专利名称：矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道施工设备，尤其是一种矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统。
背景技术：
矩形隧道由于其形状合理、有效面积利用率高、材料消耗少而被广泛应用于铁路、公路下立交和地铁旁通道、地下商场、防空设施等地下工程。现有的地下矩形隧道施工通常采用以下几种办法大开挖、箱涵法、管幕法和顶管法。大开挖是从地面向下挖到所需要的深度和宽度，用钢筋混凝土浇筑、衬砌成需要的矩形隧道，再回填覆土；这种施工方法势必影响到地面的交通和人们正常的活动，在繁华的城市中心用这种方法施工几乎成为不可能。箱涵法需要一个大于矩形隧道投影面积(长×宽)的场地或工作井，在现场先期制作一个钢筋混凝土箱涵(矩形隧道)，再一边挖掘一边用油缸将箱涵顶入土层中；由于需要较大的施工场地，再加上顶进时箱涵外壁与土壤的摩擦力很大，故用箱涵法施工的隧道长度受到一定限制，一般只用于公路或铁路下立交的施工。管幕法(或称管棚法)是在工作井中将很多根钢管顶入土壤，钢管两两相连，用锁扣锁住，并在锁扣处注浆，从而形成密闭的地下空间，即“管幕”，然后边挖掘边支撑，最后用钢筋混凝土衬砌成一个矩形隧道；这种方法一般施工的长度有限，而且工艺复杂，比较多地用于公路下立交和地下行人通道的施工。顶管法需要预先在工厂中制作好多个管节，分别运输到工地现场，再吊入始发井中，用油缸逐个地将管节顶着顶管机向前掘进，显然对于超大型矩形截面的管节来说，制作、运输和吊装都是一件非常困难的事，所以顶管法一般只适用于中小型(4m×6m以下)矩形隧道的施工。
综上所述，现有用于矩形隧道的施工法所适用的范围各自均有其局限性箱涵法、管幕法只适用于短距离、大截面矩形隧道的施工，顶管法只适用于长距离、小截面矩形隧道的施工，而大开挖方法只有在空旷的工地上才会考虑使用。
加压灌注混凝土衬砌法是隧道施工的一种新工法，其英文名称为ExtrudedConcrete Lining(缩写为ECL，下同)，即以现浇灌注的混凝土做衬砌代替传统的管片衬砌。它的原理是盾构在前方挖掘，用ECL混凝土在后端衬砌，两道工序同时进行，通常是掘进多少，衬砌也向前推进多少，因而称之为″井进技术″。但目前用ECL工法施工的隧道仅限于圆隧道。
中国专利号为86103897的发明专利《衬砌模板》公开了一种用于上述ECL法中的环状钢模板支撑，即一种拱衬支护壁，它由一些段对接组装而成。每个段由相互间对接的至少两个段部件构成，相对的两端由一个插销连接。每个段部件由若干个相互铰接的基件组成。插销上有两个插入侧表面，相邻的端位基件上配有与该插入侧表面相匹配的装置。该发明的优点是它的组成基件可适应隧道的各种形状并可在使用后回收，该拱衬支护壁操作方便，可以传递由掘进机护板的前进和混凝土的浇注所引起的横、纵向应力，而且不需使用拱衬膜。
上述专利所述的拱衬支护壁，即钢模板支撑，虽然在理论上声称“只要改变使用的标准件的数量，它就能适应各种预期的形状和隧道的各种尺寸。”但是，对于大断面矩形隧道来说，由于所要承受的混凝土自重、浇筑压力、地层重量、地面载荷以及盾构的推力都十分巨大，而该拱衬支护壁只是由尺寸和重量都比较小的标准件构成，连接环节比较多，同时又没有中间支撑，因此其强度和刚度都难以承受矩形隧道，尤其是大型矩形隧道混凝土衬砌在浇筑时所产生的巨大载荷。此外，该专利所述的拱衬支护壁是由许多小型的标准构件组成，因此构筑一个巨大断面的隧道就需要相当多数量的构件，从而也就需用大量的人工进行拼装组合，这不仅仅耗费大量的人工，而且还会大大延长施工周期。
发明内容
针对现有技术在加压灌注混凝土衬砌(ECL)法中难以适应矩形隧道，尤其是大断面矩形隧道的缺点，本发明提供了一种承载能力强、拼装简捷、施工周期短和成本低、可应用于大断面、矩形隧道施工的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是一种矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，它由若干沿隧道纵向紧密排列的环所组成，环与环的前后端面之间通过定位销和螺栓相联接；每个环是用钢模板在矩形盾构机尾部的壳体内拼装而成，其包括有一左跨单元、一右跨单元、若干中间跨单元和若干连接单元；所述左跨单元位于环的左侧，且由二主模板I、一侧模板、二角模板和可调支撑组成，二主模板I分别位于该左跨单元的上、下部，侧模板位于该左跨单元的左侧部，二角模板分别位于该左跨单元的左上角和左下角，并通过螺栓将二主模板I和侧模板联接成“匚”字形，可调支撑垂直地支撑于上、下角模板之间；所述右跨单元位于环的右侧，结构与上述左跨单元相同，形状与左跨单元关于隧道的纵向垂直中轴面相对称；所述中间跨单元由二主模板II组成且位于左、右跨单元之间，它们相互之间以及与左、右跨单元之间通过连接单元相联接，二主模板II分别位于该中间跨单元的上、下部；所述连接单元位于左跨单元、右跨单元、中间跨单元三者中任二单元之间，其包括有二斗形模板和可调支撑，二斗形模板分别位于该连接单元的上、下部，它们各自在左右两侧端与相邻单元上、下部的主模板I或主模板II用螺栓联接起来，可调支撑分别垂直地支撑在上、下斗形模板的左右两侧端部之间。
