全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法与流程

本发明涉及水利隧洞施工技术领域，具体地，涉及一种全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法。

背景技术：

随着我国社会经济的不断发展，水利基础建设也在迅速发展，水利隧洞占水利建设项目的比例也在不断升高。因使用环境的特殊性，水利隧洞的混凝土衬砌施工成为整个水利隧洞施工过程中的重要环节。在保证水利隧洞混凝土衬砌施工安全和施工质量的同时，如何加快衬砌的施工进度成为各类工程人员共同关注的问题。在实际施工中，常常会遇到水利隧洞截面为圆形的隧洞，目前在进行圆形水利隧洞的衬砌施工时，采用在完成水利隧洞中某一段的衬砌钢筋铺设后即刻利用针梁台车对该铺设段进行混凝土浇筑，待该段浇筑的混凝土凝固后再进行下一段的衬砌钢筋铺设和混凝土浇筑，这样在等待混凝土凝固的过程中不能进行其它后续施工的展开，不利于整个隧洞衬砌施工的工序优化，严重影响了施工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法，能够解决现有技术中全圆小断面隧洞的衬砌施工效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法，所述施工方法包括以下步骤：s1)根据所述全圆小断面隧洞的深度，将所述全圆小断面隧洞划分成多个施工段；s2)采用分序衬砌法对每一所述施工段进行衬砌施工，直至完成所述隧洞的衬砌施工，其中每一所述施工段的衬砌施工包括对所述施工段的洞壁在圆周方向上的指定区域进行清理的局部清仓步骤、贴合完成所述局部清仓步骤的洞壁铺设开口朝向地面的具有第一开口角度的一号衬砌钢筋环的衬砌步骤、清理未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁并贴合清理后的洞壁铺设与所述一号衬砌钢筋环在圆周方向上衔接的二号衬砌钢筋环以形成封闭衬砌环的清仓衬砌步骤、以及针对所述封闭衬砌环施做台车混凝土浇筑的浇筑步骤；其中每一施工段的局部清仓步骤与上一施工段的衬砌步骤同时执行，每一施工段的衬砌步骤与上一施工段的清仓衬砌步骤和下一施工段的局部清仓步骤同时执行，每一施工段的清仓衬砌步骤与上一施工段的浇筑步骤和下一施工段的衬砌步骤同时执行，每一施工段的浇筑步骤与下一施工段的清仓衬砌步骤同时执行；s3)对完成衬砌施工的所述隧洞进行养护。

进一步地，所述步骤s2)还包括：将所述全圆小断面隧洞划分成多个施工段后，对每一所述施工段中完成局部清仓步骤后的洞壁以及清仓衬砌步骤中清理完成未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁执行初喷混凝土达第一厚度。

优选地，所述第一厚度介于2-3cm。

进一步地，步骤s2)中，所述浇筑步骤包括：在执行所述衬砌步骤时向所述隧洞的纵深方向推进针梁台车到所述施工段的浇筑位置，待所述施工段的所述清仓衬砌步骤完成后，将所述针梁台车上的浇筑模板调整为与所述施工段的所述一号衬砌钢筋环和所述二号衬砌钢筋环之间保持第一环间距；通过所述浇筑模板上的浇筑窗口向所述浇筑模板与所述施工段的洞壁之间注入混凝土以完成所述浇筑步骤。

