[發明專利]采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202011164138.7
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112302684A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王飛;劉建紅;向亮;吉艷雷;朵生君;馬洪程
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/14;E02D29/045
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明涉及采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構及其施工方法，所述結構主要包括兩道縱向平行的底縱梁，底縱梁上方設置先期施做的邊墻，兩側邊墻頂部之間設有內側拱，內側拱上方設有后期施做的外側拱，底縱梁上方依次施做的邊墻、內側拱和外側拱共同組成環向連續的明洞結構。本發明將明洞主體結構合理分解，包括邊墻和拱部，并將拱部分為內外兩層結構，首先施工邊墻，待其構建完成后依次施工內側拱和外側拱。當明洞上覆土體較厚或承受荷載較大時，需要結構具有足夠的厚度，而對于較厚的拱部結構，需要特制高強度模板支撐，不僅增加了模板的制作工藝和制作費用，且大體積混凝土不易澆筑、振搗和養護，本發明可有效規避大體積明洞結構澆筑的上述難題。

技術領域

本發明涉及隧道及地下工程技術領域，具體涉及一種采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構及其施工方法。

背景技術

在地形地貌復雜、溝谷發育、地勢險峻的地理條件下修建鐵路或公路時，線路通常以隧道型式穿越山體，以橋梁型式跨越溝谷河流。在“V型”溝谷區域，受限于線路整體標高及橋梁孔跨布置，通常無法以路基方式進行銜接，而是采用橋隧相連的方式進行過渡。為貫徹隧道“早進晚出”的修建理念，在隧道洞口一般均采用接長明洞，可提高洞口段圍巖的整體穩定性，也可有效防止洞頂危巖落石等不良地質災害對線路的不利影響。

受限于地質條件等因素，隧道采用明挖工法修建，當后期頂部覆土層較厚時，對明洞結構受力提出了更高的要求，在頂部厚覆蓋層以及防止物體墜落打擊的情況下，明洞結構需加厚，形成大體積混凝土建造，這對于明洞結構的模板臺車以及大體積混凝土的澆筑、振搗、養護等工藝均提出了更高的要求，需要經濟、合理、巧妙的給予解決。

目前明洞施工一般采用現澆混凝土方式進行，邊墻和拱部一體化綁扎鋼筋，內側整體構建模板，現場整體澆筑，一次性形成連續性結構。如此施工過程中，當結構厚度較大時，結構重量也將較重，需要特制的高強度模板臺車支撐；針對大體積混凝土的澆筑、振搗、養護等工藝提出了更高要求，若控制不好容易出現結構不密實或開裂等病害；且邊墻與拱部同步澆筑，當結構強度還未完全達到時，因結構整體較重，拆模后在自重的持續影響下容易發生徐變，導致結構出現變形而產生裂縫，形成結構損傷和結構安全隱患。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構及其施工方法，通過分步澆筑明洞結構的不同部位，最終形成整體結構，克服大體積明洞結構一次性整體澆筑存在的安全性、經濟性不合理等問題。

本發明所采用的技術方案為：

采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構，其特征在于：

所述結構包括兩道縱向平行的底縱梁，底縱梁上方設置有先期施做的邊墻，兩側邊墻的頂部之間設置有內側拱，內側拱上方設置有后期施做的外側拱，在底縱梁的上方依次施做的邊墻、內側拱和外側拱共同組成環向連續的明洞結構。

邊墻頂部設置有企口，形成外高內低的臺階狀結構，內側拱的兩端連接到邊墻的頂部內側；外側拱的兩端連接到邊墻的頂部外側。

內側拱和外側拱在明洞頂部約120~140°范圍內構建。

底縱梁頂面外露有預留的鋼筋接頭及鋼筋接駁器。

邊墻底部的鋼筋與底縱梁頂面的預留鋼筋接頭通過鋼筋接駁器連接，邊墻頂部外露有預留的鋼筋接頭及鋼筋接駁器。

內側拱和外側拱兩端底部內的鋼筋分別與邊墻頂部的預留鋼筋接頭通過鋼筋接駁器連接。

先期施做的內側拱作為后期施做的外側拱的底面模板，為增強內外側結構的相互結合，內側拱的頂面做鑿毛處理。

采用分步澆筑的大體積隧道明洞結構施工方法，其特征在于：

所述方法主要包括以下步驟：

步驟一：施工底縱梁，為上部明洞結構提供基底支撐；