本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的构建方法是在隧道掘进过程中的矩形盾构机尾部的后壳体内部，按下列步骤顺序进行施工1)在矩形盾构机后壳体内部空间的底部先将混凝土浇筑好，待混凝土基本凝固后，将若干主模板II等距地铺设于中间混凝土的上面，将二主模板I左右对称地铺设于两侧端混凝土的上面，并将各主模板I和主模板II的后端部与矩形盾构机出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接；2)将二角模板分别铺设于左下角和右下角，并与下部两侧端的左、右主模板I用螺栓固定联接，同时将该二角模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；3)在相邻的主模板I、主模板II之间各铺设一斗形模板，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；4)将若干主模板II和上主模板I与下部已铺设好的主模板II和主模板I一一对应地设置于矩形盾构机后壳体内部空间的上部，并将其后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；5)将二角模板分别设置于左上角和右上角，并与上部两侧端的左、右主模板I用螺栓固定联接，同时将该二角模板的后端部与后靠支架用定位销及螺相联接；6)在上部的相邻的主模板I、主模板II之间各设置一斗形模板，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；7)将一侧模板垂直地插入左侧上、下角模板之间，另一侧模板垂直地插入右侧上、下角模板之间，并将该二侧模板分别与相接的上、下角模板用螺栓固定联接，同时将该二侧模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；8)将可调支撑的调整柱按顺时针方向旋转以缩短可调支撑的长度，然后将其垂直地置于左侧上、下角模板之间和右侧上、下角模板之间，再按逆时针方向旋转调整柱以伸长可调支撑，从而使可调支撑的上、下支撑紧紧地撑住上、下角模板；9)用步骤8)所述的同样的方法将可调支撑垂直地设置于对应的上、下斗形模板的二侧端部之间并紧紧地撑住上、下斗形模板；10)固定好所有紧固件，所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的第一环的拼装即此完成；11)循环依序重复进行步骤1)至10)以构建拼装所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的后续各环，但将该步骤1)至10)中各模板的后端部与矩形盾构机出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接的工序，改变为各模板的后端部与前一环上对应的模板的前端部用定位销及螺栓相联接，按上述步骤完成各环的拼装后即完成了所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的构建。
本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的主模板I是断面为平行四边形的矩形箱体，所述侧模板是断面为等腰梯形的矩形箱体，所述角模板是断面为90°弯角的L形箱体，所述斗形模板是断面为斗状的矩形箱体，所述主模板II是断面为等腰梯形的矩形箱体，所述立柱模板是断面为等腰的槽形箱体，所述可调支撑由上支撑、下支撑和介于该二者之间的调整柱所构成，该调整柱可进行旋转以调整可调支撑的长度。
本发明的连接单元还可包括有立柱模板，该立柱模板垂直地设置于上、下斗形模板之间，并用螺栓与它们相联接；与之相应的构建方法是在上述方法的在步骤7)与步骤8)之间插入步骤7a)，内容如下7a)在上、下部相对应的每一对斗形模板之间各垂直地插入一立柱模板，并将该立柱模板的上、下两端分别与相接的上、下斗形模板用螺栓相联接。
本发明的中间跨单元的最少数量为0个，所述连接单元的最少数量为1个，该连接单元与中间跨单元的设置为逐个相间；当所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的组成中不包括中间跨单元，亦即不包括主模板II时，则相应的构建方法就在上述方法中省略涉及主模板II的所有步骤和内容。
