[發(fā)明專利]隧道仰拱基礎(chǔ)隔段整幅開(kāi)挖、澆筑混凝土方法和仰拱棧橋裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810049529.7
• 申請(qǐng)日: 2008-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101251014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建華;劉招偉;崔天鱗;高軍;趙運(yùn)臣;方俊波;汪富軍;楊會(huì)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵隧道集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D9/12;E21D11/10
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道和地下工程的仰拱混凝土整體施工方法，主要提出了一種隧道仰拱基礎(chǔ)隔段整幅開(kāi)挖、澆筑混凝土方法和仰拱棧橋裝置。

背景技術(shù)

鐵路隧道軌面以下部位、其它隧道(如公路隧道)路面以下部位俗稱為仰拱，隧道施工時(shí)，隧道仰拱上部的開(kāi)挖、支護(hù)必須先行施工一段距離后，才有空間安排仰拱的施工，這樣就存在著前方施工和后方仰拱施工的干擾問(wèn)題，為了解決隧道仰拱施工與前方開(kāi)挖作業(yè)面的干擾，保證運(yùn)輸?shù)缆吠〞?，以往仰拱施工大多采用半幅施工方式，即一?cè)通行車輛另一側(cè)進(jìn)行仰拱的開(kāi)挖，仰拱是隧道的薄弱部位，這一方式不可避免地使隧道仰拱存在著縱向施工縫，破壞了仰拱結(jié)構(gòu)的整體性，對(duì)于鐵路客運(yùn)專線，襯砌結(jié)構(gòu)的底部要承受高速帶來(lái)的附加動(dòng)載荷，隧底的剛度及均勻性要求高，即客運(yùn)專線隧道仰拱施工中不應(yīng)存在著縱向施工縫，仰拱應(yīng)整幅施工，同時(shí)要求極為嚴(yán)格的是要待仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)100％后才能承載，即是說(shuō)要待混凝土強(qiáng)度終凝后，其上才能作為運(yùn)輸通道。這樣一來(lái)，在仰拱開(kāi)挖直至仰拱混凝土澆筑、仰護(hù)完成這一時(shí)間內(nèi)，仰拱施工段就不能通行隧道前方的開(kāi)挖、支護(hù)施工機(jī)械及運(yùn)輸車輛等，隧道前方的施工也就就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，為了破解這一難題，隧道仰拱施工主要采取了仰拱棧橋施工技術(shù)，通過(guò)多設(shè)置仰拱棧橋，長(zhǎng)時(shí)間架設(shè)以滿足仰拱混凝土齡期及保證前方仰拱連續(xù)施工的目的，保證仰拱混凝土的施工質(zhì)量，從根本上消除隧底質(zhì)量隱患，并解決仰拱施工與開(kāi)挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，保證運(yùn)輸?shù)缆吠〞场?/p>

隧道仰拱施工移動(dòng)棧橋是一種兩端有引橋的簡(jiǎn)單簡(jiǎn)支梁，根據(jù)棧橋前移方法目前一般采用步進(jìn)式棧橋方式，步進(jìn)方式的移動(dòng)仰拱棧橋基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

棧橋外形尺寸：主橋長(zhǎng)14M，加引橋總長(zhǎng)30M，橋面總寬3M，總重約27t。通過(guò)車輛最大總重40t，主橋采用Q235鋼材，最大荷載時(shí)應(yīng)力為60MPa，為許用應(yīng)力130MPa的46％，總安全系數(shù)為3.8。棧橋液壓系統(tǒng)采用中壓系統(tǒng)，使用壓力12MPa。

步進(jìn)行程1500mm，行程循環(huán)時(shí)間2分鐘，步進(jìn)10M約需20分鐘。

采用步進(jìn)式仰拱棧橋施工隧道仰拱混凝土的方法為：先用扒渣機(jī)對(duì)仰拱前方進(jìn)行清渣，清出前支腿支撐(部件10)的位置后，進(jìn)行仰拱棧橋就位，棧橋移動(dòng)時(shí)，先由前后支腿支撐(部件2、10)，通過(guò)主橋(部件3)上的縱移油缸

