[發明專利]模板件及其適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法

有效

• 申請號: 202210036182.2
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114046159B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 謝曉波;王滿谷;劉云龍;湯宇;劉江輝;彭學軍;王衛軍;陽軍生;胥俊瑋;劉建正;雷勇祥;羅世云;周飛;凌濤;張道兵;陳海強;陳西強;楊錫斌;段磊;童昌;鐘東;何林云;林巍杰
• 申請（專利權）人: 中鐵五局集團第一工程有限責任公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 43228
• 代理人: 黃敏華

本發明涉及模板件及其適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法。該適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法，包括以下步驟，基于地形確定隧道進洞口位置；對隧道進洞口位置進行預加固；開挖隧道洞口，并從該洞口開始，做初期支護，得到混凝土底層；基于該初期支護繼續做防水結構；基于該防水結構做兩次襯砌；在兩次襯砌中，通過襯砌臺車搭建模板件，基于模板件澆筑混凝土，通過模板件內的凝實結構，使模板件內的混凝土凝實；從該洞口開始，繼續開挖，基于開挖距離，繼續上述襯砌施工，直至完工；該適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法，結構簡單，操作方便，使用靈活，采用該方法澆筑出來的混凝土強度高，且美觀。

技術領域

本發明屬于隧道施工技術領域，具體涉及模板件及其適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法。

背景技術

黃土是指在地質時代中的第四紀期間，以風力搬運的黃色粉土沉積物。黃土濕陷系數(也稱濕陷系數)是評價黃土濕陷性的力學參數，指在一定壓力下，黃土濕陷系數是指土樣浸水前后高度之差與土樣原始高度之比。黃土濕陷系數是評價黃土濕陷性的一個重要指標，可由試驗直接測出。根據黃土濕陷系數不同，黃土分為濕陷性黃土和非濕陷性黃土。其中，非濕陷性黃土是指在自重和外部荷載作用下被水浸濕后完全不發生濕陷或黃土濕陷系數＜0.015的黃土。非濕陷性黃土是黃土是在干旱氣候條件下形成的特種土，一般為淺黃、灰黃或黃褐色,具有目視可見的大孔和垂直節理。濕陷性黃土是指在上覆土層自重應力作用下，或者在自重應力和附加應力共同作用下，因浸水后土的結構破壞而發生顯著附加變形的土，屬于特殊土，有些雜填土也具有濕陷性，廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區的黃土多具濕陷性。通過地質勘察發現，黃土地層中黃土的類型較多，根據材質劃分為砂質黃土(也稱為砂黃土)、黏性黃土(也稱為粘性黃土或粘黃土)等，其中砂黃土是指含有細砂顆粒量較高一般大于30％的黃土且其實質是黃土狀土，粘黃土是指細砂含量小于15％、粘土含量大于25％的黃土且其實質是黃土狀土；根據所處地質年代分為新黃土和老黃土，老黃土是地質年代屬于早、中更新世的黃土且其一般不具有濕陷性，新黃土指比老黃土年代晚的黃土，新黃土結構疏松且一般具有濕陷性，新黃土多分布于老黃土之上。

黃土地層具有多孔性、垂直節理發育、透水性強和沉陷性等地質特性，對于處于黃土地層的黃土隧道進行施工時，洞體周側土層變形大。尤其是對于隧道開挖斷面大于100m²的大斷面隧道而言，洞體周側土層變形非常大，并且開挖施工難度非常大。

現有的在適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法中，一般可以先通過對該開挖區域做預加固的方式，來降低開挖以及隧道襯砌難度，一般通過設置交錯的水泥土攪拌樁來進行加固，加固完成后進行進洞口開挖，在開挖過程中，傳統的襯砌方式得到的混凝土存在一定的間隙，并且不夠美觀。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種結構簡單，設計合理的模板件及其適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種適用于富水黃土地層隧道開挖及襯砌施工方法，包括以下步驟，基于地形確定隧道進洞口位置；對隧道進洞口位置進行預加固；開挖隧道洞口，并從該洞口開始，做初期支護，得到混凝土底層；基于該初期支護繼續做防水結構；基于該防水結構做兩次襯砌；在兩次襯砌中，通過襯砌臺車搭建模板件，基于模板件澆筑混凝土，通過模板件內的凝實結構，使模板件內的混凝土凝實；從該洞口開始，繼續開挖，基于開挖距離，繼續上述襯砌施工，直至完工。

作為本發明的進一步優化方案，模板件包括頂模板與側模板，在兩次襯砌中，通過襯砌臺車內裝載的伸縮裝置，將頂模板與側模板移動至設定位置，先向側模板內注入混凝土砂漿，再向頂模板內注入混凝土砂漿。

作為本發明的進一步優化方案，具體的，將頂模板其模板中線分為左右兩側，左右兩側均為下降式弧板或弧形板，頂模板的中部開設有注泥口，澆筑頂模板時，從其中部的注泥口分別向左右兩側注入混凝土砂漿。