小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法与流程

本发明涉及隧道工程技术领域，特指一种小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法。

背景技术：

随着我国经济发展，公路和铁路工程里程不断刷新，全国交通工程遍地开花，遇山开路遇水架桥，与此同时各种功能要求、越来越小转弯半径的隧道工程越来越多，当隧道为直线段或接近直线段时采用传统二衬台车即可完成二衬施工，但如果转弯半径逐渐变小如吉林北山四季越野滑雪场工程的隧道转弯半径最小仅为6m，除直线段最大转弯半径也仅为70m的条件下，传统二衬台车已无法转弯和前进，已不再适用类似工程，无法完成二衬施工任务。而传统方法是在小转弯半径处利用满堂脚手架的形式进行二次支模的施工，但是这样就会阻碍隧道内车辆通行，使得隧道施工只能在该小转弯半径拆模后才能进行后段的施工，大大地影响了施工进度和效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法，解决现有的小转弯半径处利用满堂脚手架进行施工存在无法通车和无法同时进行后续隧道二衬施工带来的影响施工进度和效率的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法，包括如下步骤：

于对应小转弯半径的位置处进行隧道二衬的钢筋绑扎施工；

提供主龙骨，将所述主龙骨依据隧道轮廓进行弯折，弯折后将每一主龙骨切分成多个主龙骨分段；

于隧道内拼装多个主龙骨分段形成对应的主龙骨，并将位于底部的主龙骨分段与隧道的底面固定连接，所述主龙骨的下方形成行车空间；

提供二衬模板，将所述二衬模板安装于所述主龙骨上远离所述行车空间的表面，从而在所述二衬模板上远离所述主龙骨的表面形成二衬浇筑空间；以及

提供副龙骨，将所述副龙骨沿隧道的走向拉结连接多个主龙骨，从而形成二衬模板的支撑体系。

本发明的施工方法适用于20m以下(0m至20m)的小转弯半径条件，能够对二衬模板提供牢固稳定的支撑，确保二衬施工及二衬质量，还能够在隧道内为车辆及人员提供行车空间，实现多断面同时施工，确保了施工进度及效率。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，将每一主龙骨切分成多个主龙骨分段之后，于每一主龙骨分段的端部固设端封板，并于所述端封板上开设连接孔。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，拼装多个主龙骨分段的步骤包括：

将相邻的两个主龙骨分段的端封板相对贴，并使得相对贴合的端封板上的连接孔对齐设置；

利用连接螺栓穿过对齐的连接孔从而紧固连接相对贴合的两个端封板。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，将位于底部的龙骨分段与隧道的底面固定连接的步骤包括：

于隧道的仰拱位置进行找平处理以形成找平层；

将位于底部的龙骨分段的端封板贴设于所述找平层上，并利用化学锚栓将位于底部的龙骨分段的端封板固定于所述找平层。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，拼装多个主龙骨分段时，从下至上对称地拼装所述主龙骨分段。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，将所述副龙骨沿隧道的走向拉结连接多个主龙骨的步骤包括：

提供连接杆，将所述连接杆垂直固设于所述主龙骨上远离所述二衬模板的表面，并将所述连接杆沿所述主龙骨间隔布设；

将所述副龙骨拉结连接对应的所述连接杆。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，将所述副龙骨拉结连接对应的所述连接杆的步骤包括：

提供套接管，将所述套接管垂直固设于所述副龙骨上，并使得所述套接管与对应的连接杆相对应；

将所述副龙骨上的套接管套设于对应的连接杆，并通过贯穿所述套接管和所述连接杆的紧固拉结件实现紧固连接。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，于隧道内拼装多个主龙骨分段形成对应的主龙骨时，于相邻的两个主龙骨之间设置顶撑件，所述顶撑件的顶撑长度可调，在对应的主龙骨安装完成后，调节所述顶撑件的顶撑长度以使得所述顶撑件顶紧于相邻的两个主龙骨之间。

本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的进一步改进在于，还包括为位于所述小转弯半径两端的主龙骨设置斜撑结构，将所述斜撑结构支设于隧道底面的两侧。

