CN216381422U - 一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构 - Google Patents

Abstract

一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，预制扣拱板为钢筋混凝土预制结构，其下端具有凸块结构，其内拱面具有滑槽结构，凸块结构和滑槽结构沿板宽的方向设置；预制扣拱板的上下端预留有钢筋接头，上端的钢筋接头用于连接设在导洞内的预留筋，下端的钢筋接头用于连接设在冠梁上的预留筋；在冠梁上设有与凸块结构滑动配合的导向凹槽，在边洞内铺设有与滑槽结构滑动配合的导梁，导向凹槽和导梁沿边洞延伸的方向设置。由于不需要在现场搭建初支格栅和扣拱浇筑模板，因此，本实用新型能够使物料的出入量大幅降低，并能够大幅提高施工效率和施工进度，有利于后期中洞大跨初支扣拱施工和后期二衬扣拱的施工。

Description

一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，尤其是涉及一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构。

背景技术

1999年，第一个采用洞桩法施工的天安门西地铁站完工。自1999年至今，洞桩法中的边洞初支扣拱的施工方法并没有明显的变化。如图1所示，现有施工方法需要先在冠梁2与导洞之间焊接由钢筋组成的初支格栅8，然后在边洞1内搭建脚手架9以固定扣拱浇筑模板10（也有采用模板台车的形式）。扣拱浇筑模板10位于初支格栅8的外部，闭模后向扣拱浇筑模板10内浇筑混凝土，完成初支扣拱的施工。其存在的问题在于，初支格栅8和扣拱浇筑模板10的搭建都是在边洞1内进行的，受施工空间的限制和脚手架9或模板台车的阻挡，一是大型设备无法进入，很多施工都是人工操作的，施工的进度受到较大的影响；二是物料的进出量大，调配周转困难。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，采用如下技术方案：

一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，所述预制扣拱板为钢筋混凝土预制结构，其下端具有凸块结构，其内拱面具有滑槽结构，凸块结构和滑槽结构沿板宽的方向设置；

预制扣拱板的上下端预留有钢筋接头，上端的钢筋接头用于连接设在导洞内的预留筋，下端的钢筋接头用于连接设在冠梁上的预留筋；在冠梁上设有与凸块结构滑动配合的导向凹槽，在边洞内铺设有与滑槽结构滑动配合的导梁，导向凹槽和导梁沿边洞延伸的方向设置。

进一步地改进技术方案，所述导梁为角钢、槽钢或方管型材，所述预制扣拱板的内拱面具有直角形的滑槽结构。

进一步地改进技术方案，所述导梁通过支架固定在边洞内；其中，支架包括牛腿和调整杆，牛腿锚固在边洞的内壁上，调整杆连接在导梁和牛腿之间；调整杆具有丝杆螺母调节结构，用于调节导梁的铺设位置。

进一步地改进技术方案，预制扣拱板的下端面具有阶梯状的凸块结构，下端的钢筋接头预留在预制扣拱板下端的外拱面一侧。

进一步地改进技术方案，预制扣拱板的两边部，分别设有榫槽和卯块，榫槽和卯块用于相邻两片预制扣拱板的榫卯连接。

进一步地改进技术方案，在预制扣拱板上设有注浆管，注浆管贯通预制扣拱板的板体，注浆管用于向初支扣拱的外拱侧回填混凝土。

进一步地改进技术方案，在初支混凝土扣拱板上预制有吊装孔。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型在场外预制初支混凝土扣拱板，然后在边洞内拼装，形成初支扣拱。由于不需要在现场搭建初支格栅和扣拱浇筑模板，相比背景技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、物料的出入量大幅降低；

