专利名称：地下隧道形成用构造物施工方法
技术领域：
本发明涉及地下隧道形成用构造物施工方法，具体地说，在压入到隧道 施工预定面的钢管侧面形成横梁设置孔，并通过该孔连接设置横梁型箱，在
其内部设置钢筋或桁条(beam)等应力材料后，铺设混凝土，并使其凝固，事 先完成横梁设置，从而通过横梁来支撑钢管，实现安全结构，并在该状态下 通过应力材料连接各钢管，同时设置防水铁板，然后进行隧道挖掘，并以横 梁下端为基准，根据各面水平或垂直切断钢管构造体下端；或在设置横梁型 箱和应力材料及防水铁板后设置上板及墙壁型箱，然后铺设混凝土，并使其 凝固，从而在钢管内部形成混凝土构造体及上板和墙壁，事先实现安全的隧 道构造物，所以在挖掘隧道部后，依次进行以横梁下端为基准，根据各面水 平或垂直切断钢管构造体下端的作业，以使结构上更加坚固，并具有完备的 防水性能，同时保证隧道里面非常整洁，从而无需其它后续处理的隧道形成 用构造物。
发明内容
本发明目的是，不仅能够更方便、更迅速、更准确地进行地下隧道构造 物施工，确保施工过程中及施工完成后构造物具有坚固的结构，完全排除施 工危险性，从而能够放心、稳定地进行隧道挖掘工作；而且，使用更少的人 力和设备及材料，构筑更加坚固的隧道构造物；在挖掘隧道部后，还在以横 梁下端为基准，沿水平或垂直方向切除钢管构造体下端的同时，进行除去下 方横梁型箱和上板及墙壁型箱的作业，保证隧道里面非常整洁，从而构筑无 需任何后续作业的优质隧道构造物。
为实现上述目的，本发明涉及的地下隧道形成用构造物施工方法，其特 征是，该方法包括钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢管压入工序； 坑外灌浆工序；横梁设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；横梁形成工序； 应力材料设置工序；防水铁板设置工序；隧道面挖掘工序；切断钢管下端及 解除横梁型箱工序；隧道构造物形成工序；以及装修工序，其中，上述钢管 压入位置测量及先导管设置工序中，在压入钢管10前，测量隧道施工预定 面位置，在钢管10前端结合具有压入方向调节装置30的先导管20，从而为 压入钢管IO做好准备工作；上述钢管压入工序中，利用液压千斤顶及推进 辅助管阶段性地压入钢管10，每压入1米，就进行位置测量，并利用先导管 20上形成的压入方向调节装置30，在最小误差范围内进行施工；上述坑外 灌浆工序中，在上述钢管压入工序中完成钢管10的压入设置后，利用设置 在钢管IO上的水泥浆注入阀(没有图示)灌注水泥浆，形成灌浆部70;上 述横梁设置孔形成工序中，在完成上述钢管10的压入及坑外灌浆后，在一 侧钢管IO和与其邻接的另一侧钢管10的相对位置切开相应侧面，以形成横 梁设置孔13;上述横梁型箱设置工序中，在完成横梁设置孔形成工序后，首 先在一侧钢管10上形成的横梁设置孔13和与其邻接的另一侧钢管10上形 成的横梁设置孔13的上侧焊接c字形横梁防水铁板130，然后在除上面以外 的两侧面及下表面上设置横梁型箱700后，在横梁型箱700内部设置钢筋或 H桁条等应力材料300;上述横梁形成工序中，在上述横梁型箱设置工序结 束后，在内部铺设混凝土，并使其凝固，形成横梁710;上述应力材料设置 工序中，在形成横梁710的横梁形成工序结束后，除去除下方横梁型箱700 以外的剩余横梁型箱700，然后在横梁710和横梁710之间，在钢管10和邻 接的另一侧钢管10的侧面形成应力材料插入孔12，并插入由钢管连接管16 或钢筋、环形棒、桁条(没有图示)等形成的应力材料300，使其不会脱离； 上述防水铁板设置工序中，在上述应力材料设置工序结束后，在应力材料设 置位置的下方从侧面切开设置有应力材料300部分的钢管10和与其邻接的 另一侧钢管10，以形成切断面14，并在应力材料下方从侧面切开的切断面 14部分和匸字形横梁防水铁板130上焊接防水铁板120;上述隧道面挖掘工
