CN113356882A - 大断面隧道墙体支架和施工方法 - Google Patents

大断面隧道墙体支架和施工方法 Download PDF

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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

本发明提供一种大断面隧道墙体支架和施工方法,其中,一种大断面隧道墙体支架施工方法,步骤包括:依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体;在衬砌与工字钢支撑骨架之间预留位置;搭设工字钢支撑骨架;在所述预留位置安装组合钢支撑骨架;在工字钢支撑骨架上安装第二脚手架架体;从浇注口浇注混凝土。本发明提供的一种大断面隧道墙体支架和施工方法,通过在端面墙的一侧沿着衬砌依次搭建第一脚手架架体和工字钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架与衬砌之间设置组合钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架外侧安装第二脚手架架体,然后进行浇注,实现一次搭建完成端面墙和衬砌的浇注,结构简单、浇注效率高,浇注效果好。

Description

大断面隧道墙体支架和施工方法
技术领域
本发明涉及地下工程施工技术领域,尤其涉及一种大断面隧道墙体支架和施工方法。
背景技术
地下工程施工时,遇到较大洞室内的超高端面墙混凝土浇筑时,由于无法采用双侧支模的方式进行施工,一直是工程上的难题。传统的单侧支模工艺是采用脚手架、工字钢、钢管等材料加工成三角桁架作为模板的支撑体系,进行支顶。但单侧支模工艺一次性支模高度通长为0~8m,使用的临时支撑数量较大,搭设周期较长,并且当端面墙高度为两个三角桁架支模高度时,需要分次浇注,第一次为一个0~8m三角桁架支模,第二次为另一个0~8m三角桁架支模。
在浇注第二次时,由于没有工作平台,施工难度较大。施工期间易出现模板胀模、混凝土表面平整度差、垂直度差等施工缺陷,施工质量较难得到保障,且由于多次浇筑出现较多的施工缝,影响工程美观。
发明内容
本发明提供一种大断面隧道墙体支架和施工方法,用以解决现有技术中衬砌和端面墙均需要浇注时,支模高度超高,需要两次浇注效果不好的缺陷,实现简化支架结构,一次支模一次浇注效率高,浇注效果好。
本发明提供一种大断面隧道墙体支架施工方法,包括:
依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体;
在衬砌与工字钢支撑骨架之间预留位置;
搭设工字钢支撑骨架;
在所述预留位置安装组合钢支撑骨架;
在工字钢支撑骨架上安装第二脚手架架体;
从浇注口浇注混凝土。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法,依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体的步骤,具体包括:
搭设立杆;
将横杆搭设在立杆上;
将斜拉杆分层搭设在立杆上。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法,所述从浇注口浇注混凝土步骤,具体包括:
在组合钢支撑骨架上开设浇注口;
浇注衬砌混凝土;
浇注端面墙混凝土。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法,所述衬砌混凝土高度高于所述端面墙混凝土高度。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法,所述第一脚手架架体为盘扣脚手架架体。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法,所述第二脚手架架体为碗扣脚手架架体。
本发明还提供了一种大断面隧道墙体支架,包括:支撑架体、工字钢支撑骨架和组合钢支撑骨架,
所述支撑骨架包括盘扣脚手架架体和碗扣脚手架架体,
所述组合钢支撑骨架与所述工字钢支撑骨架连接,所述碗扣脚手架架体与所述工字钢支撑骨架连接,所述盘扣脚手架架体与所述碗扣脚手架架体连接。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架,所述碗扣脚手架架体包括第一顶墙杆、第二顶墙杆和第三顶墙杆,
所述第一顶墙杆安装在衬砌的侧墙;
所述第二顶墙杆安装在衬砌的顶墙;
所述第三顶墙杆安装在端面墙。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架,所述组合钢支撑骨架与所述工字钢支撑骨架之间采用木楔子塞固,且所述组合钢支撑骨架和所述工字钢支撑骨架固定连接。
根据本发明提供的大断面隧道墙体支架,所述盘扣脚手架架体的高度等于端面墙的高度,所述盘扣脚手架架体的宽度等于端面墙的宽度,所述盘扣脚手架架体的长度大于或等于所述盘扣脚手架架体的高度。
