[發(fā)明專利]大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810044804.6
• 申請(qǐng)日: 2008-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN101230785A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王付祥;朱家穩(wěn);劉學(xué)忠;呂國(guó)曜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二局股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(gè)斷面襯砌施工、第二個(gè)斷面襯砌施工，以此類推至第N個(gè)斷面襯砌施工，其特征在于：

第一個(gè)斷面襯砌施工：首先根據(jù)第一個(gè)斷面形式參數(shù)情況拼裝第一個(gè)斷面襯砌臺(tái)車，然后進(jìn)行混凝土澆筑工序，其具體步驟如下：

(1)、吊點(diǎn)布置：

襯砌臺(tái)車洞內(nèi)拼裝，采用隧道內(nèi)埋設(shè)吊點(diǎn)方法拼裝襯砌臺(tái)車：

即在支護(hù)好的拱頂同一橫斷面上每2m位置埋設(shè)1個(gè)吊點(diǎn)；每個(gè)吊點(diǎn)按0.1m²范圍內(nèi)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(cuò)狀；對(duì)3T的滑輪進(jìn)行改裝，同時(shí)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(diǎn)，拼裝襯砌臺(tái)車時(shí)采用挖掘機(jī)和裝載機(jī)配合進(jìn)行吊裝；

(2)、鋪設(shè)枕木和鋼軌：

枕木尺寸按0.6m×0.2m×0.2m下料，在澆筑好的調(diào)平層上根據(jù)測(cè)量中線、水平定位點(diǎn)進(jìn)行鋪設(shè)枕木；鋼軌選用12m和6m長(zhǎng)兩種，60kg重型軌作底墊，根據(jù)斷面參數(shù)按3列或4列鋪設(shè)；

(3)、襯砌臺(tái)車行走系統(tǒng)安裝：

襯砌臺(tái)車行走系統(tǒng)由主動(dòng)輪、被動(dòng)輪兩部分組成，安裝在兩個(gè)主門架立柱下縱梁兩端，支承在鋼軌上，配置2臺(tái)15kW電動(dòng)機(jī)，由2套主動(dòng)輪行走機(jī)構(gòu)完成，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器，通過鏈條傳動(dòng)，使主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)整機(jī)行走，被動(dòng)輪隨動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器緊跟，保證襯砌臺(tái)車行走安全；

(4)、主門架拼裝：

襯砌臺(tái)車構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)加工，經(jīng)檢查合格后運(yùn)抵洞內(nèi)拼裝，在澆筑好的路面上拼裝主從動(dòng)輪與下縱梁、門架立柱和橫梁、上部縱梁及千斤頂座；根據(jù)測(cè)量中線、水平定位點(diǎn)，鋪設(shè)枕木和鋼軌，先將下縱梁及主從動(dòng)輪吊在鋼軌上，加斜撐固定，用木制三角形對(duì)行走輪進(jìn)行制動(dòng)，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(jìn)行固定；

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

(5)、平移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)拼裝：

拼裝平移和升降機(jī)構(gòu)時(shí)，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(nèi)，沿線路中線橫向間距為340cm，用14cm×14cm的槽鋼對(duì)焊聯(lián)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(shè)豎向調(diào)節(jié)螺桿座，通過水平千斤頂和豎向千斤頂對(duì)襯砌臺(tái)車上部臺(tái)架橫向和縱向進(jìn)行調(diào)節(jié)；

(6)、上部臺(tái)架及支撐拼裝：

拼裝上部臺(tái)架和支撐時(shí)，先將上部臺(tái)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(diào)節(jié)絲桿支撐，縱向間距1.2m與中間各門架對(duì)應(yīng)位置安裝上部臺(tái)架弦桿，在弦桿上安裝對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的立柱，立柱上安裝相對(duì)應(yīng)的型鋼拱縱向連接梁；按設(shè)計(jì)尺寸將側(cè)向調(diào)節(jié)絲桿安裝在門架立柱外側(cè)，襯砌臺(tái)車主架拼裝完畢；

(7)、襯砌臺(tái)車拱架、模板安裝、加固及調(diào)試：

①襯砌臺(tái)車拱架拼裝；每一榀拱架由5節(jié)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(jī)起吊人工配合就位；在上部臺(tái)架旋桿左右側(cè)和上部臺(tái)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(cè)邊墻拱架連接固定；用千斤頂將邊拱架伸開安裝側(cè)向調(diào)節(jié)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(duì)應(yīng)吊耳上，每榀主門架左右各5根側(cè)向調(diào)節(jié)絲桿；

②襯砌臺(tái)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(biāo)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(yán)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(gè)和拱頂剎尖孔2個(gè)；