优选地，所述第一环间距介于45-55mm。

优选地，所述第一开口角度介于250°-280°。

本发明提供的全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法，将全圆小断面隧洞分成多个施工段，对多个所述施工段交替施作局部清仓步骤、衬砌步骤、清仓衬砌步骤和浇筑步骤，将每一所述施工段中的封闭的衬砌钢筋环分成两段，分别为开口的一号衬砌钢筋环和与所述一号衬砌钢筋环在圆周方向衔接封闭成环的二号衬砌钢筋环，本发明的衬砌施工方法在进行其中一个施工段的局部清仓步骤的同时执行上一施工段的衬砌步骤，在执行该施工段衬砌步骤的同时执行上一施工段的清仓衬砌步骤和下一施工段的局部清仓步骤，在执行该施工段的清仓衬砌步骤的同时执行上一施工段的浇筑步骤和下一施工段的衬砌步骤，在该施工段的一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋环封闭成环后，执行该施工段的浇筑步骤同时执行一下施工段的清仓衬砌步骤，这样能够同时对多个施工段进行施工，与现有技术中需要完成一个施工段的完整衬砌施工后等待该施工段中浇筑的混凝土凝固后才可以执行下一施工段的衬砌施工相比，本发明提供的衬砌施工方法，节省了等待每一所述施工段的混凝土凝固的时间，大大提高了整个隧洞的施工效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是本发明提供的全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明实施方式提供的全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法的步骤流程图。本发明提供的衬砌施工方法包括以下步骤：s1)根据所述全圆小断面隧洞的深度，将所述全圆小断面隧洞划分成多个施工段；s2)采用分序衬砌法对每一所述施工段进行衬砌施工，直至完成所述隧洞的衬砌施工，其中每一所述施工段的衬砌施工包括对所述施工段的洞壁在圆周方向上的指定区域进行清理的局部清仓步骤、贴合完成所述局部清仓步骤的洞壁铺设开口朝向地面的具有第一开口角度的一号衬砌钢筋环的衬砌步骤、清理未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁并贴合清理后的洞壁铺设与所述一号衬砌钢筋环在圆周方向上衔接的二号衬砌钢筋环以形成封闭衬砌环的清仓衬砌步骤、以及针对所述封闭衬砌环施做台车混凝土浇筑的浇筑步骤；其中每一施工段的局部清仓步骤与上一施工段的衬砌步骤同时执行，每一施工段的衬砌步骤与上一施工段的清仓衬砌步骤和下一施工段的局部清仓步骤同时执行，每一施工段的清仓衬砌步骤与上一施工段的浇筑步骤和下一施工段的衬砌步骤同时执行，每一施工段的浇筑步骤与下一施工段的清仓衬砌步骤同时执行；s3)对完成衬砌施工的所述隧洞进行养护。

其中，本发明提供的全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法，与现有的衬砌施工方法采用完成一段隧洞的完整衬砌施工后再继续下一段隧洞的衬砌施工相比，本发明提供的施工方法是将所述隧洞分成多个施工段，采用在进行其中一个施工段的局部清仓步骤的同时执行上一施工段的衬砌步骤，在执行该施工段衬砌步骤的同时执行上一施工段的清仓衬砌步骤和下一施工段的局部清仓步骤，在执行该施工段的清仓衬砌步骤时同时执行上一施工段的浇筑步骤和下一施工段的衬砌步骤，在该施工段铺设的一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋环封闭成环后，执行该施工段的浇筑步骤同时执行一下施工段的清仓衬砌步骤，这样可同时执行多个施工段的衬砌施工的工序，有利于提高全圆小断面隧洞的施工效率。

在一个实施例中，将所述全圆小断面隧洞分成多个施工段，对所述多个施工段分别按照顺序进行标记，标记为第一施工段、第二施工段…第n施工段，每个施工段的衬砌施工工序包括四个步骤：局部清仓步骤、衬砌步骤、清仓衬砌步骤和浇筑步骤。在执行第一施工段的局部清仓步骤时，需要清理第一施工段的洞壁局部上的杂物、土泥及松动岩石、淤泥、松散软弱夹层，清理的洞壁范围以能够被所述一号衬砌钢筋环覆盖为准，清理时先用反铲进行基础粗清，再由人工配合小型挖掘机细部清理，人工撬除松动岩体并用高压风清理。边顶拱利用钢筋台车人工撬除松动破碎岩块，超前检查、处理局部欠挖，以液压破碎锤为主进行欠挖处理，若需爆破作业进行欠挖处理，其处理原则是：最大单响药量不得大于40g，爆破前对已浇混凝土表面、止水及外露钢筋必须进行全面保护，保护的方法可以采用废旧轮胎、圆杂木、木板或草席覆盖的方法，待局部清仓步骤完成后，贴合完成所述局部清仓步骤的第一施工段的洞壁铺设一号衬砌钢筋环以完成衬砌步骤。所述一号衬砌钢筋环为具有第一开口角度的非封闭钢筋环，优选地，所述第一夹角介于250°-280°，更为优选地，所述第一夹角为270°。在执行第一施工段的衬砌步骤的同时执行与第一施工段相邻的第二施工段的局部清仓步骤，待第一施工段的衬砌步骤完成后继续执行第一施工段的清仓衬砌步骤同时执行第二施工段的衬砌步骤和第三施工段的局部清仓步骤，在完成第一施工段的清仓衬砌步骤后执行浇筑步骤，在执行第一施工段的浇筑步骤的同时执行第二施工段的清仓衬砌步骤和第三施工段的衬砌步骤以及第四施工段的局部清仓步骤，待第一施工段的浇筑步骤完成后所述第一施工段的衬砌施工结束，在第二施工段的清仓衬砌步骤完成后待针梁台车在第一施工段脱模后，开始在第二施工段执行浇筑步骤同时执行第三施工段的清仓衬砌步骤以及第四施工段的衬砌步骤和第五施工段的局部清仓步骤，这样在多个施工段同时展开衬砌施工工序中的局部清仓步骤、衬砌步骤、清仓衬砌步骤和浇筑步骤，直至全圆小断面隧洞中的所有施工段的浇筑步骤全部完成，整个全圆小断面隧洞的衬砌施工结束。