序中，在上述防水铁板设置工序结束后，进行隧道部500挖掘；上述切断钢
管下端及解除横梁型箱工序中，以上述挖掘的隧道面为基准，根据各隧道面
沿水平或垂直方向切除钢管10构造体下端，同时除去下侧的横梁型箱700;
上述隧道构造物形成工序中，在上述切断钢管下端及解除横梁型箱工序结束
后，设置上板及墙壁型箱800，然后铺设混凝土，并使其凝固，从而形成钢 管10内部的混凝土构造体900及上板及墙壁900;上述装修工序中，在上述 隧道构造物形成工序结束后，除去上板及墙壁型箱800，并将完工后的隧道 构造物表面处理光滑。
图1是实施本发明所用的先导管和钢管结构示意图。
图2是通过本发明构筑的隧道构造物的一种组成状态示意图。
图3a至图3i是本发明一种实施状态的工序流程图。
图4a至图4h是本发明另一种实施状态的工序流程图。
附图标记
10:钢管，12:应力材料插入孔，13:横梁设置孔， 14:侧面切开部，16:钢管连接管，20:先导管， 30:压入方向调节装置，70:灌浆部，120:防水铁板， 130:横梁防水铁板，300:应力材料，500:隧道部， 700:横梁型箱，710:横梁，800:上板及墙壁型箱， 900:钢管内混凝土构造体、上板、墙壁。
具体实施例方式
下面结合附图对上述本发明实施例进行详细说明。
实施例1 (参照图1和图2以及图3a至图3i进行详细说明) 本发明的第l实施方式包括钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢 管压入工序；坑外灌浆工序；横梁设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；横 梁形成工序；应力材料设置工序；防水铁板设置工序；隧道面挖掘工序；切 断钢管下端及解除横梁型箱工序；隧道构造物形成工序；以及装修工序，其 中，上述钢管压入位置测量及先导管设置工序中，在压入钢管10前，测量 隧道施工预定面位置，并如图1所示，在钢管10前端结合具有压入方向调 节装置30的先导管20，从而为压入钢管10做好准备工作；上述钢管压入工 序中，利用液压千斤顶及推进辅助管阶段性地压入钢管10，每压入1米，就 进行位置测量，并利用先导管20上形成的压入方向调节装置30在最小误差 范围内进行施工；上述坑外灌浆工序中，在钢管压入工序中如图3a所示完 成钢管10压入设置后，如图3b所示，利用钢管10上设置的水泥浆注入阀 (没有图示)灌注水泥浆，形成灌浆部70;上述横梁设置孔形成工序中，在 完成上述钢管10压入及坑外灌浆后，如图3b所示，在一侧钢管10和与其 邻接的另一侧钢管10的相对位置切开相应侧面，以形成横梁设置孔13;上 述横梁型箱设置工序中，在完成上述横梁设置孔形成工序后，首先在一侧钢 管10上形成的横梁设置孔13和与其邻接的另一侧钢管10上形成的横梁设 置孔13的上侧焊接c字形横梁防水铁板130，然后在除上面以外的两侧面及 下表面设置横梁型箱700，并在横梁型箱700内部设置钢筋或H桁条等应力 材料300;上述横梁形成工序中，在上述横梁型箱设置工序结束后，在内部 铺设混凝土，并使其凝固，形成横梁710;上述应力材料设置工序中，在形 成横梁710的横梁形成工序结束后，先除去除下方横梁型箱700以外的剩余 横梁型箱700，然后如图3c所示，在横梁710和横梁710之间，在钢管IO 和邻接的另一侧钢管10的侧面形成应力材料插入孔12，并插入由钢管连接
