一種隧道中隔牆襯砌施工方法
2023-07-30 06:51:16 1
專利名稱：一種隧道中隔牆襯砌施工方法
技術領域：
本發明涉及隧道工程領域，尤其涉及一種隧道中隔牆襯砌施工方法。
背景技術：
目前，在礦山法馬蹄型隧道中構建的中隔牆普遍採用腳手架架設模板的分段模築中牆混凝土的方式，該種方式施工進度較慢，各工序交叉作業影響較大，不但施工進度緩慢，而且經常發生腳手架倒塌的事故，施工風較大。同時，該種方式構建的中隔牆表面的平整度和光感度也不是很理想，經常發生錯臺、漏漿和蜂窩麻面等現象，中隔牆襯砌施工質量難以保證。現有技術中的中隔牆襯砌設計主要分為兩種受力體系，一種做法是中牆與隧道的二襯拱頂進行整體剛性連接，隧道拱頂荷載直接傳遞到中牆上，這樣一來，中牆施工完成後，隧道二襯拱頂的彎矩及剪力分配將發生較大變化，使設計配筋需要考慮兩階段的彎矩和剪力包絡圖，導致配筋率偏高，同時也不利於隧道拱頂二襯永久結構的受力；
另外一種做法是目前應用較為普遍，業內較為認同的做法，亦即中牆與隧道二襯拱頂結構分離，預留一定空隙的方式，該中隔牆結構雖不會改變原有隧道二襯拱頂的受力體系， 但因結構不完善無法滿足消防安全的需求，存在一定的安全隱患。
發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在於，提供一種隧道中隔牆襯砌施工方法，能夠較佳的保證中隔牆自身的施工質量，易於形成流水線作業，具有施工速度快、工程投入和施工風險低等優點。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種隧道中隔牆襯砌施工方法，包括以下步驟
確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業；
對所述立模完成的所述隧道中隔牆模板臺車進行混凝土澆注，控制混凝土澆注澆注時
間；
對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆。所述確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業的步驟還包括以下步驟；
在所述待施工隧道的隧道底板上鋪設可供所述隧道中隔牆模板臺車進行連續行走的鋼軌，調試所述鋼軌間的距離；
安裝所述隧道中隔牆模板臺車於所述鋼軌上，對所述隧道中隔牆模板臺車進行中心檢
查；
鎖定所述隧道中隔牆模板臺車的頂升油缸，分別安裝頂地、側向千斤頂用以固定隧道中隔牆模板臺車的中心模板；
對所述中心模板的尺寸進行覆核。所述隧道中隔牆襯砌施工方法還包括以下步驟
通過所述隧道中隔牆模板臺車一體立模澆注或獨立澆注一固定在隧道底板上的呈梯臺狀的底座牆，所述底座牆的牆體表面與所述隧道底板互成夾角。所述對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆的步驟之後還包括以下步驟
在所述脫模完成的所述中隔牆的頂端和所述隧道拱頂之間錨固螺栓連接一具有垂直彎折角的角鋼，在所述角鋼的相對兩垂直彎折邊上分別開設第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述第一螺栓孔呈倒角矩形狀，能夠與所述中隔牆頂端多處均勻開設的貫通孔的位置相適配對應，所述第二螺栓孔為圓孔，能夠與所述隧道拱頂多處均勻開設的螺孔的位置相對應；
填充多填充層在所述頂部連接件與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂相互圍擋形成的空隙處並將所述空隙封閉。所述在所述脫模完成的所述中隔牆的頂端和所述隧道拱頂之間錨固螺栓連接一具有垂直彎折角的角鋼的步驟還包括
一螺栓依次貫穿放置在所述中隔牆兩側的所述角鋼的所述第一螺栓孔和所述中隔牆具有的所述貫通孔中，並由一螺母旋緊將所述角鋼與所述中隔牆固定；
一螺栓貫穿所述角鋼的所述第二螺栓孔旋入所述隧道拱頂的所述螺孔中，由一螺母旋緊將所述角鋼與所述隧道拱頂緊固連接。所述填充多填充層在所述頂部連接件與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂相互圍擋形成的空隙處並將所述空隙封閉的步驟包括以下步驟