本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统利用少量的不同形状的钢模板拼装组成矩形的支撑环，并进而由若干紧密排列的环组成整个系统，因而施工周期短、节约人工，同时设置有垂直的可调支撑和主柱模板，极大地增加了支撑的强度和刚度，提高了整个系统的承载能力，从而可以适用于矩形隧道，尤其是长距离大断面矩形隧道的加压灌注混凝土衬砌(ECL)施工法，填补了现有技术在长距离大断面矩形隧道施工领域中的空白。
构成本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的钢模板与传统的建筑中的混凝土支护模板不同，它不仅能承受混凝土的自重和浇筑压力，还能承受地层重量和地面载荷以及盾构的巨大推力，这种钢模板可以反复使用，也不需使用模板膜。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明在地下施工时的剖视示意图。
图3是本发明另一实施例的结构示意图。
图4是本发明中可调支撑的结构示意图。
具体实施例方式现结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。
首先参阅图1本发明的结构示意图和图2本发明的剖视示意图。图示实施例以三跨单元结构为例来说明本发明的内容，所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统由若干沿隧道纵向紧密排列的环100所组成，环与环的前后端面之间通过定位销和螺栓相联接，每个环100是用钢模板在矩形盾构机200尾部的壳体内拼装而成(见图2)。环100包括有一左跨单元10、一右跨单元20、若干中间跨单元40和若干连接单元30(本实施例中为一个中间跨单元40和二个连接单元30)。所述左跨单元10位于环100的左侧，且由二主模板I1、一侧模板2、二角模板3和可调支撑5组成；二主模板I1分别位于该左跨单元10的上部和下部，侧模板2位于该左跨单元10的左侧部，二角模板3分别位于该左跨单元10的左上角和左下角，并通过螺栓将二主模板I1和侧模板2联接成“匚”字形，可调支撑5垂直地支撑于上、下角模板3之间。所述右跨单元20位于环100的右侧，结构与上述左跨单元10相同，也是由二主模板I1、一侧模板2、二角模板3和可调支撑5组成，各构件的位置和右跨单元20的形状与左跨单元10关于隧道的纵向垂直中轴面(在图1所示的实施例中以A-A表示)相对称。所述中间跨单元40由二主模板II6组成且位于左、右跨单元(10、20)之间，其与左、右跨单元(10、20)之间通过连接单元30相联接，二主模板II6分别位于该中间跨单元40的上部和下部。所述连接单元30分别位于左跨单元10、右跨单元20与中间跨单元40之间，其包括有二斗形模板4和可调支撑5，二斗形模板4分别位于该连接单元30的上部和下部，它们各自在左右两侧端与相邻单元上、下部的主模板I1或主模板II6用螺栓联接起来，可调支撑5分别垂直地支撑在上、下斗形模板4的左右两侧端部之间。
上述主模板I1、侧模板2、角模板3、斗形模板4和主模板II6均为钢模板，可调支撑5为支撑件，它们都是拼装环100的基本构件。各类钢模板的形状结构如下所述主模板I1是断面为平行四边形的矩形箱体，所述侧模板2是断面为等腰梯形的矩形箱体，所述角模板3是断面为90°弯角的L形箱体，所述斗形模板4是断面为斗状的矩形箱体，所述主模板II6是断面为等腰梯形的矩形箱体；此外，所述可调支撑5的结构可参阅图4，其由上支撑9、下支撑11和介于该二者之间的调整柱10所构成，该调整柱10可进行旋转以调整可调支撑5的长度。
在隧道的施工过程中，构建上述本发明实施例的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的方法是，在隧道掘进过程中的矩形盾构机200(见图2)尾部的后壳体内部，按下列步骤顺序进行施工1)在矩形盾构机200后壳体内部空间的底部先将混凝土浇筑好，待混凝土基本凝固后，将若干(本实施例中为一块)主模板II6等距地铺设于中间底部混凝土的上面，将二主模板I1左右对称地铺设于两侧端底部混凝土的上面，并将该主模板I1和主模板II6的后端部与矩形盾构机20出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接；2)将二角模板3分别铺设于左下角和右下角，并与下部两侧端的左、右主模板I1用螺栓固定联接，同时将该二角模板3的后端部与上述后靠支架用定位销及螺栓相联接；3)在相邻的主模板I1、主模板II6之间各铺设一斗形模板4，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