管16或钢筋、环形棒、桁条(没有图示)等形成的应力材料300，使其不会 脱离；上述防水铁板设置工序中，在上述应力材料设置工序结束后，如图3d 及图3e所示，在应力材料设置位置的下方从侧面切开设置有应力材料300 部分的钢管IO和与其邻接的另一侧钢管IO，以形成切断面14，并在应力材 料下方从侧面切开的切断面14部分和c字形横梁防水铁板130上焊接防水 铁板120;上述隧道面挖掘工序中，在上述防水铁板设置工序结束后，进行 隧道部500挖掘；上述切断钢管下端及解除横梁型箱工序中，以挖掘的隧道 面为基准，如图3g所示，根据各面沿水平或垂直方向切除钢管10构造体下 端，同时除去下侧的横梁型箱700;上述隧道构造物形成工序中，在上述切 断钢管下端及解除横梁型箱工序结束后，如图3h及图3i所示，首先设置上 板及墙壁型箱800，然后铺设混凝土，并使其凝固，从而形成钢管10内部的 混凝土构造体900及上板及墙壁900;上述装修工序中，在上述隧道构造物 形成工序结束后，除去上板及墙壁型箱800，并将完工后的隧道构造物表面 处理光滑。
实施例2 (参照附图l和图2及图4a至图4h进行详细说明) 本发明的第2实施方式包括钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢 管压入工序；坑外灌浆工序；横梁设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；应 力材料设置工序；防水铁板设置工序；隧道构造物形成工序；隧道面挖掘工 序；切断钢管下端及解除型箱工序；以及装修工序，其中，上述钢管压入位 置测量及先导管设置工序中，在压入钢管10前，测量隧道施工预定面位置， 在钢管10前端结合具有压入方向调节装置30的先导管20，从而为压入钢管 IO做好准备工作；上述钢管压入工序中，利用液压千斤顶及推进辅助管阶段 性地压入钢管IO，每压入1米，就进行位置测量，并利用先导管20上形成 的压入方向调节装置30在最小误差范围内进行施工；上述坑外灌浆工序中， 在上述钢管压入工序中如图4a所示完成钢管IO压入设置后，如图4b所示，
利用钢管10上设置的水泥浆注入阀(没有图示)灌注水泥浆，形成灌浆部 70;上述横梁设置孔形成工序中，在完成上述钢管压入及坑外灌浆后，在一 侧钢管IO和与其邻接的另一侧钢管10的相对位置切开相应侧面，以形成横 梁设置孔13;上述横梁型箱设置工序中，在完成上述横梁设置孔形成工序后， 首先在一侧钢管10上形成的横梁设置孔13和与其邻接的另一侧钢管10上
形成的横梁设置孔13的上侧焊接c字形横梁防水铁板130，然后只在横梁设 置孔13下侧设置横梁型箱700，并在横梁型箱700上侧设置钢筋或H桁条 等应力材料300;上述应力材料设置工序中，在上述横梁型箱设置工序结束 后，下侧横梁型箱700和下侧横梁型箱700之间，如图4c所示，在钢管IO 和钢管10的侧面形成应力材料插入孔12，并插入由钢管连接管16或钢筋、 环形棒、桁条(没有图示)等形成的应力材料300，使其不会脱离；上述防 水铁板设置工序中，在上述应力材料设置工序结束后，如图4d及图4e所示， 在应力材料设置位置的下方从侧面切开设置有应力材料300部分的钢管10 和与其邻接的另一侧钢管10，以形成切断面14，并在应力材料下方从侧面 切开的切断面14部分和c字形横梁防水铁板130上焊接防水铁板120;上述 隧道构造物形成工序中，在上述防水铁板设置工序结束后，首先设置上板及 墙壁型箱800，然后铺设混凝土，并使其凝固，从而形成钢管10内部的混凝 土构造体900及上板及墙壁卯0;上述隧道面挖掘工序中，在上述隧道构造 物形成工序结束后，如图4f所示，进行隧道部500挖掘；上述切断钢管下 端及解除型箱工序中，以挖掘的隧道面为基准，如图4g所示，根据各面沿 水平或垂直方向切除钢管10构造体下端，同时除去上板及墙壁型箱800及 下侧横梁型箱700;上述装修工序中，在上述切断钢管下端及解除型箱工序 结束后，如图4h所示，将完工后的隧道构造物表面处理光滑。
