[發(fā)明專利]隧道素混凝土襯砌施工用輔助設(shè)施及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710487187.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107100648A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧朝輝;王克金;苗德海;蔣超;周俊超;王春梅;李達(dá);孫文昊;焦齊柱;包德勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種隧道素混凝土襯砌施工用輔助設(shè)施及方法。

背景技術(shù)

隨著我國鐵路、公路等交通工程的大發(fā)展，新建隧道數(shù)量大量增加。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力需要，隧道在周邊地層穩(wěn)定性較好時(shí)，可采用不配鋼筋的素混凝土襯砌。由于隧道內(nèi)大多陰冷潮濕，加上混凝土本身的收縮影響，隧道襯砌非常容易產(chǎn)生裂紋，尤其是邊墻部位更容易發(fā)生，裂紋逐漸發(fā)展擴(kuò)散，最終會裂透結(jié)構(gòu)厚度，造成滲漏水病害并進(jìn)一步加劇開裂，最終影響安全。

素混凝土襯砌地段隧道在開挖后，為避免運(yùn)營期地下水滲漏的影響，一般在隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置防水層3，形成“初期支護(hù)2”+“防水層3”+“素混凝土二次襯砌4”的復(fù)合結(jié)構(gòu)，如圖1中所示。上述復(fù)合結(jié)構(gòu)在使用過程中存在拱部素混凝土開裂、掉塊現(xiàn)象，影響鐵路、公路的運(yùn)營安全，在拱部設(shè)置鋼筋網(wǎng)片可減小混凝土掉塊的風(fēng)險(xiǎn)。

請結(jié)合參閱圖2，由于隧道素混凝土襯砌4與初期支護(hù)2間設(shè)置了防水層3，鋼筋網(wǎng)片6直接固定在圍巖1上時(shí)存在破壞防水層、施工繁瑣的問題。既有的鋼筋網(wǎng)片6安裝方法是在防水層3內(nèi)側(cè)間隔設(shè)置(三肢或四肢)鋼架5，再在鋼架5上固定鋼筋網(wǎng)片6。雖然既有的安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法可達(dá)到固定鋼筋網(wǎng)片6的目的，但仍存在以下問題：

(1)為固定鋼筋網(wǎng)片6，鋼架5需落地，即不需設(shè)置鋼筋網(wǎng)片6的部分，也需設(shè)置鋼架5；

(2)鋼筋網(wǎng)片6剛度較小，需按間距L設(shè)置鋼架5。

以上施工方法導(dǎo)致素混凝土襯砌需間隔環(huán)向設(shè)置鋼架形成類似鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，既要耗費(fèi)大量的鋼材，也有違素混凝土襯砌的設(shè)計(jì)初衷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種隧道素混凝土襯砌施工用輔助設(shè)施，在保證施工便捷的同時(shí)還能減少鋼筋使用量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的隧道素混凝土襯砌用輔助設(shè)施包括支撐鋼筋網(wǎng)片的鋼筋網(wǎng)片臺架、縱向連接鋼筋網(wǎng)片的預(yù)埋縱向鋼筋、橫向約束鋼筋網(wǎng)片的鋼筋網(wǎng)片固定件及鋼筋網(wǎng)片墊塊；所述鋼筋網(wǎng)片臺架設(shè)置在模板臺車前端，所述鋼筋網(wǎng)片臺架的下部與臺車走行軌道相匹配；所述預(yù)埋縱向鋼筋沿縱向預(yù)埋在已澆筑二次襯砌的開口端，所述預(yù)埋縱向鋼筋與鋼筋網(wǎng)片縱向連接；所述鋼筋網(wǎng)片固定件可收縮地設(shè)置在模板臺車上；所述鋼筋網(wǎng)片墊塊間隔設(shè)置在鋼筋網(wǎng)片與模板臺車之間。

作為優(yōu)選方案，所述鋼筋網(wǎng)片臺架的橫向截面外廓與模板臺車的橫向截面的外輪廓相匹配，所述鋼筋網(wǎng)片臺架上設(shè)有若干縱向分布的鋼筋網(wǎng)片臺架連接型鋼，所述鋼筋網(wǎng)片臺架連接型鋼縱向連接所述鋼筋網(wǎng)片臺架前端和后端。

作為優(yōu)選方案，所述鋼筋網(wǎng)片墊塊間隔設(shè)置在鋼筋網(wǎng)片上的鋼筋交叉點(diǎn)處并與所述鋼筋網(wǎng)片連接固定，所述鋼筋網(wǎng)片墊塊的高度與待澆筑素混凝土二次襯砌中鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層的厚度相匹配。

本發(fā)明的目的在于，提供一種隧道素混凝土襯砌施工方法，在保證施工便捷的同時(shí)還能減少鋼筋使用量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的隧道素混凝土襯砌施工方法，包括以下步驟：(a)在隧道已澆筑的二次襯砌的開口端沿縱向預(yù)埋縱向鋼筋；(b)在所述模板臺車的前端設(shè)置可沿臺車走行軌道縱向移動的鋼筋網(wǎng)片臺架；(c)待所述鋼筋網(wǎng)片臺架到達(dá)待澆筑素混凝土二次襯砌處的下方后，在所述鋼筋網(wǎng)片臺架上鋪設(shè)待安裝的鋼筋網(wǎng)片，并將所述待安裝的鋼筋網(wǎng)片與所述預(yù)埋縱向鋼筋沿縱向固定連接；(d)在所述待安裝的鋼筋網(wǎng)片與所述模板臺車之間間隔設(shè)置鋼筋網(wǎng)片墊塊；(e)同時(shí)沿所述臺車走行軌道移動所述鋼筋網(wǎng)片臺架和所述模板臺車，直至所述待安裝鋼筋網(wǎng)片完全鋪設(shè)到所述模板臺車上；(f)在所述模板臺車上設(shè)置可收縮的鋼筋網(wǎng)片固定件橫向約束所述待安裝的鋼筋網(wǎng)片；(g)澆筑素混凝土二次襯砌，并收縮所述鋼筋網(wǎng)片固定件。

作為優(yōu)選方案，所述步驟(d)中，所述鋼筋網(wǎng)片墊塊設(shè)置在所述待安裝的鋼筋網(wǎng)片的鋼筋交叉點(diǎn)處并與所述鋼筋網(wǎng)片連接固定，所述鋼筋網(wǎng)片墊塊的高度與所述待澆筑素混凝土二次襯砌中鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層的厚度相匹配。

作為優(yōu)選方案，在所述步驟(c)中，所述待安裝的鋼筋網(wǎng)片與所述預(yù)埋縱向鋼筋沿縱向焊接連接。

作為優(yōu)選方案，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟：(h)待所述待澆筑素混凝土二次襯砌的混凝土滿足強(qiáng)度要求后，拆模移動模板臺車。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的隧道素混凝土襯砌施工用輔助設(shè)施及方法，利用模板臺車沿襯砌走行軌道移動的特性，通過可沿臺車走行軌道移動的鋼筋網(wǎng)片臺架縱向?qū)摻罹W(wǎng)片鋪設(shè)到空間狹小的模板臺車拱部，相比既有的鋼筋網(wǎng)片安裝方法簡單實(shí)用，避免了環(huán)向固定鋼架的設(shè)置，可大幅減少襯砌中鋼筋用量、節(jié)省工程投資。

附圖說明