[發明專利]大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法

有效

• 申請號: 200810044804.6
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101230785A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 王付祥;朱家穩;劉學忠;呂國曜
• 申請（專利權）人: 中鐵二局股份有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉明芳;熊曉果

1.大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法，包括第一個斷面襯砌施工、第二個斷面襯砌施工，以此類推至第N個斷面襯砌施工，其特征在于：

第一個斷面襯砌施工：首先根據第一個斷面形式參數情況拼裝第一個斷面襯砌臺車，然后進行混凝土澆筑工序，其具體步驟如下：

(1)、吊點布置：

襯砌臺車洞內拼裝，采用隧道內埋設吊點方法拼裝襯砌臺車：

即在支護好的拱頂同一橫斷面上每2m位置埋設1個吊點；每個吊點按0.1m²范圍內垂直巖面以60°的外插角鉆孔，孔深3.5m，裝填砂漿錨桿，砂漿錨桿外露頭成交錯狀；對3T的滑輪進行改裝，同時將改裝好的滑輪安裝焊接在砂漿錨桿外露頭上，作為不同的吊點，拼裝襯砌臺車時采用挖掘機和裝載機配合進行吊裝；

(2)、鋪設枕木和鋼軌：

枕木尺寸按0.6m×0.2m×0.2m下料，在澆筑好的調平層上根據測量中線、水平定位點進行鋪設枕木；鋼軌選用12m和6m長兩種，60kg重型軌作底墊，根據斷面參數按3列或4列鋪設；

(3)、襯砌臺車行走系統安裝：

襯砌臺車行走系統由主動輪、被動輪兩部分組成，安裝在兩個主門架立柱下縱梁兩端，支承在鋼軌上，配置2臺15kW電動機，由2套主動輪行走機構完成，電動機帶動減速器，通過鏈條傳動，使主動輪驅動整機行走，被動輪隨動，同時制動器緊跟，保證襯砌臺車行走安全；

(4)、主門架拼裝：

襯砌臺車構件在現場加工，經檢查合格后運抵洞內拼裝，在澆筑好的路面上拼裝主從動輪與下縱梁、門架立柱和橫梁、上部縱梁及千斤頂座；根據測量中線、水平定位點，鋪設枕木和鋼軌，先將下縱梁及主從動輪吊在鋼軌上，加斜撐固定，用木制三角形對行走輪進行制動，再吊裝門架立柱和橫梁，利用門架縱向邊接梁和門架斜撐進行固定；

在整個吊裝過程中，采用φ16鋼絲繩一端固定在連接好的構件上，通過拱頂定滑輪，另一端固定在挖掘機斗背上的掛鉤，通過挖掘機行走，將單個門架吊裝在下縱梁上，用螺絲進行固定，橫向雙門架之間用螺栓聯接，形成門架整體連接；

(5)、平移機構和升降機構拼裝：

拼裝平移和升降機構時，先將豎向千斤頂座和伸縮套安裝在門架橫梁前后端的滑槽內，沿線路中線橫向間距為340cm，用14cm×14cm的槽鋼對焊聯接；然后將水平千斤頂安裝在滑槽兩端，一端固定在門架橫梁上，另一端支撐在豎向千斤頂座上；在中間門架橫梁上沿線路中線橫向間距為340cm位置分別安設豎向調節螺桿座，通過水平千斤頂和豎向千斤頂對襯砌臺車上部臺架橫向和縱向進行調節；

(6)、上部臺架及支撐拼裝：

拼裝上部臺架和支撐時，先將上部臺架縱梁焊接在豎向千斤頂伸縮套上，并利用中間門架橫梁上豎向調節絲桿支撐，縱向間距1.2m與中間各門架對應位置安裝上部臺架弦桿，在弦桿上安裝對應長度的立柱，立柱上安裝相對應的型鋼拱縱向連接梁；按設計尺寸將側向調節絲桿安裝在門架立柱外側，襯砌臺車主架拼裝完畢；

(7)、襯砌臺車拱架、模板安裝、加固及調試：

①襯砌臺車拱架拼裝；每一榀拱架由5節拱架組成，先在地面上用夾板、螺絲把拱架連為一體，通過挖掘機起吊人工配合就位；在上部臺架旋桿左右側和上部臺架立柱上的型鋼拱縱向連接梁之間，用螺栓與縱向連接梁一一連接，再將兩側邊墻拱架連接固定；用千斤頂將邊拱架伸開安裝側向調節絲桿，一端與拱架縱向連接梁上吊耳連接，另一端固定在門架立柱的對應吊耳上，每榀主門架左右各5根側向調節絲桿；