③襯砌臺(tái)車拼裝完成后，對(duì)襯砌臺(tái)車進(jìn)行整體調(diào)試；由測(cè)量技術(shù)人員用全站儀對(duì)兩端頭進(jìn)行定位測(cè)量和各主要部位進(jìn)行測(cè)量和校驗(yàn)，同時(shí)埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，檢查模板和凈空尺寸，安裝擋頭板，整體加固，進(jìn)行第一個(gè)斷面的混凝土澆筑；

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

第二個(gè)斷面襯砌施工：上述第一個(gè)斷面襯砌臺(tái)車襯砌施工結(jié)束即第一個(gè)斷面的最后一組混凝土拆模后，襯砌臺(tái)車行走到斷面主要參數(shù)值開挖高度和寬度均增大的第二個(gè)斷面；首先依據(jù)主要參數(shù)高度、寬度、邊墻半徑值，對(duì)襯砌臺(tái)車進(jìn)行改裝：對(duì)雙門架、平移機(jī)構(gòu)、豎向千斤和豎向調(diào)節(jié)絲桿不變，主要更換襯砌臺(tái)車拱部型鋼拱架、對(duì)上部立柱加高和側(cè)向調(diào)節(jié)絲桿加寬座加寬，具體改裝方法如下：

(1)、對(duì)襯砌臺(tái)車可變部分全部拆除；

(2)、上部臺(tái)架立柱加高，弦桿加長(zhǎng)；

(3)、側(cè)向調(diào)節(jié)絲桿改進(jìn)：在主門架上原安裝側(cè)向調(diào)節(jié)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(cè)焊接，另一端固定在工字鋼滑槽上的調(diào)節(jié)絲桿加寬座上；

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

(5)、襯砌臺(tái)車改裝組拼完成后，進(jìn)行加固、安裝模板、臺(tái)車調(diào)試，操作方法同前；

第二個(gè)斷面襯砌臺(tái)車改裝組拼及調(diào)試完成后，進(jìn)行第二個(gè)斷面混凝土澆筑；

第三個(gè)斷面襯砌施工：上述第二個(gè)斷面襯砌施工結(jié)束即第二個(gè)斷面的最后一組混凝土拆模后，襯砌臺(tái)車行走到斷面主要參數(shù)值開挖高度和寬度進(jìn)一步增大的第三個(gè)斷面；依據(jù)主要參數(shù)高度、寬度、邊墻半徑值，對(duì)上述改裝后的第二個(gè)斷面襯砌臺(tái)車進(jìn)一步改裝：襯砌臺(tái)車雙主門架、側(cè)向調(diào)節(jié)絲桿及三角形加寬座、臺(tái)車平移機(jī)構(gòu)、豎向千斤頂和豎向調(diào)節(jié)絲桿不變，主要更換襯砌臺(tái)車拱部型鋼拱架、對(duì)上部立柱加高和雙門架橫向分離調(diào)節(jié)寬度，具體改裝方法如下：

(1)、襯砌臺(tái)車雙門架進(jìn)行分離：先將雙門架立柱之間連接螺栓拆除，上部臺(tái)架縱向連接梁不動(dòng)，其它連接構(gòu)件全部拆除，測(cè)量人員放好中線、水平點(diǎn)后，雙門架橫向間距邊對(duì)邊6m分離成2個(gè)主門架，鋪設(shè)枕木和鋼軌，在分離的單個(gè)主門架橫梁之間用6m的I₂₀工字鋼對(duì)焊連接，門架立柱和工字鋼之間增設(shè)I₂₀工字鋼斜撐，混凝土澆筑時(shí)在分離的主門架立柱之間安設(shè)φ150mm鋼管作對(duì)河撐，保證臺(tái)車鋼度；對(duì)襯砌臺(tái)車可變部分全部拆除，上部臺(tái)架立柱加高，弦桿加長(zhǎng)；

(2)、襯砌臺(tái)車上部加固：在臺(tái)車上部臺(tái)架和門架橫梁間增設(shè)支撐柱：臺(tái)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(cè)向調(diào)節(jié)絲桿加工：在主門架上原安裝側(cè)向調(diào)節(jié)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(cè)焊接，另一端固定在工字鋼滑槽上的調(diào)節(jié)絲桿加寬座上；

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

(5)、襯砌臺(tái)車改裝組拼完成后，進(jìn)行加固、安裝模板、臺(tái)車調(diào)試，操作方法同前；

第三個(gè)斷面襯砌臺(tái)車改裝組拼及調(diào)試完成后，進(jìn)行第三個(gè)斷面混凝土澆筑；

當(dāng)某一斷面主要參數(shù)開挖高度及寬度值變小時(shí)，根據(jù)各參數(shù)值變化情況，采用與上述相同或相似的方法對(duì)襯砌臺(tái)車進(jìn)行改裝組拼及施工；

以此類推，至第N個(gè)斷面襯砌施工。

2.根據(jù)權(quán)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(cè)對(duì)稱施工，并保證澆筑過程中混凝土施工間歇時(shí)間不超過2小時(shí)，每次澆筑高度不超過2.0m。