交錯鋪砌多層輕質磚體在所述空隙的中部，並包覆鋼筋網在所述輕質磚體的外周； 在所述隧道拱頂和所述輕質磚體之間封堵巖棉，並在所述巖棉的外周包覆有機防火堵料。 所述對所述空隙進行填充封閉的所述多填充層使用防火材料砌築和填塞。優選的，所述中隔牆能夠承受所述隧道內的側向風壓。實施本發明實施例的隧道中隔牆襯砌施工方法，便於中隔牆的集中構建，中隔牆不改變隧道的整體受力體系，斷面配筋只需達到最小的配筋率及構造；同時，該中隔牆結構能夠適應隧道拱頂下沉、列車震動和活塞風引起的水平擺動等複雜情況的發生，並且能夠滿足消防要求；此外，該中隔牆懸臂結構能夠較佳的保證其自身的施工質量，易於形成流水線作業，具有施工速度快、工程投入和施工風險低等優點。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，根據這些附圖獲得其他的附圖仍屬於本發明的範疇。圖1是本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法的第一實施例的流程示意圖； 圖2是本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法的立模施工流程示意圖；圖3是本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法的第二實施例的流程示意圖； 圖4是本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法中隔牆空隙施工流程示意圖； 圖5是以本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法施工的中隔牆的斷面結構示意圖； 圖6是以本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法施工的中隔牆頂端空隙的斷面結構示意圖7是以本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法施工的中隔牆的如圖6所示A-A方向的斷面結構示意圖8是以本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法施工的中隔牆的如圖6所示B-B方向的斷面結構示意圖9是以本發明實施例隧道中隔牆襯砌施工方法施工的中隔牆的如圖5所示C點的局部放大結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。本發明實施例公開的一種隧道中隔牆襯砌施工方法，包括以下步驟
確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業；
對所述立模完成的所述隧道中隔牆模板臺車進行混凝土澆注，控制混凝土澆注澆注時
間；
對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆。參見圖1，步驟SlO中，確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業。該步驟的主要目的是進行隧道中隔牆施工前的各項準備，進而實施對中隔牆的澆注作業，該準備包括但不限於中隔牆襯砌模板臺車的設計、製造，中隔牆模板臺車的安裝調試以及隧道襯砌施工的其它施工準備。通常，中隔牆模板臺車的設計製造需要根據隧道襯砌的設計方案以及具體施工情況而定，其作用是簡化中隔牆襯砌施工的方案，提高施工效果。步驟SlO具體包括如下步驟，如圖2所示
步驟S101，在所述待施工隧道的隧道底板上鋪設可供所述隧道中隔牆模板臺車進行連續行走的鋼軌，調試所述鋼軌間的距離。該步驟主要完成沿隧道的方向的鋼軌的鋪設，進而實現中隔牆模板臺車在其上的安裝調試。實施時，鋼軌需要鋪設在軌枕上，軌枕可以起到加強固定的作用，軌枕的鋪設方式與其它施工中的鋪設方式並無差異，注意根據確定的中隔牆模板臺車的中心模板的位置以及模板臺車兩鋼軌間的距離進行鋪設。鋼軌固定在軌枕上，其之間的距離由中隔牆模板臺車的中心模板的位置以及中隔牆模板臺車的性能參數決定，根據具體實施情況調試鋼軌間的距離。優選的，鋪設的兩鋼軌間的距離為2590mm。步驟S102中，安裝所述隧道中隔牆模板臺車於所述鋼軌上，對所述隧道中隔牆模板臺車進行中心檢查，該步驟的主要作用是，由於承受隧道側向風壓的中隔牆是按照預先設計的位置進行澆注的，進而要求通過每一模澆注的中隔牆的位置能夠對應在規定的位置上，進而需要對模板臺車的中心進行檢查，進而實現其中心模板在預定的位置上。