隧道仰拱浇筑结构的施工方法与流程

本发明涉及隧道工程施工技术领域，尤其涉及隧道仰拱浇筑结构的施工方法。

背景技术：

仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，其是隧道结构的主要组成部分之一，并且是隧道结构的基础。仰拱一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效地抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与隧道二次衬砌构成隧道整体，并增加隧道结构的稳定性。

现如今对隧道仰拱进行施工时，通常采用组合式模板进行浇筑施工，由于所施工隧道仰拱为反向拱形，实际施工时存在模板支立及安装困难、支模所需时间长、模板支架支撑用钢筋的消耗量大、投入施工成本高、混凝土浇筑不便、模板容易发生偏移、施工质量不易保证，施工安全性难以保证等问题。

因而，目前需设计一种设计合理、实现方便、施工过程简便且施工过程中模板不会偏移、施工效果好的隧道仰拱施工模架及隧道仰拱施工方法，不仅能加快隧道仰拱的施工进度，而且所施工成型的仰拱施工质量易于保证并能同时提高施工安全性。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于采用一种隧道仰拱浇筑结构的施工方法，它采用自行式整体移动模架，以解决隧道仰拱施工进度慢、施工质量不易保证等问题。

所述的隧道仰拱浇筑结构的施工方法，其特征在于包括以下施工步骤：

1）施工平台安装及就位：选用箱梁作为平台支撑梁，先将箱梁进行组装，箱梁两端下翼缘处设有轮子基座和轮子，轮子能进行纵横向的移动，轮子之间设有轮子基座平衡杆，箱梁靠近洞口一端处安装有驱动装置，用于调节箱梁的位置，工作梯对称焊接于箱梁腹板两侧，靠近工作梯一侧箱梁横向加劲肋与箱梁腹板形成的区隔内设置箱梁纵向加劲肋，箱梁纵向加劲肋下方腹板为中空，形成逃生口，箱梁下翼缘处预焊顶杆连接端板，顶杆焊接有模板压块，平衡杆通过螺栓连接固定于施工平台板上，可伸缩压杆通过螺栓连接固定于平衡杆两端，可伸缩压杆底部焊接有模板压块，两侧可伸缩压杆之间连接有斜撑，斜撑一端固定于箱梁下翼缘处，另一端固定于可伸缩压杆底部，通过吊装将箱梁一端支撑于已施工仰拱处，另一端支撑于未开挖段处，现浇仰拱位于已施工仰拱与未开挖段之间；

2）仰拱模板安装：先通过栓钉将仰拱边模板与仰拱端模板进行组装，得到整体模板，然后将整体模板通过仰拱端模板底部的中部锚筋固定于在预定位置，稳定之后将坡面锚筋通过仰拱端模板处预留孔固定弧面段，最后调节可伸缩压杆，从上面将仰拱边模板顶紧，并安装顶杆固定仰拱边模板；

3）仰拱浇筑：采用分段连续浇筑的形式现浇仰拱对进行浇筑，浇筑端之间不留纵向施工缝；

4）仰拱拆模：待仰拱混凝土达到预定强度后进行拆模，将千斤顶设置在箱梁（6）两端底部，抬升箱梁，先拆除顶杆，调节可伸缩压杆使其脱离模板并进行拆除，拆除模板时，先拆除仰拱边模板，再拆除仰拱端模板；

