CN114658446A - 一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其在施工浇筑仰拱混凝土层时，利用布置在仰拱模板体系上的抽拉组件抽拉柔性封板以使得柔性封板覆盖仰拱的顶面，然后通过柔性封板上的浇筑孔往柔性封板和仰拱模板体系围成的空间内浇筑混凝土；使得成型后的仰拱混凝土层的顶面弧度符合设计要求；之后浇筑填充混凝土层，待仰拱混凝土成型后完毕后，利用布置在仰拱模板上的收卷组件收卷柔性封板，实现自动拆模，显著提高了施工效率，然后浇筑混凝土直至混凝土到达设计标高；最后进行混凝土养护即完成一段仰拱结构的施工。

Description

一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法

技术领域

本申请涉及隧道施工的技术领域，尤其是涉及一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法。

背景技术

在隧道施工工程中，二衬仰拱施工是隧道施工进度控制中的关键一环，仰拱施工完毕后，代表着隧道的初期成环，对控制隧道初期支护变形，保证隧道施工安全起着十分关键的作用。

目前的仰拱施工工序一般为：隧底开挖清渣、仰拱钢筋绑扎、仰拱栈桥带动仰拱模板体系前移动至施工位置、安装止水带和封端模板、浇筑混凝土、混凝土养护等。由于仰拱与填充为两种不同结构，所以往往设计为不同标号混凝土，因此在浇筑混凝土的过程中需分两次进行浇筑。然而，现有的仰拱模板在仰拱结构混凝土浇筑过程中不易保证仰拱顶面弧度，且在浇筑填充结构混凝土前需将下部模板拆除后方可进行，这样就大大增加了施工时间。因此，需对此进行改进。

发明内容

为了解决上述提出的技术问题，本申请提供一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法。

本申请提供的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法采用如下的技术方案：

一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，包括以下步骤：

S1、进行隧底开挖并清渣；

S2、铺设矮边墙防水板和纵向盲管；

S3、仰拱钢筋绑扎；

S4、仰拱栈桥带动仰拱模板体系前移至施工位置，然后安装止水带和封端模板；

S5、浇筑仰拱混凝土层：利用布置在仰拱模板体系上的抽拉组件抽拉柔性封板以使得柔性封板覆盖仰拱的顶面，然后通过柔性封板上的浇筑孔往柔性封板和仰拱模板体系围成的空间内浇筑混凝土；

S6、浇筑填充混凝土层：待仰拱混凝土成型后完毕后，利用布置在仰拱模板上的收卷组件收卷柔性封板，然后浇筑混凝土直至达到设计标高；

S7、混凝土养护；

S8、重复S1～S7步骤，直至完成仰拱施工。

通过采用上述技术方案，当进行仰拱混凝土浇筑时，利用抽拉组件抽拉柔性封板，当柔性封板铺张到位后，再利用混凝土泵车通过浇筑孔浇筑混凝土，由于柔性封板具备柔性，从而便于调整柔性封板的形状以使得柔性封板的弧度配合仰拱顶面的弧度，进而使得成型后的仰拱混凝土的顶面弧度满足设计要求，有利于提高受力性能。当仰拱混凝土层成型后，利用收卷组件收卷柔性封板，实现柔性封板的自动拆卸，无需人为拆卸，以便后续浇筑填充混凝土层，显著提高了施工效率。

优选的，所述仰拱模板体系包括两组侧模单元和设置在两组侧模单元之间的弧形钢架，所述弧形钢架的弧度与仰拱顶面的设计弧度匹配，所述柔性封板布置在弧形钢架的下表面。

通过采用上述技术方案，一方面，弧形钢架对柔性封板起定型作用，使得柔性封板铺开后即符合仰拱顶面的设计弧度；另一方面，弧形钢架对柔性封板起支撑作用，使得在浇筑混凝土的过程中柔性封板不会变形，从而有利于确保仰拱混凝土层的成型质量。

