮廓与标准仰拱基坑的轮廓契合。

3.根据权利要求1所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述步骤S3)中，所述施作仰拱初支包括：

契合所述仰拱基坑的轮廓面，沿所述隧道的纵深方向，按照给定间距架设多个仰拱拱架，并对每相邻的两个仰拱拱架进行固定；

向架设有仰拱拱架的仰拱基坑的轮廓面喷射第一设计厚度的混凝土。

4.根据权利要求3所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，采用多根连接钢筋以焊接固定的方式对每相邻的两个仰拱拱架进行固定。

5.根据权利要求1所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述步骤S8)中，所述施作二衬仰拱包括：

在所述仰拱初支的初支面上，契合所述仰拱初支的初支面，安设由衬砌钢筋绑扎形成的二衬钢筋骨架；

沿所述隧道的纵深方向，在所述二衬钢筋骨架朝向掌子面的一端端头及与隧道两侧墙交接处分别安装挡头模板，契合二衬钢筋骨架安装仰拱弧形模板；

向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土。

6.根据权利要求5所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述施作二衬仰拱还包括：在向所述二衬钢筋骨架中浇筑混凝土的同时对已浇筑的混凝土进行振捣。

7.根据权利要求6所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述振捣包括：

设置多个振捣点；

在每一振捣点的混凝土中插入振捣棒，并振捣持续给定时间。

8.根据权利要求1所述的隧道双栈桥仰拱施工方法，其特征在于，所述步骤S8)还包括：在完成二衬仰拱的二次施工段上施作仰拱填充浇筑。

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