5）仰拱回填，回填至仰拱填充顶面线的位置。

所述的隧道仰拱浇筑结构的施工方法，其特征在于步骤1）中所述施工平台板与箱梁之间设有垫块，垫块上部与施工平台板下表面焊接连接，垫块下部与箱梁上翼缘顶面焊接连接。

所述的隧道仰拱浇筑结构的施工方法，其特征在于步骤2）中所述仰拱端模板外侧一面设置有模板加劲肋。

所述的隧道仰拱浇筑结构的施工方法，其特征在于坡面锚筋设置于仰拱端模板两侧坡面上，且对称设置在中部锚筋两侧。

所述的一种隧道仰拱浇筑结构，包括已施工仰拱、未开挖段、现浇仰拱、仰拱边模板、箱梁、工作梯、逃生口、轮子基座、轮子、可伸缩压杆、平衡杆、顶杆、顶杆连接端板、模板压块、施工平台板、仰拱端模板，其特征在于箱梁一端支撑于已施工仰拱处，另一端支撑于未开挖段处，箱梁两端下翼缘处设有轮子基座，轮子安装在轮子基座上，箱梁靠近洞口一端处安装有与轮子连接的驱动装置，箱梁上设有箱梁横向加劲肋，工作梯对称焊接于箱梁腹板两侧，靠近工作梯一侧的箱梁横向加劲肋与箱梁腹板之间形成的区隔内设置箱梁纵向加劲肋，箱梁纵向加劲肋下方腹板为中空结构，形成逃生口，箱梁下翼缘处预焊顶杆连接端板，顶杆上端与顶杆连接端板连接，顶杆下端焊接有模板压块，可伸缩压杆通过螺栓连接固定于平衡杆两端形成外支撑架，施工平台板通过螺栓固定于相邻两个外支撑架的平衡杆上，可伸缩压杆底部焊接有模板压块，仰拱边模板与仰拱端模板通过栓钉固定连接，且安装在现浇仰拱上方，可伸缩压杆、顶杆底部通过模板压块与仰拱边模板顶触配合连接。

所述的一种隧道仰拱浇筑结构，其特征在于平衡杆两侧的可伸缩压杆之间连接有斜撑，斜撑一端固定于箱梁下翼缘处，另一端固定于可伸缩压杆底部。

所述的一种隧道仰拱浇筑结构，其特征在于仰拱端模板底部中间设有中部锚筋，底部两边弧面底部设有坡面锚筋，仰拱端模板内部间隔设有模板加劲肋。

所述的一种隧道仰拱浇筑结构，其特征在于箱梁两端的轮子之间设有轮子基座平衡杆。

所述的一种隧道仰拱浇筑结构，其特征在于施工平台板下方焊接有垫块，垫块下部焊接于箱梁上翼缘顶面。

所述的隧道仰拱浇筑结构的施工方法，其特征在于箱梁截面中空净宽不小于550mm，逃生口净高不小于800mm。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：它采用自行式整体移动模架，根据施工进度要求，在驱动装置作用下，可以自行移动箱梁的位置，以解决隧道仰拱施工进度慢、施工质量不易保证等问题，其设计合理、实现方便、施工过程简便且施工过程中模板不会偏移、施工效果好，不仅能加快隧道仰拱的施工进度，而且所施工成型的仰拱施工质量易于保证并能同时提高施工安全性。

附图说明

图1是仰拱结构纵向示意图；

图2是仰拱结构横向示意图；

图3是仰拱模板结构示意图。

图中：1.已施工仰拱；2.未开挖段；3.现浇仰拱；4.仰拱边模板；5.仰拱填充顶面线；6.箱梁；7.驱动装置；8.工作梯；9.逃生口；10.箱梁纵向加劲肋；11.箱梁横向加劲肋；12.轮子基座；13.轮子；14.可伸缩压杆；15.平衡杆；16.顶杆；17.顶杆连接端板；18.模板压块；19.斜撑；20.施工平台板；21.垫块；22.轮子基座平衡杆；23.仰拱端模板；24.中部锚筋；25.坡面锚筋；26.模板加劲肋。

