專利名稱：一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隧道施工技術領域，更具體地說，涉及一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝。
背景技術：
近些年，隨著國內(nèi)各大城市軌道交通及地下空間建設的迅猛發(fā)展，建設者們對地下隧道工程施工工藝的掌握和應用也日趨完善，常見的施工工法有全斷面法、臺階法、CD法(是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先分部開挖隧道的一側，并施作中隔壁，然后再分部開挖另一側的施工方法)、CRD法(是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先分部開挖隧道一側，施作中隔壁和橫隔板，再分部開挖隧道另一側并完成橫隔板施工的施工方法。就是將隧道分成N個斷面進行開挖，CD法與CRD法的區(qū)別在于，CRD法要做臨時仰拱，而CD法沒有這個工序。)及雙側壁導坑法等。傳統(tǒng)的CRD (交叉中隔壁法)工藝施工方法，在開挖時按照臨時橫撐和臨時豎撐對隧道斷面所分的4部分按一定的順序進行開挖(即左上一左下一右上一右下的開挖順序)，在施工二襯時分段拆除臨時橫撐和臨時豎撐，先施工仰拱，再施工邊墻和上拱。傳統(tǒng)的CRD工藝施工方法適用于地質(zhì)條件良好，覆土較厚，地面荷載較小，變形控制要求一般，二襯可采用全斷面法(仰拱-上拱兩步作業(yè))施工。對于不良地質(zhì)，覆土較薄(小于7m)，地面交通繁忙，動、靜荷載較大，變形控制標準較高等情況不適用。為了避免上述問題，應該采用如下工序進行施工左下仰拱及回填一右下仰拱及回填一左下邊墻一右下邊墻一右上拱一左上拱。由于上洞的斷面較大，且每段IOm 二襯的施工周期超過一個月，為了保證拱頂安全，初期支護變形不超限，因此不能直接切除臨時豎撐頂部格柵，使拱頂失去豎向支撐而發(fā)生危險，所以采取右上洞和左上洞分開施工的方法，即先破除豎撐頂部初期支護噴射混凝土，保留格柵鋼架作為拱頂支撐，右上洞二襯鋼筋穿過格柵空擋作為預留，與左上洞二襯鋼筋連接成整體，防水板的預留同下洞預留。如果按照常規(guī)的施工工序，在施工完一側隧洞后，需要拆除臨時橫撐或豎撐的端部，但是拆除臨時橫撐或豎撐的端部后，會使得隧洞成為一個不穩(wěn)定結構，無法進行施工。因此，如何提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝，以提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝，包括步驟I)在左下洞仰拱二襯澆筑完成后澆筑回填層，使底部呈平面，也便于臺車在上面行走，且在左下洞仰拱回填前要在頂面預埋第一換撐鋼板；2)先切除一榀臨時豎撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐，換撐完成后進行右下洞仰拱二襯澆筑及回填；3)施工左下洞和右下洞的下邊墻二襯，且在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，即先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐；4)施工右上洞二襯和左上洞二襯；5)隨著隧道全斷面的二襯施工完成且二襯混凝土強度達到75%后，逐步拆除臨時橫撐和臨時豎撐。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，所述步驟5)中臨時橫撐和臨時豎撐的拆除順序為自一端向另一端逐榀拆除，自上而下先拆除臨時橫撐以上的臨時豎撐，再拆除臨時橫撐，最后拆除下半部分的臨時豎撐。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，臨時橫撐和臨時豎撐拆除時先用風鎬破除噴射混凝土后再用氣焊將格柵鋼架切割成小塊運出洞外。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，下邊墻與仰拱的施工縫基面在澆筑混凝土前要清理干凈，并均勻涂刷一層界面劑，防止漏水，下邊墻與上拱連接的施工縫處也要設置中埋式止水帶。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，在右上洞二襯和左上洞二襯結合處的施工縫處，設置中埋式止水帶，初次混凝土澆筑完成后及時對基面進行鑿毛，二次澆筑混凝土前對基面清理干凈，并均勻涂抹一層界面劑，起到兩次混凝土的良好結合和防止?jié)B漏水。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，所述步驟4)具體為41)施工右上洞二襯；42)在右上洞二襯澆筑完成后暫不脫模，臺車支架作為右上洞二襯的支撐；43)切除臨時豎撐頂部，緊接著施工左上洞的防水板、鋼筋、臺車就位澆筑混凝土，使得左、右洞二襯在最短時間內(nèi)連接成環(huán)；44 )右上洞的臺車脫模，臺車向前推進，繼續(xù)步驟41)。