板4的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；4)将若干(本实施例中为一块)主模板II6和二主模板I1与下部已铺设好的主模板II6和主模板I1一一对应地设置于矩形盾构机20后壳体内部空间的上部，即一上主模板II6对应一下主模板II6，一上主模板I1对应一下主模板I1，并将该主模板II6和二上主模板I1的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；5)将二角模板3分别设置于左上角和右上角，并与上部两侧端的左、右主模板I1用螺栓固定联接，同时将该二角模板3的后端部与后靠支架用定位销及螺相联接；
6)在上部的相邻的主模板I1、主模板II6之间各设置一斗形模板4，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板4的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；7)将一侧模板2垂直地插入左侧上、下角模板3之间，另一侧模板2垂直地插入右侧上、下角模板3之间，并将该二侧模板2分别与相接的上、下角模板3用螺栓固定联接，同时将该二侧模板2的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；8)将可调支撑5的调整柱10按顺时针方向旋转以缩短可调支撑5的长度，然后将其垂直地置于左侧上、下角模板3之间和右侧上、下角模板3之间，再按逆时针方向旋转调整柱10以伸长可调支撑5，从而使可调支撑5的上、下支撑9和11紧紧地撑住上、下角模板3；9)用步骤8)所述的同样的方法将可调支撑5垂直地设置于对应的上、下斗形模板4的二侧端部之间并紧紧地撑住上、下斗形模板4；10)固定好所有紧固件，所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的第一环100的拼装即此完成；11)循环依序重复进行步骤1)至10)以构建拼装所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的后续各环100，但将该步骤1)至10)中各模板的后端部与矩形盾构机200出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接的工序，改变为各模板的后端部与前一环100上对应的模板的前端部用定位销及螺栓相联接，按上述步骤完成各环100的拼装后即完成了所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的构建。
在有些矩形隧道中，如地下广场横向的跨度很大，为了加强其支撑的强度和刚度，在各跨单元之间还需要增加立柱。为了适应该类矩形隧道的施工，本发明还提供了另一种带有立柱模板的实施方式，其结构如图3所示。图示本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的另一实施例的结构是在图1所示本发明的第一种实施例结构的基础上增加一种构件，即其连接单元30还包括有立柱模板7，该立柱模板7是断面为等腰的槽形箱体，并且垂直地设置于上、下斗形模板4之间，且用螺栓与它们相联接。除此之外，图3所示的本实施例结构的其余部分与图1所示的第一种实施例的结构完全一样。因而，构建图3所示本发明的实施例的方法就是在上述构建图1所示的第一种实施例的方法内容中增加一个步骤，即在步骤7)与步骤8)之间插入步骤7a)，内容是7a)在上、下部相对应的每一对斗形模板4之间各垂直地插入一立柱模板7，并将该立柱模板7的上、下两端分别与相接的上、下斗形模板4用螺栓相联接。换言之，在完成了前述构建图1所示本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统第一种实施例的方法的步骤7)以后，实施内容如上所述的7a)步骤的施工，然后再继续进行步骤8)的施工，这就形成了构建图3所示本发明另一实施例的方法。
如图3所示的本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统另一实施例的立柱模板7，可以根据隧道本身受力的需要，在所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统中任一环100的任一连接单元30中增添设置。