优选的，所述收卷组件设置在弧形钢架靠近其中一块侧模单元的一端，所述收卷组件包括布置在弧形钢架上表面的收卷轴，所述柔性封板的一端固定在收卷轴上，所述柔性封板的另一端自弧形钢架的上表面至下表面穿透弧形钢架并固定连接有两条柔性带，所述柔性带自弧形钢架的下表面至上表面穿透弧形钢架并与抽拉组件连接。

通过采用上述技术方案，抽拉组件通过抽拉柔性带即可将柔性封板拉出，以便浇筑仰拱混凝土层。当仰拱混凝土层施工完毕后，收卷轴转动基即可将柔性封板收起，以便浇筑填充混凝土层。

优选的，所述抽拉组件位于弧形钢架设置有收卷组件的对侧，所述抽拉组件包括安装在弧形钢架上表面的转轴，所述柔性带远离柔性封板的一端绕卷在转轴上。

通过采用上述技术方案，转轴转动以收卷柔性带，进而抽拉柔性封板。

优选的，所述侧模单元上设置有驱使弧形钢架沿竖直方向移动的顶升件。

通过采用上述技术方案，当仰拱混凝土层施工完毕后，通过顶升件驱使弧形钢架上移，从而便于柔性封板脱模，也便于后续浇筑填充混凝土层。

优选的，所述弧形钢架包括两组钢架部件，所述钢架部件包括与侧模单元连接第一钢架，所述第一钢架远离侧模单元的一侧铰接有第二钢架，所述第一钢架上设置有驱使第二钢架转动的翻转气缸。

通过采用上述技术方案，由于填充层的表面需整平，因此为方便施工，在浇筑填充混凝土层之前，先利用翻转气缸驱使两个第二钢架朝背离仰拱混凝土层的方向转动，从而打开弧形钢架，以便浇筑填充混凝土层并进行整平。

优选的，当所述柔性封板展开后，所述柔性封板靠近侧模单元的四个边角处均设置有溢流孔。

通过采用上述技术方案，方便判断浇筑的仰拱混凝土的量足不足，进而确保仰拱混凝土层的施工质量。

优选的，所述柔性封板设置为气囊。

通过采用上述技术方案，通过采用气囊作为柔性封板，当浇筑仰拱混凝土层时，先给柔性封板充气以使其膨胀，从而能够将边角处密封柔性封板使得柔性封板本身即具备较强的强度，从而使得成型后的仰拱混凝土层的弧面更加光滑，有利于提高成型质量。当仰拱混凝土层成型后，将柔性封板泄气，配合顶升件顶升弧形钢架，有利于柔性封板脱模。

附图说明

图1是本申请中仰拱施工的流程图；

图2是本申请中仰拱模板体系的整体结构示意图；

图3本申请中柔性封板展开后的结构示意图；

图4是本申请中收卷组件收起柔性封板后的结构示意图。

附图标记说明：

1、侧模单元；2、弧形钢架；21、第一钢架；22、第二钢架；23、翻转气缸；3、柔性封板；4、收卷组件；41、收卷轴；42、第一电机；5、抽拉组件；51、转轴；52、第二电机；6、柔性带；7、浇筑孔；8、溢流孔；9、顶升气缸；10、连接板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法。参照图1，包括以下步骤：

S1、利用挖掘机配合自卸汽车进行隧底开挖并清渣，该工序施工可利用掌子面钻眼时间完成，不影响掌子面施工。

S2、铺设矮边墙防水板和纵向盲管。具体的：纵向盲管按设计用土工布及防水板反包并固定在边墙下部的喷射混凝土初支面上，防水板在施工缝处外露搭接不小于1m。防水板严格按设计要求进行双焊缝焊接。铺设应与初支面密贴，顶部整齐。渗滴水部位应铺设环向排水板。仰拱地下水发育段应增设减压排水管。

S3、仰拱钢筋绑扎。

S4、仰拱栈桥带动仰拱模板体系前移至施工位置，然后安装止水带和封端模板。由于仰拱施工缝设计有中埋式止水带，底部设有背贴式止水带。端模按中埋式止水带位置分块设计，上部为固定钢模，底部由于受仰拱初支和开挖的不规则影响，将下部设计为钢模夹木模，以适应仰拱底的线形变化，达到端部封堵严密不漏浆。施工缝底部铺设背贴式止水带前应先将基面清干净用砂浆找平，确保背贴式止水带后不脱空。