步驟S103中，鎖定所述隧道中隔牆模板臺車的頂升油缸，分別安裝頂地、側向千斤頂用以固定隧道中隔牆模板臺車的中心模板。該步驟的作用與上述步驟S102步驟的作用大致相同，均是用以對中心模板的位置進行調整，進一步調整中心模板的位置。步驟S104中，對隧道中隔牆模板臺車的中心模板的尺寸進行覆核。如圖3所示，步驟S30中，對所述立模完成的所述隧道中隔牆模板臺車進行混凝土澆注，控制混凝土澆注澆注時間。該步驟根據中隔牆模板臺車中心模板的位置進行中隔牆混凝土的澆注，具體實施時，中隔牆臺車的立模時間通常是2個小時，一模混凝土的澆注時間是2個小時，通過對混凝土澆注時間的控制有利於中隔牆的成模效果。具體實施中，中隔牆可以和底座牆同步進行澆注，也可以獨立澆注底座牆，亦即在步驟30之前也可以同時進行如下步驟S20，通過所述隧道中隔牆模板臺車一體立模澆注或獨立澆注一固定在隧道底板上的呈梯臺狀的底座牆。如圖5所示，中隔牆模板臺車澆注的底座牆31呈梯臺狀，底面為四方狀，並自底座牆31的一端對稱漸縮收窄至相對的另一端，其側體的各牆體表面與隧道底板41互成一定的夾角。本實施例中，底座牆31的高度為300mm、厚度為300mm，底座牆31各側面與隧道底板41所成的夾角為45°。澆注的底座牆具有如下作用隧道中隔牆在具體實施過程中，由於列車在通過隧道過程中因其自身的振動以及活塞風將引起一定量的沿隧道方向的側向風壓，此過程將會有一定的外力作用在中隔牆3上，由於固定在中隔牆3的底座牆31是四方形並自一端對稱漸縮收窄於相對另一端的梯臺狀，底座牆31可以限制中隔牆的側向移動和擺動。澆注的底座牆與隧道底板所成的夾角角度範圍在30° -60°之間。具體實施時， 中隔牆也可以與上述底座牆31 —體澆注成型，以上的成型方式不影響具體實施，但是，不同的澆注方式將使得中隔牆3形成不同的受力體系。以下是以中隔牆3中部柱體與底座牆 31—體澆注成型為例詳細介紹說明中隔牆的結構構造。步驟S50中，對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆。實施上述步驟時，模板臺車的脫模時間大致為兩個小時，通常14個小時即可完成一模作業。脫模完成的中隔牆3隻有一端部與隧道底板41間進行緊固固定，而相對的另一端(如圖5所示的頂端)在澆注完成後與隧道拱頂42不接觸。澆注完成的中隔牆3與隧道拱頂的分離結構不但利於使用隧道中隔牆模板臺車1進行澆注， 亦即隧道中隔牆模板臺車1進行立模作業時只需模板臺車1 一端的模板13相接在隧道底板41上時，而模板13的另一端與隧道拱頂42設置分離的部分剛好可以用於澆注混凝土， 該澆注位置可以保證得到中隔牆3的澆注質量；而且，由於中隔牆3的頂端在澆注完成後與隧道拱頂42不接觸，使得該懸臂結構不會改變隧道拱頂42的受力體系，進而使各工序交叉作業影響較小，能夠加快施工進度，其進一步包括如下步驟
步驟S501中，在所述脫模完成的所述中隔牆的頂端和所述隧道拱頂之間錨固螺栓連接一具有垂直彎折角的角鋼，在所述角鋼的相對兩垂直彎折邊上分別開設第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述第一螺栓孔呈倒角矩形狀，能夠與所述中隔牆頂端多處均勻開設的貫通孔的位置相適配對應，所述第二螺栓孔為圓孔，能夠與所述隧道拱頂多處均勻開設的螺孔的位置相對應。實施該步驟時，中隔牆3頂端多處均勻開設用於與角鋼301相適配連接的貫通孔 39，隧道拱頂42多處均勻開設用於與角鋼301相適配連接的螺孔49。結合參見圖6，本實施例中的角鋼301是具有垂直彎折角的合金製品，其表面多處分別具有用於供螺栓貫穿的螺栓孔，具體的，處於角鋼301相對兩垂直彎折邊上的位置分別開設第一螺栓孔3011和第二螺栓孔3022，其中，第一螺栓孔3011的形狀是具有倒角的矩形，位於角鋼301的較長彎折邊上且開設的位置剛好與中隔牆3頂端多處均勻開設的貫通孔39的位置相對應；第二螺栓孔3022為圓孔，位於角鋼301的較短彎折邊上且開設的位置剛好與隧道拱頂42多處均勻開設的螺孔49的位置相對應，其進一步包括如下步驟
步驟S5011中，一螺栓依次貫穿放置在所述中隔牆兩側的所述角鋼的所述第一螺栓孔和所述中隔牆具有的所述貫通孔中，並由一螺母旋緊將所述角鋼與所述中隔牆固定；