本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的每个环100，可以根据所建隧道断面的大小由不同数量的中间跨单元40、不同数量的连接单元30和一左跨单10、一右跨单元20组成。该中间跨单元40最少数量为0个，连接单元30的最少数量为1个，在这种情况下就构成了本发明结构的最简约形式，即环100由一左跨单元10、一右跨单元20和一连接单元30组成。除了这种最简约的结构形式以外，本发明中各环100的连接单元30和中间跨单元40的设置排列是逐个相间的，即一个中间跨单元40接一个连接单元30，然后顺序再接一个中间跨单元40和一个连接单元30，也就是说，中间跨单元40相互之间、或者中间跨单元40与左跨单元10之间、或者中间跨单元40与右跨单元20之间都是通过连接单元30相联接的，而所述连接单元30都位于左跨单元10、右跨单元20、中间跨单元40三者中任二单元之间，其数量总是比中间跨单元40多一个。图1和图3所示的本发明的两个实施例的环100是由一左跨单元10、一右跨单元20、一中间跨单元40和二连接单元30所构成的。
当本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的中间跨单元40的数量为0个，即不包括有中间跨单元40的时候，亦即不包括有主模板II6的时候，其相应的构建方法就是在前述构建图1所示实施例或图2所示另一实施例的方法内容中省略涉及中间跨单元40，即涉及主模板II6的所有步骤和内容。
请再参阅图2，在隧道掘进施工过程中，每当一个环100构建拼装完毕后，就用端模板将环型混凝土浇筑区封住，然后通过上部端模板上的浇注口进行浇筑混凝土(包括立柱混凝土)。当矩形盾构机200推进时，主推进油缸的巨大推力作用在钢模板支撑环100上，盾构壳体向前滑移，同时地层重量、地面载荷、未凝固的混凝土重量和浇筑压力全部压在钢模板支撑系统上，所以整个钢模板支撑系统必须有很好的强度和刚度；此外钢模板支撑系统还必须有很好的可安装性和可拆卸性，它的安装和拆卸可以通过一台专用拼装台车来完成。
构成本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的钢模板与传统的建筑中的混凝土支护模板不同，它不仅能承受混凝土的自重和浇筑压力，还能承受地层重量和地面载荷以及盾构的巨大推力，这种钢模板可以反复使用，也不需使用模板膜。
本发明所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统及其构建方法很好地实现了上述钢模板支撑系统所必须具备的性能，其构件简单、结构合理，与加压灌注混凝土衬砌(ECL)施工法结合应用在矩形隧道建筑工程中，具有承载能力强、拼装拆卸性能好、施工周期短和成本低的优点，解决了长矩离大断面矩形隧道的施工问题，填补了该技术领域中的空白。
权利要求
1.一种矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，其特征在于它由若干沿隧道纵向紧密排列的环所组成，环与环的前后端面之间通过定位销和螺栓相联接；每个环是用钢模板在矩形盾构机尾部的壳体内拼装而成，其包括有一左跨单元、一右跨单元、若干中间跨单元和若干连接单元；所述左跨单元位于环的左侧，且由二主模板I、一侧模板、二角模板和可调支撑组成，二主模板I分别位于该左跨单元的上、下部，侧模板位于该左跨单元的左侧部，二角模板分别位于该左跨单元的左上角和左下角，并通过螺栓将二主模板I和侧模板联接成“匚”字形，可调支撑垂直地支撑于上、下角模板之间；所述右跨单元位于环的右侧，结构与上述左跨单元相同，形状与左跨单元关于隧道的纵向垂直中轴面相对称；所述中间跨单元由二主模板II组成且位于左、右跨单元之间，它们相互之间以及与左、右跨单元之间通过连接单元相联接，二主模板II分别位于该中间跨单元的上、下部；所述连接单元位于左跨单元、右跨单元、中间跨单元三者中任二单元之间，其包括有二斗形模板和可调支撑，二斗形模板分别位于该连接单元的上、下部，它们各自在左右两侧端与相邻单元上、下部的主模板I或主模板II用螺栓联接起来，可调支撑分别垂直地支撑在上、下斗形模板的左右两侧端部之间。
2.根据权利要求1所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，其特征在于所述连接单元还包括有立柱模板，该立柱模板垂直地设置于上、下斗形模板之间，并用螺栓与它们相联接。
3.根据权利要求1所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，其特征在于；所述主模板I是断面为平行四边形的矩形箱体，所述侧模板是断面为等腰梯形的矩形箱体，所述角模板是断面为90°弯角的L形箱体，所述斗形模板是断面为斗状的矩形箱体，所述主模板II是断面为等腰梯形的矩形箱体，所述立柱模板是断面为等腰的槽形箱体，所述可调支撑由上支撑、下支撑和介于该二者之间的调整柱所构成，该调整柱可进行旋转以调整可调支撑的长度。
4.根据权利要求1所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，其特征在于所述中间跨单元的最少数量为0个，所述连接单元的最少数量为1个，该连接单元与中间跨单元的设置为逐个相间。