如上所述，本发明第l实施例中，在压入隧道施工预定面的钢管10侧 面形成有横梁设置孔13，并通过该孔连接设置c字形横梁防水铁板130及横
梁型箱700，在其内部设置钢筋或桁条等应力材料300后，铺设混凝土并使 其凝固，事先完成横梁710设置，从而通过横梁710支撑钢管10，以实现安 全结构，并在该状态下通过应力材料300相互连接各钢管10，同时设置防水 铁板120，然后进行隧道部500挖掘等后续作业。因此，结构坚固，并具有 完备的防水性能。此外，由于在挖掘隧道部500后，还会依次进行以横梁710 下端为基准，根据各面水平或垂直切断钢管10构造体下端，并在切断面设 置横梁型箱700和应力材料300及防水铁板120，然后设置上板及墙壁型箱 800，铺设混凝土并使其凝固，在钢管10内部形成混凝土构造体900和上板 900及墙壁900的作业，因此隧道里面非常整洁，无需其它后续处理。
此外，本发明的第2实施例中，设置c字形横梁防水铁板130和横梁 型箱700及应力材料300和防水铁板120后，设置上板及墙壁型箱800,然 后铺设混凝土，并使其凝固，在钢管10内部形成混凝土构造体900及上板 900和墙壁900，从而事先形成具有安全结构的隧道构造物，然后进行挖掘 隧道部500等后续作业，因此结构更加坚固，并具有完备的防水性能。此外， 在完成隧道部500挖掘后，还要进行以横梁710下端为基准，根据各面水平 或垂直切除钢管10构造体下端，同时除去下方横梁型箱700和上板及墙壁 型箱800的作业，因此，隧道里面非常整洁，无需其它后续处理。
因此，根据上述第1及第2实施例进行隧道形成用构造物施工，不仅结 构坚固，具有完备的防水性能，而且隧道里面非常整洁，无需其它后续处理， 能够方便、迅速地对隧道形成用构造物进行施工。
发明效果
如上所述，本发明第l实施例中，在压入隧道施工预定面的钢管侧面形 成有横梁设置孔，并通过该孔连接设置c字形横梁防水铁板及横梁型箱，在 其内部设置钢筋或桁条等应力材料后，铺设混凝土并使其凝固，事先完成横
梁设置，从而通过横梁支撑钢管，实现安全结构。并在该状态下通过应力材 料相互连接各钢管，同时设置防水铁板，然后进行隧道部挖掘等后续作业， 因此，结构坚固，并具有完备的防水性能。此外，由于在挖掘隧道部后，还 会依次进行以横梁下端为基准，根据各面水平或垂直切断钢管构造体下端， 并在切断面设置横梁型箱和应力材料及防水铁板，然后设置上板及墙壁型 箱，铺设混凝土并使其凝固，在钢管内部形成混凝土构造体和上板及墙壁的 作业，因此隧道里面非常整洁，无需其它后续处理。
此外，本发明的第2实施例中，在设置c字形横梁防水铁板和横梁型箱
及应力材料和防水铁板后，设置上板及墙壁型箱，然后铺设混凝土，并使其 凝固，在钢管内部形成混凝土构造体及上板和墙壁，从而事先形成具有安全 结构的隧道构造物，然后进行挖掘隧道部等后续作业，因此结构更加坚固， 并具有完备的防水性能。此外，在完成隧道部挖掘后，还要进行以横梁下端 为基准，根据各面水平或垂直切除钢管构造体下端，同时除去下方横梁型箱 和上板及墙壁型箱的作业，因此，隧道里面非常整洁，无需其它后续处理。 本发明不仅结构坚固，具有完备的防水性能，而且隧道里面非常整洁， 无需其它后续处理，能够方便、迅速地对隧道形成用构造物进行施工。