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，左下洞和右下洞施工鋼筋安裝前要事先破除臨時橫撐兩端的一部分噴射混凝土但不切除臨時橫撐格柵鋼架，使二襯預留鋼筋穿過臨時橫撐，便于和上洞鋼筋連接。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，位于初支和下洞二襯之間的防水板，在下洞二襯施工前鋪設至施工縫上緣30cm處，待下洞二襯施工完成，進行換撐后與上洞防水板連接成整體。優(yōu)選地，在上述大斷面隧道二襯施工換撐工藝中，所述左下洞二襯和右下洞二襯均采取從一端向另一端逐段推進的方法進行施工。從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明提供的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，在左下洞仰拱二襯澆筑完成后，先切除一榀臨時豎撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐，換撐完成后再進行右下洞仰拱二襯澆筑及回填；相應地，在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，即先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐。本發(fā)明通過換撐的方式，在拆除臨時橫撐或豎撐的端部后，達到提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的二襯部分施工后的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的臺車安裝后的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的第一臺車和第二臺車安裝后的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的第三臺車的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝，以提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工。下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖1-圖4，圖1為本發(fā)明實施例提供的二襯部分施工后的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的臺車安裝后的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的第一臺車和第二臺車安裝后的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的第三臺車的結構示意圖。本發(fā)明實施例提供的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，包括步驟I)在左下洞仰拱二襯澆筑完成后澆筑回填層，使底部呈平面，也便于臺車在上面行走，且在左下洞仰拱回填前要在頂面預埋第一換撐鋼板；2)先切除一榀臨時豎撐6的端部，將該端部用工字鋼06 (可為I32b工字鋼)焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐，換撐完成后進行右下洞仰拱二襯澆筑及回填；3)施工左下洞和右下洞的下邊墻二襯(即左下洞二襯01和右下洞二襯03)，且在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，即先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼05 (可為I32b工字鋼)焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐；4)施工右上洞二襯04和左上洞二襯；5)隨著隧道全斷面的二襯施工完成且二襯混凝土強度達到75%后，逐步拆除臨時橫撐5和臨時豎撐6。
本發(fā)明提供的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，在左下洞仰拱二襯澆筑完成后，先切除一榀臨時豎撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐，換撐完成后再進行右下洞仰拱二襯澆筑及回填；相應地，在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，即先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐。本發(fā)明通過換撐的方式，在拆除臨時橫撐或豎撐的端部后，達到提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工。在步驟5)中臨時橫撐和臨時豎撐的拆除順序為自一端向另一端逐榀拆除，自上而下先拆除臨時橫撐5以上的臨時豎撐6，再拆除臨時橫撐5,最后拆除下半部分的臨時豎撐6。