步驟S5012中，一螺栓貫穿所述角鋼的所述第二螺栓孔旋入所述隧道拱頂的所述螺孔中，由一螺母旋緊將所述角鋼與所述隧道拱頂緊固連接。參見圖7、圖8，具體實施時，將兩片角鋼301相對對稱的預置在中隔牆3的頂端， 注意保持角鋼301的其他彎折邊的朝向相背，通過第一螺栓孔3011能夠清晰的看到中隔牆 3的貫通孔39、通過第二螺栓孔3022能夠清晰的看到隧道拱頂42多處均勻開設的螺孔49 即可，將螺栓3021分別貫穿兩側放置的角鋼301的第一螺栓孔3011以及中隔牆3的貫通孔39中，再分別將螺母旋緊在螺栓3021的兩端實現角鋼301與中隔牆分離端的固定；緊接著，再將螺栓3022貫穿角鋼301的第二螺栓孔3022旋入隧道拱頂42的螺孔49中，分別將螺母旋緊在螺栓3022的端部將角鋼301與隧道拱頂42緊固連接，優選的，上述多組角鋼 301沿隧道縱向的間距設置為5M。值得說明的是，第一螺栓孔3011設置成具有倒角的矩形的形狀的作用是當螺栓 3021分別貫穿第一螺栓孔3011以及中隔牆3的貫通孔39中，再分別將螺母旋緊在螺栓 3021的兩端實現角鋼301與中隔牆分離端的固定後，第一螺栓孔3011在長度方向上比貫通孔39略長的部分將作為中隔牆在豎直方向上的預留空間，如遇隧道拱頂發生沉降(預留變形量)時，角鋼301將隨著隧道拱頂42的沉降而下降，進而實現在豎直方向上不會因為中隔牆3的安裝固定而改變隧道拱頂42的受力體系。可以理解的是，上述角鋼301的規格、角鋼301上開設第一螺栓孔3011、第二螺栓孔3022的位置、數量以及尺寸，螺栓的類型和尺寸並不限定，只要滿足螺栓貫穿第一螺栓孔3011與貫通孔39鎖固後，仍有一定的預留空間使角鋼301相對中隔牆3頂部的位置發生形變即可，也就是說，第一螺栓孔3011可以設置成倒角矩形形狀外的其他形狀以滿足隧道拱頂42發生沉降(預留變形量)時，不會改變隧道拱頂42的受力體系。而第二螺栓孔3022與螺孔49的形狀設置大致相同可以在水平方向限制中隔牆的側向移動、擺動。步驟S502中，填充多填充層在所述頂部連接件與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂相互圍擋形成的空隙處並將所述空隙封閉。具體實施時，空隙32是上述角鋼301與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂42使用錨固螺栓連接後，角鋼301將中隔牆3與隧道拱頂42間的間隔所圍擋而形成的半封閉的填充空間，多填充層填充在所述空隙32中將所述空隙32封閉。其具體包括如下步驟
步驟S5021中，交錯鋪砌多層輕質磚體在所述空隙的中部，並包覆鋼筋網在所述輕質磚體的外周。實施時，參見圖9。在空隙32靠近中隔牆的一端以實心水泥輕磚321進行鋪砌，可以交錯鋪砌為多層，可以在輕質磚體321與中隔牆間採用砂漿勾縫，最後在輕質磚體 321的外周鋪砌鋼筋網322。輕質磚體321外周鋪砌的鋼筋網322可以防止輕質磚體321 的砌層脫落。步驟S5022中，在所述隧道拱頂和所述輕質磚體之間封堵巖棉，並在所述巖棉的外周包覆有機防火堵料。實施時，巖棉323設置在中部封堵在所述隧道拱頂42和所述輕質磚體321之間，有機防火堵料3 包覆設置在巖棉323的外周。需要說明的是，底填充層和頂填充層也可以採用其他防火材料填充和封塞。上述對空隙32的填充封閉的方式僅為本發明申請的一個實施例，本發明在具體實施時，對空隙32的填充也可以採用其他填充方式，只要滿足所填充的材料的耐火性能以及各項指標達到相應的耐火級別即可。實施本發明實施例的隧道中隔牆襯砌施工方法，便於中隔牆的集中構建，中隔牆不改變隧道的整體受力體系，斷面配筋只需達到最小的配筋率及構造；同時，該中隔牆結構能夠適應隧道拱頂下沉、列車震動和活塞風引起的水平擺動等複雜情況的發生，並且能夠滿足消防要求；此外，該中隔牆懸臂結構能夠較佳的保證其自身的施工質量，易於形成流水線作業，具有施工速度快、工程投入和施工風險低等優點。以上所揭露的僅為本發明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
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權利要求