权利要求
1、一种地下隧道形成用构造物施工方法，其特征是，所述方法包括钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢管压入工序；坑外灌浆工序；横梁设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；横梁形成工序；应力材料设置工序；防水铁板设置工序；隧道面挖掘工序；切断钢管下端及解除横梁型箱工序；隧道构造物形成工序；以及装修工序，其中，所述钢管压入位置测量及先导管设置工序中，在压入钢管(10)前，测量隧道施工预定面位置，在钢管(10)前端结合具有压入方向调节装置(30)的先导管(20)，从而为压入钢管(10)做好准备工作；所述钢管压入工序中，利用液压千斤顶及推进辅助管阶段性地压入钢管(10)，每压入1米，就进行位置测量，并利用先导管(20)上形成的压入方向调节装置(30)在最小误差范围内进行施工；所述坑外灌浆工序中，在所述钢管压入工序中完成钢管(10)压入设置后，利用钢管(10)上设置的水泥浆注入阀灌注水泥浆，形成灌浆部(70)；所述横梁设置孔形成工序中，在完成所述钢管(10)压入及坑外灌浆后，在一侧钢管(10)和与其邻接的另一侧钢管(10)的相对位置切开相应侧面，以形成横梁设置孔(13)；所述横梁型箱设置工序中，在完成所述横梁设置孔形成工序后，首先在一侧钢管(10)上形成的横梁设置孔(13)和与其邻接的另一侧钢管(10)上形成的横梁设置孔(13)上侧焊接ㄈ字形横梁防水铁板(130)，然后在除上面以外的两侧面及下表面上设置横梁型箱(700)，并在横梁型箱(700)内部设置钢筋或H桁条等应力材料(300)；所述横梁形成工序中，在所述横梁型箱设置工序结束后，内部铺设混凝土，并使其凝固，形成横梁(710)；所述应力材料设置工序中，在形成横梁(710)的横梁形成工序结束后，先除去除下方横梁型箱(700)以外的剩余横梁型箱(700)，然后在横梁(710)和横梁(710)之间，在钢管(10)和邻接的另一侧钢管(10)的侧面形成应力材料插入孔(12)，并插入由钢管连接管(16)或钢筋、环形棒、桁条等形成的应力材料(300)，使其不会脱离；所述防水铁板设置工序中，在所述应力材料设置工序结束后，在应力材料设置位置的下方从侧面切开设置有应力材料(300)部分的钢管(10)和与其邻接的另一侧钢管(10)，以形成切断面(14)，并在应力材料下方从侧面切开的切断面(14)部分和ㄈ字形横梁防水铁板(130)上焊接防水铁板(120)；所述隧道面挖掘工序中，在所述防水铁板设置工序结束后，进行隧道部(500)挖掘；所述切断钢管下端及解除横梁型箱工序中，以挖掘的隧道面为基准，根据各隧道面沿水平或垂直方向切除钢管(10)构造体下端，同时除去下侧的横梁型箱(700)；所述隧道构造物形成工序中，在所述切断钢管下端及解除横梁型箱工序结束后，首先设置上板及墙壁型箱(800)，然后铺设混凝土，并使其凝固，从而形成钢管(10)内部的混凝土构造体(900)及上板及墙壁(900)；所述装修工序中，在所述隧道构造物形成工序结束后，除去上板及墙壁型箱(800)，并将完工后的隧道构造物表面处理光滑。