S5、浇筑仰拱混凝土层：参照图2和图3，利用布置在仰拱模板体系上的抽拉组件5抽拉柔性封板3以使得柔性封板3覆盖仰拱的顶面，然后通过柔性封板3上的浇筑孔7往柔性封板3和仰拱模板体系围成的空间内浇筑混凝土。

S6、浇筑填充混凝土层：待仰拱混凝土成型后完毕后，利用布置在仰拱模板上的收卷组件4收卷柔性封板3，然后浇筑混凝土直至达到设计标高。

参照图2，仰拱模板体系包括两组侧模单元1和设置在两组侧模单元1之间的弧形钢架2，弧形钢架2的弧度与仰拱顶面的设计弧度匹配，弧形钢架2可开合设置，侧模单元1上设置有用于顶升弧形钢架2的顶升件。抽拉组件5和收卷组件4均位于弧形钢架2上表面，抽拉组件5设置在弧形钢架2靠近其中一组侧模单元1的一侧，收卷组件4设置在弧形钢架2靠近另一组侧模单元1的一侧。柔性封板3布置在弧形钢架2的下表面，柔性封板3设置为气囊，柔性封板3的一端自弧形钢架2的下表面至上表面穿透弧形钢架2并与收卷组件4连接；柔性封板3的另一端连接有两条柔性带6，两条柔性带6分别位于柔性封板3长度方向两侧，柔性带6自弧形钢架2的下表面至上表面穿透弧形钢架2并与抽拉组件5连接。

参照图2和图3，当浇筑仰拱混凝土层时，弧形钢架2合拢，利用抽拉组件5将柔性封板3从收卷组件4内抽出直至柔性封板3卡住不能再移动，然后将柔性封板3充气。弧形钢架2对柔性封板3起定型作用，从而使得柔性封板3张开后的弧面与仰拱的设计弧面匹配。且柔性封板3上留有浇筑孔7和四个溢流孔8，当柔性封板3展开后，浇筑孔7在水平面的投影位于仰拱中部，四个溢流孔8则分别位于柔性封板3靠近侧模单元1的四个边角处。通过浇筑孔7浇筑仰拱混凝土，在浇筑过程中，若发现溢流孔8有混凝土涌出，则说明仰拱混凝土浇筑完毕。当仰拱混凝土成型后，将柔性封板3放气，然后利用顶升件上顶弧形钢架2，方便柔性封板3脱模。

参照图4，接着进行仰拱混凝土的浇筑，利用收卷组件4将柔性封板3收起，然后将弧形钢架2打开，混凝土泵车从弧形钢架2的开口处浇筑混凝土，期间对边角处进行振捣，当混凝土浇筑至设计标高后进行整平处理，即完成一段仰拱结构的施工。

参照图2，具体的，弧形钢架2包括两组钢架部件，每组钢架部件均包括与侧模单元1连接的第一钢架21，第一钢架21远离侧模单元1的一侧铰接有第二钢架22。第二钢架22远离第一钢架21的一侧设置有断口，当两个第二钢架22合拢后，两个断口正对浇筑孔7，以便浇筑仰拱混凝土。第一钢架21上设置有驱使第二钢架22转动的翻转气缸23，翻转气缸23的缸体与第一钢架21的上表面铰接，翻转气缸23的活塞杆与第二钢架22的上表面铰接。当浇筑填充混凝土层时，利用翻转气缸23将第二钢架22打开，从而方便浇筑填充混凝土层并整平填充混凝土层。

参照图2，收卷组件4设置在其中一个第一钢架21的上表面，收卷组件4位于靠近侧模单元1处。收卷组件4包括设置在弧形钢架2上表面的收卷轴41和驱使收卷轴41转动的第一驱动件。第一驱动件为第一电机42，第一电机42的输出轴与收卷轴41固定连接，柔性封板3绕卷在收卷轴41上。