本发明提供的施工方法，在等待每一施工段浇筑的混凝土凝固的时间段里，可继续执行下一施工段的其它工序，例如，在执行第二施工段的衬砌步骤的同时能够执行第一施工段的清仓衬砌步骤和第三施工段的局部清仓步骤，优化了所述隧洞的整个衬砌施工工序，提高了所述隧洞的衬砌施工的施工效率。

在对全圆小断面隧洞进行衬砌施工之前，需要对全圆小断面隧洞的洞壁进行清理，进一步地，所述步骤s2)还包括：将所述全圆小断面隧洞划分成多个施工段后，对每一所述施工段中完成局部清仓步骤后的洞壁以及清仓衬砌步骤中清理完成未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁执行初喷混凝土达第一厚度。

在上述实施例中，在完成第一施工段的局部清仓步骤后，在清理出的第一施工段的洞壁上初喷混凝土达第一厚度，同样在执行清仓衬砌步骤之时，在完成未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁的清理后，向清理后的未铺设一号衬砌钢筋环的洞壁初喷混凝土达第一厚度，优选地，所述第一厚度介于2-3cm。

进一步地，步骤s2)中所述浇筑步骤包括：在执行所述衬砌步骤时向所述隧洞的纵深方向推进针梁台车到所述施工段的浇筑位置，待所述施工段的所述清仓衬砌步骤完成后，将所述针梁台车上的浇筑模板调整为与所述施工段的所述一号衬砌钢筋环和所述二号衬砌钢筋环之间保持第一环间距；通过所述浇筑模板上的浇筑窗口向所述浇筑模板与所述施工段的洞壁之间注入混凝土以完成所述浇筑步骤。

在一个实施例中，在执行某一施工段的衬砌步骤时向隧洞的纵深方向推进针梁台车到该施工段的浇筑位置，在贴合所述施工段的洞璧铺设完成一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋环且一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋封闭成环后在该施工段执行浇筑步骤；执行浇筑步骤时，将针梁台车的浇筑模板调整到与所述施工段的一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋环形成的封闭衬砌环之间的环间距为第一环间距，优选地，所述第一环间距介于45-55mm；调整浇筑模板时，利用针梁台车前后端竖向油缸和水平油缸，调整针梁台车前后端标高,并使台车中心与隧洞轴线重合，调整标高时可用浇筑模板的底模弦梁作为标高测量基点，底模中心作为台车中心进行调整；待台车中心与隧洞轴线重合后，控制浇筑模板液压系统向一侧洞壁撑出浇筑边模，用螺旋丝杆千斤顶的丝杠进行微调，使前后端撑出的浇筑边模尺寸达到设计尺寸(即达到浇筑模板与该施工段的一号衬砌钢筋环之间的环间距为第一环间距)，同样的控制浇筑模板液压系统向另一侧洞壁撑出浇筑边模，用螺旋丝杆千斤顶的丝杠进行微调，使前后端撑出的浇筑边模尺寸达到设计尺寸；最后旋紧所有螺旋丝杆千斤顶，关闭电机，来回摇动液压系统中液压阀的操作手柄，使系统卸压，装好封头板，浇筑模板调整完成。浇筑模板调整完成后，通过浇筑模板上开设的浇筑窗口浇筑混凝土，以完成所述施工段的所述浇筑步骤。

本发明提供的全圆小断面隧洞针梁台车衬砌施工方法，将全圆小断面隧洞分成多个施工段，对多个所述施工段交替施作局部清仓步骤、衬砌步骤、清仓衬砌步骤和浇筑步骤，将每一所述施工段中的封闭的衬砌钢筋环分成两段，分别为开口的一号衬砌钢筋环和与所述一号衬砌钢筋环在圆周方向衔接封闭成环的二号衬砌钢筋环，本发明的衬砌施工方法在进行其中一个施工段的局部清仓步骤的同时执行上一施工段的衬砌步骤，在执行该施工段衬砌步骤的同时执行上一施工段的清仓衬砌步骤和下一施工段的局部清仓步骤，在执行该施工段的清仓衬砌步骤的同时执行上一施工段的浇筑步骤和下一施工段的衬砌步骤，在该施工段的一号衬砌钢筋环和二号衬砌钢筋环封闭成环后，执行该施工段的浇筑步骤同时执行一下施工段的清仓衬砌步骤，这样能够同时对多个施工段进行施工，与现有技术中需要完成一个施工段的完整衬砌施工后等待该施工段中浇筑的混凝土凝固后才可以执行下一施工段的衬砌施工相比，本发明提供的衬砌施工方法，节省了等待每一所述施工段的混凝土凝固的时间，大大提高了整个隧洞的施工效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。