臨時橫撐和臨時豎撐拆除時先用風鎬破除噴射混凝土后再用氣焊將格柵鋼架切割成小塊運出洞外。由于拆除工作危險性較大，因此可采用帶破碎錘的小型挖機配合人工拆除。下邊墻與仰拱的施工縫基面在澆筑混凝土前要清理干凈，并均勻涂刷一層界面齊U，防止漏水，下邊墻與上拱連接的施工縫處也要設置中埋式止水帶。在右上洞二襯和左上洞二襯結合處的施工縫處，設置中埋式止水帶，初次混凝土澆筑完成后及時對基面進行鑿毛，二次澆筑混凝土前對基面清理干凈，并均勻涂抹一層界面劑，起到兩次混凝土的良好結合和防止?jié)B漏水。步驟4)具體為41)施工右上洞二襯；42)在右上洞二襯澆筑完成后暫不脫模，臺車支架作為右上洞二襯的支撐；43)切除臨時豎撐頂部，緊接著施工左上洞的防水板、鋼筋、臺車就位澆筑混凝土，使得左、右洞二襯在最短時間內(nèi)連接成環(huán)；44 )右上洞的臺車脫模，臺車向前推進，繼續(xù)步驟41)。本發(fā)明在右上洞二襯澆筑完成后暫不脫模，臺車支架作為右上洞二襯的支撐，以避免右上洞澆筑二襯時，造成的不穩(wěn)定結構；然后切除臨時豎撐頂部，緊接著施工左上洞的防水板、鋼筋、臺車就位澆筑混凝土，使得左、右洞二襯在最短時間內(nèi)連接成環(huán)。右上洞的臺車脫模，臺車向前推進，按照此方法直到完成全部二襯澆筑，如此以來，可不用施工換撐工序。進一步地，左下洞和右下洞施工鋼筋安裝前要事先破除臨時橫撐5兩端的一部分噴射混凝土但不切除臨時橫撐格柵鋼架，使二襯預留鋼筋穿過臨時橫撐5，便于和上洞鋼筋連接。進一步地，位于初支和下洞二襯之間的防水板，在下洞二襯施工前鋪設至施工縫上緣30cm處，待下洞二襯施工完成，進行換撐后(逐榀切除橫撐5端頭并改用預埋在二襯中的型鋼將橫撐與二襯連接，成環(huán))與上洞防水板連接成整體。進一步地，所述左下洞二襯01和右下洞二襯03均采取從一端向另一端逐段推進的方法進行施工，此工藝成熟，在此不再贅述。下面針對各臺車進行詳細描述。上述工藝所用到的臺車，用于支撐于隧道內(nèi)，隧道通過臨時橫撐5和臨時豎撐6分成左下隧洞、右下隧洞、左上隧洞和右上隧洞。臺車包括第一臺車1、第二臺車2、第三臺車3和第四臺車4。第一臺車I用于布置于左下隧洞內(nèi)，第一臺車I分別與臨時橫撐5和臨時豎撐6相連，以實現(xiàn)第一臺車I的安裝。第二臺車2用于布置于右下隧洞內(nèi)，第二臺車2分別與臨時橫撐5和臨時豎撐6相連，以實現(xiàn)第二臺車2的安裝，且第一臺車I和第二臺車2結構相同，且對稱布置。第三臺車3用于布置于右上隧洞內(nèi)，第三臺車3分別與臨時橫撐5和臨時豎撐6相連，以實現(xiàn)第三臺車3的安裝。第四臺車4用于布置于左上隧洞內(nèi)，第四臺車4分別與臨時橫撐5和臨時豎撐6相連，以實現(xiàn)第四臺車4的安裝，且第三臺車3和第四臺車4結構相同，且對稱布置。臺車都是利用現(xiàn)有的廢舊工字鋼拼裝而成，廢物利用，減少了加工或外購新模板臺車的成本投入，對施工單位來說具有顯著的經(jīng)濟效益。第一臺車I和第二臺車2采用常規(guī)馬蹄形標準斷面的臺車改裝而成，即卸掉面板、面板拱架，保留原有的門架、縱梁、行走系統(tǒng)及部分支撐桿，具體包括第一行走鋼軌、第一行走輪102、支架103、第一支撐油缸104、第一面板拱架106和面板107。第一行走鋼軌鋪設于隧道底部的回填平臺上，門架101底部設有與第一行走鋼軌配合的第一行走輪102。支架103設置于門架101的一側，多個第一支撐油缸104設置于支架103上。第一面板拱架106與第一支撐油缸104的活塞桿相連，面板107設置于第一面板拱架106的外側。進一步地，第一行走輪102通過行走電機驅動工作。本發(fā)明也可不設置行走電機，通過人力推動。第一臺車I和第二臺車2均通過工字鋼與臨時橫撐5相連，通過鋼管頂托105與臨時豎撐6相連。第三臺車3和第四臺車4具體包括第二行走鋼軌、第二行走輪308、千斤頂裝置309、第二支撐油缸306、型鋼縱梁305、拱架302和面板303。第二行走鋼軌布置于臨時橫撐5上，主架301底部設有與第二行走鋼軌配合的第二行走輪308。具體地，第二行走鋼軌可采用施工常用的143軌，分節(jié)安裝，軌距2200mm，第二行走輪308可為定制的剛滾輪或標準斷面臺車行走系統(tǒng)。千斤頂裝置309設置于臨時橫撐5和主架301之間，主要作用是將拱架(面板)與主架301在臺車就位和脫模時進行升降。多個第二支撐油缸306設置于主架301上。型鋼縱梁305與第二支撐油缸306的活塞桿相連，型鋼縱梁305上設有楔形塊304，以適應第二面板拱架302的弧度。第二面板拱架302與楔形塊304相連，面板303設置于第二面板拱架302的外側。當?shù)谌_車3或第四臺車4移動至擬澆筑位置后，進行中線定位，啟動液壓系統(tǒng)，由于面板303、第二面板拱架302、主架301組裝成一個整體，第二支撐油缸306推主架頂部的大梁，使整個臺車的面板就位到設計斷面處，封堵頭澆筑混凝土并達到規(guī)定時間后脫模，在脫模時，開動電機，第二支撐油缸306和千斤頂裝置309回縮，拉動大梁、拱架和面板緩慢下落，臺車移位至下一循環(huán)施工。在本實施例中，第二行走輪308通過行走電機驅動工作。如果線路縱坡小于1%，一般采用人工輔助小型機具驅動臺車在鋼軌上行走，簡單易行。