2、初支混凝土扣拱板在场外预制，预制不受空间的限制，降低了初支混凝土扣拱板的预制难度和制造成本；

3、初支混凝土扣拱板能够提前预制，施工进度得到大幅提高，施工安全得到了保证；

4、大型设备能够进入边洞内施工，提高了施工效率，降低了施工人员的劳动强度；

5、采用初支混凝土扣拱板拼装的方式，大幅提高了施工效率，且有利于后期中洞大跨初支扣拱施工和后期二衬扣拱的施工。

附图说明

图1为现有边洞初支扣拱的施工示意图。

图2为地铁站的施工图。

图3为预制扣拱板的结构示意图。

图4为预制扣拱板在另一个视角下的结构示意图。

图5为多片预制扣拱板在拼接时的结构示意图。

图6为具有注浆管的预制扣拱板的结构示意图。

图7为预制扣拱板在初支扣拱施工时的示意图。

图8为回填头两次混凝土的施工示意图。

图9为回填第三次混凝土的施工示意图。

图中：1、边洞；2、冠梁；21、导向凹槽；22、冠梁预留筋；3、预制扣拱板；31、凸块；32、滑槽；33、钢筋接头；34、注浆管；35、榫槽；36、卯块；37、吊装孔；4、导洞预留筋；5、支架；6、导梁；7、回填混凝土；8、初支格栅；9、脚手架；10、扣拱浇筑模板；11、回填模板；12、二衬扣拱。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。

一种预制扣拱板，用于地铁站边洞初支扣拱的施工，图2示出的是地铁站的施工图。

如图3-4所示，所述预制扣拱板3为钢筋混凝土预制结构，其下端面具有阶梯状的凸块31结构，其内拱面具有滑槽32结构，凸块31结构和滑槽32结构沿板宽的方向设置。

预制扣拱板3具有弧形的拱体，在拱体内预埋有多根较粗的主梁钢筋，主梁钢筋一端从预制扣拱板3的上端面伸出，另一端从预制扣拱板3下端的外拱面一侧伸出，形成钢筋接头33。在主梁钢筋上绑系有多个框型钢筋，形成空间格栅结构。这种预埋的空间格栅钢筋结构能够增强预制扣拱板3的强度。上端的钢筋接头33用于连接设在导洞内的导洞预留筋4，下端的钢筋接头33用于连接设在冠梁2上的冠梁预留筋22。在冠梁2上设有与凸块31结构滑动配合的导向凹槽21，在边洞1内铺设有与滑槽32结构滑动配合的导梁6，导向凹槽21和导梁6沿边洞1延伸的方向设置。在本实施例中，导梁6为角钢型材，导梁6通过支架5固定在边洞1内。相应的，预制扣拱板3的内拱面具有直角形的滑槽32结构。具体的，支架5包括牛腿和调整杆，牛腿锚固在边洞1的内壁上，调整杆连接在导梁6和牛腿之间。调整杆具有丝杆螺母调节结构，用于调节导梁6的铺设位置，使导梁6沿边洞1延伸的方向铺设。值得注意的是，导梁6也可以是槽钢或方管型材，导梁6和支架5可以重复使用。此外，滑槽32的结构也不局限于直角形，还可以是槽型或其它形状。

由于上述两组滑动配合限制了各预制扣拱板3的自由度，使各预制扣拱板3只能沿边洞1延伸的方向移动。如图5所示，预制扣拱板3的两边分别设有榫槽35和卯块36，榫槽35和卯块36用于相邻两片预制扣拱板3的榫卯连接。榫卯连接后，一是进一步地限制了各预制扣拱板3的自由度，使各预制扣拱板3形成一个连接整体；二是在回填混凝土7时，榫卯槽插接结构能够防止回填混凝土7从接缝处渗出。

为了便于回填混凝土7，如图6所示，在预制扣拱板3上也可以设有注浆管34，注浆管34贯通预制扣拱板3的板体，注浆管34用于向初支扣拱的外拱侧回填混凝土7。每片初支混凝土扣拱板3的重量大约为2吨，施工前，初支混凝土扣拱板3通过吊机吊入边洞1内。为了便于吊装，在初支混凝土扣拱板3上预制有吊装孔37。

施工时，如图7所示，首先通过叉车将预制扣拱板3放置在冠梁2上，使其凸块31结构与导向凹槽21配合、滑槽32结构与导梁6配合。推动预制扣拱板3向前移动，使各预制扣拱板3并靠在一起，相邻的两片预制扣拱板3通过榫槽35和卯块36相互插接，形成整体的扣拱结构。然后，将各预制扣拱板3下端外拱面一侧的钢筋接头33与冠梁2上的冠梁预留筋22焊接在一起，将各预制扣拱板3上端的钢筋接头33与设在导洞内的导洞预留筋4焊接在一起，这样就形成了对预制扣拱板3的初支。由图7可知，牛腿锚固在边洞1的内壁上，让开了通道，使大型设备和物料能够从通道内进出。