5.一种构建如权利要求1所述的矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的方法，其特征在于在隧道掘进过程中的矩形盾构机尾部的后壳体内部，按下列步骤顺序进行施工1)在矩形盾构机后壳体内部空间的底部先将混凝土浇筑好，待混凝土基本凝固后，将若干主模板II等距地铺设于中间混凝土的上面，将二主模板I左右对称地铺设于两侧端混凝土的上面，并将各主模板I和主模板II的后端部与矩形盾构机出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接；2)将二角模板分别铺设于左下角和右下角，并与下部两侧端的左、右主模板I用螺栓固定联接，同时将该二角模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；3)在相邻的主模板I、主模板II之间各铺设一斗形模板，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；4)将若干主模板II和上主模板I与下部已铺设好的主模板II和主模板I一一对应地设置于矩形盾构机后壳体内部空间的上部，并将其后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；5)将二角模板分别设置于左上角和右上角，并与上部两侧端的左、右主模板I用螺栓固定联接，同时将该二角模板的后端部与后靠支架用定位销及螺相联接；6)在上部的相邻的主模板I、主模板II之间各设置一斗形模板，并将它们相接的侧端部用螺栓固定联接，同时将该斗形模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；7)将一侧模板垂直地插入左侧上、下角模板之间，另一侧模板垂直地插入右侧上、下角模板之间，并将该二侧模板分别与相接的上、下角模板用螺栓固定联接，同时将该二侧模板的后端部与后靠支架用定位销及螺栓相联接；8)将可调支撑的调整柱按顺时针方向旋转以缩短可调支撑的长度，然后将其垂直地置于左侧上、下角模板之间和右侧上、下角模板之间，再按逆时针方向旋转调整柱以伸长可调支撑，从而使可调支撑的上、下支撑紧紧地撑住上、下角模板；9)用步骤8)所述的同样的方法将可调支撑垂直地设置于对应的上、下斗形模板的二侧端部之间并紧紧地撑住上、下斗形模板；10)固定好所有紧固件，所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的第一环的拼装即此完成；11)循环依序重复进行步骤1)至10)以构建拼装所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的后续各环，但将该步骤1)至10)中各模板的后端部与矩形盾构机出发时的后靠支架用定位销及螺栓相联接的工序，改变为各模板的后端部与前一环上对应的模板的前端部用定位销及螺栓相联接，按上述步骤完成各环的拼装后即完成了所述矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的构建。
6.根据权利要求5所述的构建矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的方法，其特征在于在步骤7)与步骤8)之间插入步骤7a)，内容如下7a)在上、下部相对应的每一对斗形模板之间各垂直地插入一立柱模板，并将该立柱模板的上、下两端分别与相接的上、下斗形模板用螺栓相联接。
7.根据权利要求5或6所述的构建矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统的方法，其特征在于省略涉及主模板II的所有步骤和内容。
全文摘要
本发明公开了一种矩形盾构加压灌注混凝土衬砌法钢模板支撑系统，它由若干沿隧道纵向紧密排列的环所组成，环与环的前后端面之间通过定位销和螺栓相联接，每个环是用钢模板在矩形盾构机尾部的壳体内拼装而成，其包括有一左跨单元、一右跨单元、若干中间跨单元和若干连接单元，各单元由不同类型的钢模板和可调支撑构成；本发明同时公开了构建该支撑系统的方法。本发明构件简单、结构合理，具有承载能力强、拼装简捷、施工周期短和成本低的优点，可与加压灌注混凝土衬砌(ECL)施工法结合应用在矩形隧道建筑工程中，解决了现有技术不能胜任长矩离大断面矩形隧道的施工问题，填补了该技术领域中的空白。
文档编号E21D11/10GK1730909SQ20051002848
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者王强华, 王鹤林 申请人:上海隧道工程股份有限公司