(部件9)使主橋前移1.5m，然后由主橋支撐，通過(guò)前支腿油缸(部件10)回收前支腿，再通過(guò)縱移油缸使前支腿前移1.5m，以此循環(huán)，直至整個(gè)棧橋前移一個(gè)循環(huán)。

仰拱棧橋就位后，繼續(xù)清理?xiàng)蛳率Ｓ嗟脑?，完成后進(jìn)行隧道仰拱初期支護(hù)施工，幫扎仰拱鋼筋，進(jìn)行仰拱襯砌混凝土灌注并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，仰拱施工工藝流程為：

仰拱土方爆破→清渣→移動(dòng)仰拱棧橋就位→仰拱剩渣清除→仰拱初期支護(hù)施工→仰拱鋼筋綁扎→仰拱襯砌砼灌注→仰拱填充砼灌注→砼養(yǎng)護(hù)→進(jìn)入下一循環(huán)。

采用步進(jìn)式仰拱棧橋進(jìn)行仰拱混凝土施工，一次仰拱混凝土灌注循環(huán)長(zhǎng)度達(dá)到10M。采用此種方式，有效減小了仰拱施工和開(kāi)挖面的施工干擾，棧橋的剛度強(qiáng)度滿足最大滿載總重的沖擊以及緊急制動(dòng)的沖擊要求，棧橋支腿的接地結(jié)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)地面的不平整或各向斜度，棧橋移動(dòng)操作簡(jiǎn)便，其缺點(diǎn)是棧橋結(jié)構(gòu)重量大，所占空間大，步進(jìn)速度慢，步進(jìn)行程1500mm，行程循環(huán)時(shí)間2分鐘，步進(jìn)10M約需20分鐘。同時(shí)棧橋前移需要清渣，不能保證運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)暢通。

一次仰拱混凝土灌注循環(huán)長(zhǎng)度10M，每循環(huán)時(shí)間需6天，則仰拱月進(jìn)度約為50M，如要求進(jìn)度較高時(shí)，需要增加多組棧橋，造價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的即是提出一種隧道仰拱基礎(chǔ)隔段整幅開(kāi)挖、澆筑混凝土方法和仰拱棧橋裝置，以滿足仰拱混凝土齡期及保證前方仰拱連續(xù)施工的要求，保證仰拱混凝土的施工質(zhì)量，從根本上消除隧底質(zhì)量隱患，并解決仰拱施工與開(kāi)挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，保證運(yùn)輸?shù)缆吠〞场?/p>

本發(fā)明所提出的方法為：對(duì)隧道仰拱基礎(chǔ)進(jìn)行隔段整幅開(kāi)挖、澆筑混凝土施工作業(yè)；開(kāi)挖時(shí)在所開(kāi)挖仰拱槽的上方安裝過(guò)軌梁構(gòu)成仰拱棧橋，即將過(guò)軌梁兩端安裝在所開(kāi)挖仰拱槽相鄰的仰拱槽段土渣或已完成的仰拱基礎(chǔ)混凝土上，依次隔段進(jìn)行仰拱槽段土渣開(kāi)挖，并對(duì)已開(kāi)挖完畢的仰拱槽依次進(jìn)行混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)作業(yè)；將已養(yǎng)護(hù)完成的仰拱槽上方的仰拱棧橋拆移至前方待開(kāi)挖的仰拱槽段或依次移至后方架設(shè)在兩段已養(yǎng)護(hù)完成的仰拱槽基礎(chǔ)混凝土之間，在它們之間待開(kāi)挖的仰拱槽段上方重新構(gòu)成仰拱棧橋，依次進(jìn)行對(duì)應(yīng)段仰拱槽段進(jìn)行開(kāi)挖、澆筑仰拱槽混凝土基礎(chǔ)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)過(guò)軌梁棧橋的循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)隧道仰拱基礎(chǔ)的連續(xù)開(kāi)挖、混凝土澆注施工。