進一步地，第二行走鋼軌上設置有制動第二行走輪308的阻擋卡環(huán)。主架301由120工字鋼焊接組拼而成，在主架301的空格處設置有鋼管斜撐。第三臺車3、第四臺車4、第一臺車I和第二臺車2的面板均采用6mm厚定型鋼模板。第二面板拱架302作為面板背后主要承重構件，根據(jù)隧道輪廓半徑和受力進行專門設計，采用10_鋼板焊接或型鋼彎曲而成，強度和剛度滿足荷載要求，單塊重量不大于40kg為宜(便于搬運安拆)，兩塊拱架之間用螺栓連接，拱架與面板間用扣件并電焊連接。拱架環(huán)向通長布置，縱向間距Im/榀(與主架單元在同一斷面)。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，包括步驟: 1)在左下洞仰拱二襯澆筑完成后澆筑回填層，使底部呈平面，也便于臺車在上面行走，且在左下洞仰拱回填前要在頂面預埋第一換撐鋼板； 2)先切除一榀臨時豎撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐，換撐完成后進行右下洞仰拱二襯澆筑及回填； 3)施工左下洞和右下洞的下邊墻二襯，且在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，即先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐； 4)施工右上洞二襯和左上洞二襯； 5)隨著隧道全斷面的二襯施工完成且二襯混凝土強度達到75%后，逐步拆除臨時橫撐和臨時豎撐。
2.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，所述步驟5)中臨時橫撐和臨時豎撐的拆除順序為: 自一端向另一端逐榀拆除，自上而下先拆除臨時橫撐以上的臨時豎撐，再拆除臨時橫撐，最后拆除下半部分的臨時豎撐。
3.如權利要求2所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，臨時橫撐和臨時豎撐拆除時先用風鎬破除噴射混凝土后再用氣焊將格柵鋼架切割成小塊運出洞外。
4.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，下邊墻與仰拱的施工縫基面在澆筑混凝土前 要清理干凈，并均勻涂刷一層界面劑，防止漏水，下邊墻與上拱連接的施工縫處也要設置中埋式止水帶。
5.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，在右上洞二襯和左上洞二襯結合處的施工縫處，設置中埋式止水帶，初次混凝土澆筑完成后及時對基面進行鑿毛，二次澆筑混凝土前對基面清理干凈，并均勻涂抹一層界面劑，起到兩次混凝土的良好結合和防止?jié)B漏水。
6.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，所述步驟4)具體為: 41)施工右上洞二襯； 42)在右上洞二襯澆筑完成后暫不脫模，臺車支架作為右上洞二襯的支撐； 43)切除臨時豎撐頂部，緊接著施工左上洞的防水板、鋼筋、臺車就位澆筑混凝土，使得左、右洞二襯在最短時間內(nèi)連接成環(huán)； 44 )右上洞的臺車脫模，臺車向前推進，繼續(xù)步驟41)。
7.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，左下洞和右下洞施工鋼筋安裝前要事先破除臨時橫撐兩端的一部分噴射混凝土但不切除臨時橫撐格柵鋼架，使二襯預留鋼筋穿過臨時橫撐，便于和上洞鋼筋連接。
8.如權利要求7所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，位于初支和下洞二襯之間的防水板，在下洞二襯施工前鋪設至施工縫上緣30cm處，待下洞二襯施工完成，進行換撐后與上洞防水板連接成整體。
9.如權利要求1所述的大斷面隧道二襯施工換撐工藝，其特征在于，所述左下洞二襯和右下洞二襯均采 取從一端向另一端逐段推進的方法進行施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大斷面隧道二襯施工換撐工藝，包括步驟1)在左下洞仰拱回填前要在頂面預埋第一換撐鋼板；2)先切除一榀臨時豎撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第一換撐鋼板上與回填混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐；3)在下邊墻二襯混凝土澆筑前預埋第二換撐鋼板，下邊墻二襯澆筑完成并脫模后，先切除一榀臨時橫撐的端部，將該端部用工字鋼焊接在第二換撐鋼板上與二襯混凝土連接起來，連接好上一榀后才能進行下一榀換撐；4)施工右上洞二襯和左上洞二襯；5)在二襯混凝土強度達到75%后，逐步拆除臨時橫撐和臨時豎撐。本發(fā)明通過換撐的方式，在拆除臨時橫撐或豎撐的端部后，達到提高穩(wěn)定性，以使得能夠順利施工。
文檔編號E21D11/38GK103075163SQ20121058640
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者李小剛, 刁天祥 申請人:成都中鐵隆工程集團有限公司