具体实施方式

本实施例对发明中涉及的焊接和吊装工艺不再赘述，仅对本发明涉及到的关键技术进行阐述。具体如下：

本发明的一种隧道仰拱浇筑结构的施工方法，包括以下施工步骤：

1）施工平台安装及就位：选用箱梁6作为平台支撑梁，先对箱梁6进行组装，箱梁6两端下翼缘处设有轮子基座12，轮子13可进行纵横向的移动，轮子13之间设有轮子基座平衡杆22，箱梁6靠近洞口一端处安装有驱动装置7，工作梯8对称焊接于箱梁6腹板两侧，靠近工作梯8一侧箱梁横向加劲肋11与箱梁6腹板形成的区隔内设置箱梁纵向加劲肋10，箱梁纵向加劲肋10下方腹板为中空，形成逃生口9，箱梁6下翼缘处预焊顶杆连接端板17，顶杆16焊接有模板压块18，可伸缩压杆14通过螺栓连接固定于平衡杆15两端，构成外支撑架，相邻两个外支撑架的平衡杆15之间通过螺栓与施工平台板20固定连接，可伸缩压杆14底部焊接有模板压块18，两侧可伸缩压杆14之间连接有斜撑19，斜撑19一端固定于箱梁6下翼缘处，另一端固定于可伸缩压杆14底部，通过吊装将箱梁6一侧一端支撑与于已施工仰拱1处，另一端支撑于未开挖段2处，为了提高施工时的安全性，本发明在所述施工平台板20下焊接有垫块21，垫块21下部焊接于箱梁6上翼缘顶面，使其结构更牢固；

如图1-3所示，本发明的一种隧道仰拱浇筑结构，包括已施工仰拱1、未开挖段2、现浇仰拱3、仰拱边模板4、仰拱填充顶面线5、箱梁6、驱动装置7、工作梯8、逃生口9、箱梁纵向加劲肋10、箱梁横向加劲肋11、轮子基座12、轮子13、可伸缩压杆14、平衡杆15、顶杆16、顶杆连接端板17、模板压块18、斜撑19、施工平台板20、垫块21、轮子基座平衡杆22、仰拱端模板23、中部锚筋24、坡面锚筋25及模板加劲肋26；工作梯8对称焊接于箱梁6腹板两侧，靠近工作梯8一侧箱梁横向加劲肋11与箱梁6腹板形成的区隔内设置箱梁纵向加劲肋10，箱梁纵向加劲肋10下方腹板为中空，形成逃生口9，箱梁6下翼缘处预焊顶杆连接端板17，顶杆16上端与顶杆连接端板17连接，下端与模板压块18焊接连接，可伸缩压杆14通过螺栓连接固定于平衡杆15两端，构成外支撑架，相邻两个外支撑架的平衡杆15之间通过螺栓与施工平台板20固定连接，可伸缩压杆14底部焊接有模板压块18，为了使整体箱梁6及支撑结构平衡，本发明在每个外支撑架两侧的可伸缩压杆14之间连接有斜撑19，斜撑19一端固定于箱梁6下翼缘处，另一端固定于可伸缩压杆14底部，仰拱模板由仰拱边模板4和仰拱端模板23组成，仰拱边模板4与仰拱端模板23通过栓钉固定，仰拱端模板23底部中间设有中部锚筋24，两边弧面底部设有坡面锚筋25，仰拱边模板4上表面由可伸缩压杆14和顶杆16通过模板压块18紧密顶触配合，并将其固定；

2）仰拱模板安装：先进行仰拱边模板4与仰拱端模板23的组装，然后将组装成的整体模板通过仰拱端模板23底部的中部锚筋24固定于在预定位置，稳定之后将坡面锚筋25通过仰拱端模板23处预留孔固定弧面段，最后调节可伸缩压杆14，将仰拱边模板4顶紧，安装顶杆16固定仰拱边模板4，仰拱端模板23外侧一面设置有模板加劲肋26；

3）仰拱浇筑：采用分段连续浇筑的形式进行浇筑，浇筑端之间不留纵向施工缝；

4）仰拱拆模：待仰拱混凝土达到预定强度后进行拆模，将千斤顶设置在箱梁6两端底部，抬升箱梁6，先拆除顶杆16，调节可伸缩压杆14使其脱离模板并进行拆除，先将仰拱边模板4拆除，再拆除仰拱端模板23；

5）仰拱回填。

参照图1所示，图中箱梁6截面中空净宽不小于550mm，逃生口9净高不小于800mm，箱梁6靠近隧道洞口一侧可设置外延结构，使得逃生通道能一直沿至隧道外部。