参照图2，抽拉组件5设置在另一个第一钢架21的上表面，抽拉组件5位于靠近侧模单元1处。抽拉组件5包括设置在第一钢架21上表面的转轴51和驱使转轴51转动的第二驱动件。第二驱动件为第二电机52，第二电机52的输出轴与转轴51固定连接，转轴51的轴线与收卷轴41平行，柔性带6绕卷在转轴51上。

当需抽拉柔性封板3时，第一电机42运转带动收卷轴41转动以放松柔性封板3，且第二电机52同步运转带动转轴51转动以收卷柔性带6，当柔性封板3远离收卷轴41的一端与弧形钢架2的下表面抵接后，柔性封板3停止移动，完成柔性封板3的张铺。同理，柔性封板3的收起过程类似，这里就不在赘述。

参照图2，顶升件为顶升气缸9，侧模单元1的上表面凹陷有用于防止顶升气缸9的凹槽，顶升气缸9置于凹槽内，第一钢架21的上表面固定连接有连接板10，顶升气缸9的活塞杆与连接板10固定连接。当仰拱混凝土浇筑完毕后，顶升气缸9上顶弧形钢架2，从而便于柔性封板3脱模。

S7、混凝土养护。

S8、重复S1～S7步骤，直至完成仰拱施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、进行隧底开挖并清渣；

S2、铺设矮边墙防水板和纵向盲管；

S3、仰拱钢筋绑扎；

S4、仰拱栈桥带动仰拱模板体系前移至施工位置，然后安装止水带和封端模板；

S5、浇筑仰拱混凝土层：利用布置在仰拱模板体系上的抽拉组件(5)抽拉柔性封板(3)以使得柔性封板(3)覆盖仰拱的顶面，然后通过柔性封板(3)上的浇筑孔(7)往柔性封板(3)和仰拱模板体系围成的空间内浇筑混凝土；

S6、浇筑填充混凝土层：待仰拱混凝土成型后完毕后，利用布置在仰拱模板上的收卷组件(4)收卷柔性封板(3)，然后浇筑混凝土直至达到设计标高；

S7、混凝土养护；

S8、重复S1～S7步骤，直至完成仰拱施工。

2.根据权利要求1所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述仰拱模板体系包括两组侧模单元(1)和设置在两组侧模单元(1)之间的弧形钢架(2)，所述弧形钢架(2)的弧度与仰拱顶面的设计弧度匹配，所述柔性封板(3)布置在弧形钢架(2)的下表面。

3.根据权利要求2所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述收卷组件(4)设置在弧形钢架(2)靠近其中一块侧模单元(1)的一端，所述收卷组件(4)包括布置在弧形钢架(2)上表面的收卷轴(41)，所述柔性封板(3)的一端固定在收卷轴(41)上，所述柔性封板(3)的另一端自弧形钢架(2)的上表面至下表面穿透弧形钢架(2)并固定连接有两条柔性带(6)，所述柔性带(6)自弧形钢架(2)的下表面至上表面穿透弧形钢架(2)并与抽拉组件(5)连接。

4.根据权利要求3所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述抽拉组件(5)位于弧形钢架(2)设置有收卷组件(4)的对侧，所述抽拉组件(5)包括安装在弧形钢架(2)上表面的转轴(51)，所述柔性带(6)远离柔性封板(3)的一端绕卷在转轴(51)上。

5.根据权利要求2所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述侧模单元(1)上设置有驱使弧形钢架(2)沿竖直方向移动的顶升件。

6.根据权利要求2所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述弧形钢架(2)包括两组钢架部件，所述钢架部件包括与侧模单元(1)连接第一钢架(21)，所述第一钢架(21)远离侧模单元(1)的一侧铰接有第二钢架(22)，所述第一钢架(21)上设置有驱使第二钢架(22)转动的翻转气缸(23)。

7.根据权利要求1所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：当所述柔性封板(3)展开后，所述柔性封板(3)靠近侧模单元(1)的四个边角处均设置有溢流孔(8)。

8.根据权利要求1所述的一种采用自行式仰拱栈桥快速施工方法，其特征在于：所述柔性封板(3)设置为气囊。

Images