最后，通过注浆管34向预制扣拱板3的外拱侧回填混凝土7，混凝土分为三次回填。如图8所示，头两次混凝土回填是通过注浆管34实现的。回填混凝土后，使用气囊封堵注浆管34，防止混凝土从注浆管34流出。混凝土将冠梁2外露的预留筋和钢筋接头33掩埋，形成钢筋混凝土结构。初支扣拱的外拱侧为狭长的封闭空间，不利于回填作业。在初支混凝土扣拱板3上设置注浆管34后，泵车在边洞1内移动的过程中，能够通过注浆管34顺次向初支扣拱的外拱侧回填混凝土。显然，这种回填混凝土的施工方式，其工作量更低、效率更高。

第三次回填要使混凝土填满初支混凝土扣拱板3顶部的空腔。如图9所示，此时在初支混凝土扣拱板3内拱面的上部搭建回填模板11，回填模板11支撑在牛腿上。在回填模板11上开设有浇筑孔，向浇筑孔浇筑混凝土可完成第三次混凝土的回填。由图9可以看出，混凝土不仅填充了初支混凝土扣拱板3顶部的空腔，而且还填充了导洞预留筋4处的空隙。混凝土凝固后，与各初支混凝土扣拱板3以及导洞预留筋4形成一体，进一步增强了初支扣拱的强度。此时就可以拆除导梁6、支架5和回填模板11，完成初支扣拱的施工。

在初支扣拱完成后，在初支混凝土扣拱板3的内拱面安装橡胶垫圈，橡胶垫圈便于后续挂布和防水板的铺设。如图2所示，防水施工完毕后，就可以对初支扣拱进行二衬扣拱12，最终完成地铁站边洞拱顶的施工。

由上述可知，本实用新型在场外预制预制扣拱板3，然后在边洞1内拼装，形成初支扣拱。由于不需要在现场搭建初支格栅和扣拱浇筑模板，一是物料的出入量大幅降低；二是预制扣拱板的预制不受空间的限制，降低了预制的难度和制造成本；三是预制扣拱板能够提前预制，施工进度得到大幅提高；四是大型设备能够进入边洞1内施工，提高了施工效率，降低了施工人员的劳动强度；五是采用预制扣拱板拼装的方式，大幅提高了施工效率，且有利于后期中洞大跨初支扣拱施工和后期二衬扣拱12的施工。

本实用新型未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：所述预制扣拱板为钢筋混凝土预制结构，其下端具有凸块结构，其内拱面具有滑槽结构，凸块结构和滑槽结构沿板宽的方向设置；

预制扣拱板的上下端预留有钢筋接头，上端的钢筋接头用于连接设在导洞内的预留筋，下端的钢筋接头用于连接设在冠梁上的预留筋；在冠梁上设有与凸块结构滑动配合的导向凹槽，在边洞内铺设有与滑槽结构滑动配合的导梁，导向凹槽和导梁沿边洞延伸的方向设置。

2.如权利要求1所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：所述导梁为角钢、槽钢或方管型材，所述预制扣拱板的内拱面具有直角形的滑槽结构。

3.如权利要求1或2所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：所述导梁通过支架固定在边洞内；其中，支架包括牛腿和调整杆，牛腿锚固在边洞的内壁上，调整杆连接在导梁和牛腿之间；调整杆具有丝杆螺母调节结构，用于调节导梁的铺设位置。

4.如权利要求1所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：预制扣拱板的下端面具有阶梯状的凸块结构，下端的钢筋接头预留在预制扣拱板下端的外拱面一侧。

5.如权利要求1所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：预制扣拱板的两边部，分别设有榫槽和卯块，榫槽和卯块用于相邻两片预制扣拱板的榫卯连接。

6.如权利要求1所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：在预制扣拱板上设有注浆管，注浆管贯通预制扣拱板的板体，注浆管用于向初支扣拱的外拱侧回填混凝土。

7.如权利要求1所述的一种用于边洞初支扣拱施工的预制扣拱板及其安装结构，其特征是：在初支混凝土扣拱板上预制有吊装孔。

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