本发明提供的一种大断面隧道墙体支架和施工方法,通过在端面墙的一侧沿着衬砌依次搭建第一脚手架架体和工字钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架与衬砌之间设置组合钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架外侧安装第二脚手架架体,然后进行浇注,实现一次搭建完成端面墙和衬砌的浇注,结构简单、浇注效率高,浇注效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法的流程示意图之一;
图2是本发明提供的带有端面墙的隧道内部结构示意图;
图3是本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法的流程示意图之二;
图4是本发明提供的盘扣脚手架架体结构示意图;
图5是本发明提供的大断面隧道墙体支架施工方法的流程示意图之三;
图6是本发明提供的大断面隧道墙体支架整体结构示意图;
图7是本发明提供的碗扣脚手架架体结构示意图;
图8是本发明提供的大断面隧道墙体支架截面图;
图9是本发明提供的大断面隧道墙体支架的第一顶墙杆连接结构示意图;
图10是本发明提供的大断面隧道墙体支架的第三顶墙杆连接结构示意图;
附图标记:
100:端面墙; 101:第一脚手架架体;
102:盘扣脚手架架体; 103:立杆;
104:横杆; 105:斜拉杆;
200:衬砌; 201:第二脚手架架体;
202:碗扣脚手架架体; 203:第一顶墙杆;
204:第二顶墙杆; 205:第三顶墙杆;
300:地基; 301:工字钢支撑骨架;
302:组合钢支撑骨架; 303:方木主楞;
304:第一可调托撑; 305:工字钢主楞;
306:第二可调托撑; 106:底座。
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,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1至图10,对本发明的实施例进行描述。应当理解的是,以下所述仅是本发明的示意性实施方式,并不对本发明构成限定。
如图1所示,本发明提供了一种大断面隧道墙体支架施工方法,步骤包括:
S1:依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体101;
S2:在衬砌200与工字钢支撑骨架301之间预留位置;
S3:搭设工字钢支撑骨架301;
S4:在预留位置安装组合钢支撑骨架302;
S5:在工字钢支撑骨架301上安装第二脚手架架体201;
S6:从浇注口浇注混凝土。
在地下施工中,如图2所示,由于使用功能不同,在隧道挖掘的过程中,有的并不需要挖穿,只需要挖到一定距离就可以,因此就形成了端面墙100,整个隧道的内的两侧和顶部就是衬砌200,本发明的方法一次支架就可以完成端面墙100和衬砌200的一次性浇筑。
在本发明的一个实施例中,第一脚手架架体101为盘扣脚手架架体102。
进一步地,在步骤S3中,搭设工字钢支撑骨架301具体包括:在衬砌200的三个方向上均搭设有工字钢支撑骨架301,三个方向即衬砌的两侧侧面和一个顶面。
浇注后的衬砌200与组合钢支撑骨架302紧密贴合,起定型作用。组合钢支撑骨架302与工字钢支撑骨架301紧密贴合,起加固作用。第一脚手架架体101和第二脚手架架体201组成支撑架体,对工字钢支撑骨架301起支撑作用。浇注混凝土过程中,混凝土有张力,所以用支撑架体加固。
其中,工字钢支撑骨架301由工字钢按照衬砌断面冷弯加工而成,工字钢可采用工16型钢~工20型钢。
进一步地,在步骤S4中在预留位置安装组合钢支撑骨架302具体为:在工字钢支撑骨架301的内侧的预留位置安装组合钢支撑骨架302。
进一步地,如图3和图4所示,在本实施例中,依据端面墙100尺寸搭设盘扣脚手架架体102的步骤,具体包括:
S11:搭设立杆103;在本发明一个实施例中,立杆103横向间距0.9m,纵向间距0.6m搭设。
S12:将横杆104搭设在立杆103上;在本发明的一个实施例中,横杆104按步距1.5m安装。
S13:将斜拉杆105分层搭设在立杆103上。在本发明的一个实施例中,斜拉杆105设置在盘扣脚手架架体102的底端、盘扣脚手架架体102的顶端以及盘扣脚手架架体102的竖直方向上四等分的两个位置。
根据实际的盘扣脚手架架体102的高度,可以设置在6m处和10.5m处。
在本发明的一个具体实施例中,斜拉杆105采用脚手架管与立杆103通过扣件连接。且保证相邻斜拉杆105无空格。
当然,在本发明的实施例中,应当理解的是,在搭设第一脚手架架体101时应先对地基300做处理。
具体地,可采用混凝土垫层或地基找平后14mm钢板铺底。
立杆103下部安装在底座106上,底座106安装在处理好的地基300上。
在本发明的一个实施例中,第二脚手架架体201为碗扣脚手架架体202。
如图5所示,在本发明的另一个实施例中,从浇注口浇注混凝土的步骤,具体包括:
S21:在组合钢支撑骨架302上开设浇注口;
S22:浇注衬砌混凝土;
S23:浇注端面墙混凝土。
换句话说,混凝土从组合钢支撑骨架302上的预留的浇注口进行浇筑,浇注口为两个。浇筑顺序为先衬砌混凝土,后端面墙混凝土。
混凝土浇筑时浇筑顺序尤为重要,利用浇筑衬砌时大断面隧道墙体支架受到的侧向应力,抵消超高的端面墙的正面受力。
具体地,通过第一脚手架架体101、第二脚手架架体201、组合钢支撑骨架302以及工字钢支撑骨架301组成的大断面隧道墙体支架将端面墙和衬砌同时浇筑。