1.一種隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，包括以下步驟確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業；對所述立模完成的所述隧道中隔牆模板臺車進行混凝土澆注，控制混凝土澆注澆注時間；對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆。
2.如權利要求1所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業的步驟還包括以下步驟在所述待施工隧道的隧道底板上鋪設可供所述隧道中隔牆模板臺車進行連續行走的鋼軌，調試所述鋼軌間的距離；安裝所述隧道中隔牆模板臺車於所述鋼軌上，對所述隧道中隔牆模板臺車進行中心檢查；鎖定所述隧道中隔牆模板臺車的頂升油缸，分別安裝頂地、側向千斤頂用以固定隧道中隔牆模板臺車的中心模板；對所述中心模板的尺寸進行覆核。
3.如權利要求2所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述隧道中隔牆襯砌施工方法還包括以下步驟通過所述隧道中隔牆模板臺車一體立模澆注成型或獨立澆注成型一固定在隧道底板上的呈梯臺狀的底座牆，所述底座牆的牆體表面與所述隧道底板互成夾角。
4.如權利要求1所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆的步驟之後還包括以下步驟在所述脫模完成的所述中隔牆的頂端和所述隧道拱頂之間錨固螺栓連接一具有垂直彎折角的角鋼，在所述角鋼的相對兩垂直彎折邊上分別開設第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述第一螺栓孔呈倒角矩形狀，能夠與所述中隔牆頂端多處均勻開設的貫通孔的位置相適配對應，所述第二螺栓孔為圓孔，能夠與所述隧道拱頂多處均勻開設的螺孔的位置相對應；填充多填充層在所述頂部連接件與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂相互圍擋形成的空隙處並將所述空隙封閉。
5.如權利要求4所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述在所述脫模完成的所述中隔牆的頂端和所述隧道拱頂之間錨固螺栓連接一具有垂直彎折角的角鋼的步驟還包括以下步驟一螺栓依次貫穿放置在所述中隔牆兩側的所述角鋼的所述第一螺栓孔和所述中隔牆具有的所述貫通孔中，由一螺母旋緊將所述角鋼與所述中隔牆固定；一螺栓貫穿所述角鋼的所述第二螺栓孔旋入所述隧道拱頂的所述螺孔中，由一螺母旋緊將所述角鋼與所述隧道拱頂緊固連接。
6.如權利要求4所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述填充多填充層在所述頂部連接件與所述中隔牆的頂端、所述隧道拱頂相互圍擋形成的空隙處並將所述空隙封閉的步驟包括以下步驟交錯鋪砌多層輕質磚體在所述空隙的中部，並包覆鋼筋網在所述輕質磚體的外周； 在所述隧道拱頂和所述輕質磚體之間封堵巖棉，並在所述巖棉的外周包覆有機防火堵料。
7.如權利要求6所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述對所述空隙進行填充封閉的所述多填充層使用防火材料砌築和填塞。
8.如權利要求1-7任一所述的隧道中隔牆襯砌施工方法，其特徵在於，所述中隔牆能夠承受所述隧道內的側向風壓。
全文摘要
本發明公開了一種隧道中隔牆襯砌施工方法，包括以下步驟確定一隧道中隔牆模板臺車在待施工隧道內的行走路線並通過所述隧道中隔牆模板臺車進行立模作業；對所述立模完成的所述隧道中隔牆模板臺車進行混凝土澆注，控制混凝土澆注澆注時間；對所述隧道中隔牆模板臺車進行脫模，形成一端部與所述隧道拱頂設置分離的多根連續排列的中隔牆。採用本發明實施例的隧道中隔牆襯砌施工方法，能夠較佳的保證中隔牆自身的施工質量，易於形成流水線作業，具有施工速度快、工程投入和施工風險低等優點。
文檔編號E21D11/10GK102296969SQ201110133700
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者丁華興, 劉建國, 吳永照, 宋程鵬, 徐梁, 李端書, 王建新, 王文通, 章新華 申請人:深圳市市政設計研究院有限公司