②襯砌臺車組合鋼模板拼裝：將拼裝好的拱架整體縮到最小位，給組合鋼模板拼裝留下操作空間，在拱架上標出模板安裝尺寸，由下至上安裝鋼模板，采用扣件固定，安裝過程中嚴格控制板縫，端頭必須齊平，在固定的鋼模板上開有混凝土澆筑窗口12個和拱頂剎尖孔2個；

③襯砌臺車拼裝完成后，對襯砌臺車進行整體調試；由測量技術人員用全站儀對兩端頭進行定位測量和各主要部位進行測量和校驗，同時埋設觀測點，檢查模板和凈空尺寸，安裝擋頭板，整體加固，進行第一個斷面的混凝土澆筑；

④第一個斷面的第一組混凝土澆筑完成后，使用7根12m長I₁₆工字鋼，其中5m用5組騎馬卡卡在臺車橫梁上，外露7m用作掛設防水布及綁扎鋼筋平臺；

第二個斷面襯砌施工：上述第一個斷面襯砌臺車襯砌施工結束即第一個斷面的最后一組混凝土拆模后，襯砌臺車行走到斷面主要參數值開挖高度和寬度均增大的第二個斷面；首先依據主要參數高度、寬度、邊墻半徑值，對襯砌臺車進行改裝：對雙門架、平移機構、豎向千斤和豎向調節絲桿不變，主要更換襯砌臺車拱部型鋼拱架、對上部立柱加高和側向調節絲桿加寬座加寬，具體改裝方法如下：

(1)、對襯砌臺車可變部分全部拆除；

(2)、上部臺架立柱加高，弦桿加長；

(3)、側向調節絲桿改進：在主門架上原安裝側向調節絲桿位置，用I₁₆工字鋼焊接成直角三角形狀2m加寬座，一端與門架外側焊接，另一端固定在工字鋼滑槽上的調節絲桿加寬座上；

(4)、拱架改進：根據斷面開挖高度和寬度，將襯砌臺車拱架由每榀采用5節拱架，改裝為每榀采用7節拱架，邊墻半徑不變；

(5)、襯砌臺車改裝組拼完成后，進行加固、安裝模板、臺車調試，操作方法同前；

第二個斷面襯砌臺車改裝組拼及調試完成后，進行第二個斷面混凝土澆筑；

第三個斷面襯砌施工：上述第二個斷面襯砌施工結束即第二個斷面的最后一組混凝土拆模后，襯砌臺車行走到斷面主要參數值開挖高度和寬度進一步增大的第三個斷面；依據主要參數高度、寬度、邊墻半徑值，對上述改裝后的第二個斷面襯砌臺車進一步改裝：襯砌臺車雙主門架、側向調節絲桿及三角形加寬座、臺車平移機構、豎向千斤頂和豎向調節絲桿不變，主要更換襯砌臺車拱部型鋼拱架、對上部立柱加高和雙門架橫向分離調節寬度，具體改裝方法如下：

(1)、襯砌臺車雙門架進行分離：先將雙門架立柱之間連接螺栓拆除，上部臺架縱向連接梁不動，其它連接構件全部拆除，測量人員放好中線、水平點后，雙門架橫向間距邊對邊6m分離成2個主門架，鋪設枕木和鋼軌，在分離的單個主門架橫梁之間用6m的I₂₀工字鋼對焊連接，門架立柱和工字鋼之間增設I₂₀工字鋼斜撐，混凝土澆筑時在分離的主門架立柱之間安設φ150mm鋼管作對河撐，保證臺車鋼度；對襯砌臺車可變部分全部拆除，上部臺架立柱加高，弦桿加長；

(2)、襯砌臺車上部加固：在臺車上部臺架和門架橫梁間增設支撐柱：臺架弦桿和門架橫梁之間每榀均勻布置12根豎向I₂₀工字鋼作為支撐柱；

(3)、側向調節絲桿加工：在主門架上原安裝側向調節絲桿位置，用I₁₆工字鋼焊接成直角三角形狀2m加寬座，一端與門架外側焊接，另一端固定在工字鋼滑槽上的調節絲桿加寬座上；

(4)、拱架加工：根據斷面開挖高度和寬度，將襯砌臺車拱架由每榀采用7節拱架，改裝為每榀采用9節拱架，邊墻半徑不變；

(5)、襯砌臺車改裝組拼完成后，進行加固、安裝模板、臺車調試，操作方法同前；

第三個斷面襯砌臺車改裝組拼及調試完成后，進行第三個斷面混凝土澆筑；

當某一斷面主要參數開挖高度及寬度值變小時，根據各參數值變化情況，采用與上述相同或相似的方法對襯砌臺車進行改裝組拼及施工；

以此類推，至第N個斷面襯砌施工。

2.根據權利要求1所述的大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法，其特征在于：所述的混凝土澆筑采用兩側對稱施工，并保證澆筑過程中混凝土施工間歇時間不超過2小時，每次澆筑高度不超過2.0m。