2、 一种地下隧道形成用构造物施工方法，其特征是，所述方法包括-钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢管压入工序；坑外灌浆工序；横梁 设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；应力材料设置工序；防水铁板设置工 序；隧道构造物形成工序；隧道面挖掘工序；切断钢管下端及解除型箱工序； 以及装修工序，其中，所述钢管压入位置测量及先导管设置工序中，在压入钢管(10)前，测 量隧道施工预定面位置，在钢管(10)前端结合具有压入方向调节装置(30)的先导管(20)，从而为压入钢管(10)做好准备工作；所述钢管压入工序中，利用液压千斤顶及推进辅助管阶段性地压入钢管(10),每压入1米，就进行位置测量，并利用先导管(20)上形成的压入 方向调节装置(30)在最小误差范围内进行施工；所述坑外灌浆工序中，在所述钢管压入工序中完成钢管(10)压入设置后，利用钢管(10)上设置的水泥浆注入阀灌注水泥浆，形成灌浆部(70);所述横梁设置孔形成工序中，在完成所述钢管压入及坑外灌浆后，在一侧钢管(10)和与其邻接的另一侧钢管(10)的相对位置切开相应侧面，以形成横梁设置孔(13);所述横梁型箱设置工序中，在完成所述横梁设置孔形成工序后，首先在一侧钢管(10)上形成的横梁设置孔(13)和与其邻接的另一侧钢管(10) 上形成的横梁设置孔(13)的上侧焊接匸字形横梁防水铁板(130)，然后只 在横梁设置孔(13)下侧设置横梁型箱(700)，并在横梁型箱(700)上侧 设置钢筋或H桁条等应力材料(300);所述应力材料设置工序中，在所述横梁型箱设置工序结束后，在下侧横 梁型箱(700)和下侧横梁型箱(700)之间的钢管(10)和钢管(10)的侧 面形成应力材料插入孔(12)，并插入由钢管连接管(16)或钢筋、环形棒、 桁条等形成的应力材料(300)，使其不会脱离；所述防水铁板设置工序中，在所述应力材料设置工序结束后，在应力材 料设置位置的下方从侧面切开设置有应力材料(300)部分的钢管(10)和 与其邻接的另一侧钢管(10)，以形成切断面(14)，并在应力材料下方从侧 面切开的切断面(14)部分和c字形横梁防水铁板(130)上焊接防水铁板 (120);所述隧道构造物形成工序中，在所述防水铁板设置工序结束后，首先设 置上板及墙壁型箱(800)，然后铺设混凝土，并使其凝固，从而形成钢管(IO) 内部的混凝土构造体(900)及上板及墙壁(900);所述隧道面挖掘工序中，在所述隧道构造物形成工序结束后，进行隧道 部(500)挖掘；所述切断钢管下端及解除型箱工序中，以挖掘的隧道面为基准，根据各 隧道面沿水平或垂直方向切除钢管(10)构造体下端，同时除去上板及墙壁 型箱(800)及下侧横梁型箱(700);所述装修工序中，在所述切断钢管下端及解除型箱工序结束后，将完工 后的隧道构造物表面处理光滑。
全文摘要
本发明涉及地下隧道形成用构造物施工方法，其包括钢管压入位置测量及先导管设置工序；钢管压入工序；坑外灌浆工序；横梁设置孔形成工序；横梁型箱设置工序；横梁形成工序；应力材料设置工序；防水铁板设置工序；隧道面挖掘工序；切断钢管下端及解除横梁型箱工序；隧道构造物形成工序；以及装修工序。本发明不仅能够更方便、更迅速、更准确地进行地下隧道构造物施工，确保施工过程中及施工完成后构造物具有坚固的结构，完全排除施工危险性，从而能够放心、稳定地进行隧道挖掘工作；而且，能够使用更少的人力和设备及材料，构筑更加坚固的隧道构造物；同时，能够保证隧道里面非常整洁，从而构筑无需任何后续作业的优质隧道构造物。
文档编号E21D11/10GK101349154SQ20071016554
公开日2009年1月21日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年7月18日
发明者金正允 申请人:株式会社Nts Enc