浇筑衬砌时大断面隧道墙体支架受到的侧向应力,抵消端面墙的正面受力,做到一次性浇筑大断面隧道内超高端面墙的目的。解决了端面墙模板支撑、加固困难的问题,结构简单、浇注效率高,浇注效果好。
进一步地,在本发明的一个实施例中,衬砌混凝土高度高于端面墙混凝土高度。并且,在本实施例中,洞衬砌混凝土高度超过端面墙混凝土高度1.5~2.0m。
如图6所示,本发明提供了一种大断面隧道墙体支架,包括:支撑架体、工字钢支撑骨架301和组合钢支撑骨架302。
其中,支撑骨架包括盘扣脚手架架体102和碗扣脚手架架体202。
其中,组合钢支撑骨架302与工字钢支撑骨架301连接,碗扣脚手架架体202与工字钢支撑骨架301连接,盘扣脚手架架体102与碗扣脚手架架体202连接。
进一步地,在工字钢支撑骨架301内侧安装组合钢支撑骨架302的模板。组合钢支撑骨架301的模板可采用钢材或铝合金等轻金属加工,组合钢支撑骨架301的模板之间采用螺栓连接。
在本发明的一个实施例中,组合钢支撑骨架302与工字钢支撑骨架301之间采用木楔子塞固,且组合钢支撑骨架302和工字钢支撑骨架301固定连接。
换句话说,其中,组合钢支撑骨架301的模板与工字钢支撑骨架301之间采用木楔子塞牢,且用铁丝连接牢固或焊接牢固。
如图7和图8所示,在本发明的一个实施例中,碗扣脚手架架体202包括第一顶墙杆203、第二顶墙杆204和第三顶墙杆205。
第一顶墙杆203安装在衬砌200的侧墙;第二顶墙杆204安装在衬砌200的顶墙;第三顶墙杆205安装在端面墙100。
进一步地,如图9所示,方木主楞303通过第一可调托撑304与第一顶墙杆203连接,方木主楞303安装在衬砌的侧墙的工字钢支撑骨架301上。同时,第一顶墙杆203与立杆103连接。
同理,方木主楞303通过第一可调托撑304与第二顶墙杆204连接,方木主楞303安装在衬砌的顶墙的工字钢支撑骨架301上。
其中,如图10所示,工字钢主楞305通过第二可调托撑306与第三顶墙杆205连接,工字钢主楞305安装在端面墙100的工字钢支撑骨架301上。
进一步地,继续参考图2,在本发明的实施例中,盘扣脚手架架体102的高度等于端面墙100的高度H,盘扣脚手架架体102的宽度等于端面墙100的宽度M,盘扣脚手架架体的长度L大于或等于盘扣脚手架架体的高度H。
本发明提供的一种大断面隧道墙体支架和施工方法,通过在端面墙的一侧沿着衬砌依次搭建第一脚手架架体和工字钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架与衬砌之间设置组合钢支撑骨架,在工字钢支撑骨架外侧安装第二脚手架架体,然后进行浇注,实现一次搭建完成端面墙和衬砌的浇注,结构简单、浇注效率高,浇注效果好。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,包括:
依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体;
在衬砌与工字钢支撑骨架之间预留位置;
搭设工字钢支撑骨架;
在所述预留位置安装组合钢支撑骨架;
在工字钢支撑骨架上安装第二脚手架架体;
从浇注口浇注混凝土。
2.根据权利要求1所述的大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,依据端面墙尺寸搭设第一脚手架架体的步骤,具体包括:
搭设立杆;
将横杆搭设在立杆上;
将斜拉杆分层搭设在立杆上。
3.根据权利要求1所述的大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,所述从浇注口浇注混凝土步骤,具体包括:
在组合钢支撑骨架上开设浇注口;
浇注衬砌混凝土;
浇注端面墙混凝土。
4.根据权利要求3所述的大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,所述衬砌混凝土高度高于所述端面墙混凝土高度。
5.根据权利要求1或2所述的大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,所述第一脚手架架体为盘扣脚手架架体。
6.根据权利要求1所述的大断面隧道墙体支架施工方法,其特征在于,所述第二脚手架架体为碗扣脚手架架体。
7.一种大断面隧道墙体支架,其特征在于,包括:支撑架体、工字钢支撑骨架和组合钢支撑骨架,
所述支撑骨架包括盘扣脚手架架体和碗扣脚手架架体,
所述组合钢支撑骨架与所述工字钢支撑骨架连接,所述碗扣脚手架架体与所述工字钢支撑骨架连接,所述盘扣脚手架架体与所述碗扣脚手架架体连接。
8.根据权利要求7所述的大断面隧道墙体支架,其特征在于,所述碗扣脚手架架体包括第一顶墙杆、第二顶墙杆和第三顶墙杆,
所述第一顶墙杆安装在衬砌的侧墙;
所述第二顶墙杆安装在衬砌的顶墙;
所述第三顶墙杆安装在端面墙。
9.根据权利要求7所述的大断面隧道墙体支架,其特征在于,所述组合钢支撑骨架与所述工字钢支撑骨架之间采用木楔子塞固,且所述组合钢支撑骨架和所述工字钢支撑骨架固定连接。
10.根据权利要求7所述的大断面隧道墙体支架,其特征在于,所述盘扣脚手架架体的高度等于端面墙的高度,所述盘扣脚手架架体的宽度等于端面墙的宽度,所述盘扣脚手架架体的长度大于或等于所述盘扣脚手架架体的高度。
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