附图说明

图1为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的流程图。

图2为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨和副龙骨连接的结构示意图。

图3为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨拼接好后的主视图。

图4为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨分段端部的结构示意图。

图5为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨分段端部的侧视图。

图6为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中两个主龙骨分段对接连接处的结构示意图。

图7为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨和副龙骨连接的第一实施例的结构示意图。

图8为本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法中主龙骨和副龙骨连接的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法，适用于隧道工程20m以下的小转弯半径调节的二衬结构的支护，能够确保大型车辆通过，实现隧道多断面同时施工，确保在0m至20m转弯半径下可顺利完成二衬施工作业。下面结合附图对本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法的流程图。下面结合图1，对本发明小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法进行说明。

如图1所示，本发明的小转弯半径条件下隧道二衬的施工方法，其中小转弯半径条件是指隧道的转弯半径在0m至20m(包括端值)，该施工方法包括如下步骤：

执行步骤s101，隧道二衬的钢筋绑扎施工；于对应小转弯半径的位置处进行隧道二衬的钢筋绑扎施工，具体地，还包括进行土工布防水板的施工，该小转弯半径处的钢筋绑扎施工可同其相邻的断面的二衬一同进行；接着执行步骤s102。

执行步骤s102，弯折主龙骨并切分成多个主龙骨分段；结合图2和图3所示，提供主龙骨21，将主龙骨21依据隧道轮廓进行弯折，结合图6所示，弯折后将主龙骨21切分成多个主龙骨分段211；具体地，主龙骨21采用型钢件，按照隧道轮廓的形状加工型钢件，使其形成于隧道的内表面相适配的弧度，从而使得型钢件能够完美地贴合二衬模板，对二衬模板起到牢固的支撑，且主龙骨21的设置还不会占用隧道内太多的空间，便于形成通车的行车空间102；较佳地，可将主龙骨21切分成5段，除顶部的主龙骨分段外，其余的主龙骨分段呈对称设置；接着执行步骤s103。

执行步骤s103，拼装主龙骨分段并形成行车空间；在隧道10内拼装多个主龙骨分段211形成对应的主龙骨21，并将位于底部的主龙骨分段211与隧道10的底面固定连接，隧道10的底部设有底板101，将位于底部的主龙骨分段211的端部立设于底板101的表面并与底板101固定连接；在主龙骨21的下方形成行车空间102，主龙骨21与隧道10的内表面相邻设置，在主龙骨21与隧道10的内表面之间留设了一定的间距，用于安装二衬模板和形成二衬，故而该主龙骨21占用隧道10内部空间较小，在该主龙骨21的下方形成了供车辆及人员行走的行车空间102，从而可满足多断面的同步施工；接着执行步骤s104。

执行步骤s104，安装二衬模板；结合图7和图8所示，提供二衬模板22，将二衬模板22安装于主龙骨21上远离行车空间102的表面，也即令二衬模板22与隧道10的内表面相对应设置，从而在该二衬模板22上远离主龙骨21的表面形成二衬浇筑空间，该二衬浇筑空间内有绑扎好的隧道二衬的钢筋；接着执行步骤s105。

执行步骤s105，利用副龙骨将多个主龙骨拉结连接形成支撑体系；提供副龙骨23，将副龙骨23沿隧道10的走向拉结连接多个主龙骨21，从而形成二衬模板22的支撑体系。通过设置的副龙骨23将小转弯半径条件处的所有主龙骨21拉结连接在一起，形成了一体的受力体系，能够满足二衬模板的支护要求，确保二衬的施工质量。

本发明攻克了隧道二衬施工过程中20m以下转弯半径二衬施工问题，解决了传统上人工支模时大型车辆无法通行的缺点，提供了合理的施工工艺和解决方案，既解决了隧道二衬结构施工架体选择问题，也填补了国内相关领域空白，避免了大体量小半径隧道工程施工中因无法保证车辆通行而制约工期等各类问题，创造了效益，为后续的超小转弯半径隧道二衬施工提供了技术指导和工程借鉴。

作为本发明的一较佳实施方式，结合图4至图6所示，将每一主龙骨21切分成多个主龙骨分段211之后，于每一主龙骨分段211的端部固设端封板212，并于端封板212上开设连接孔2121。

进一步地，拼装多个主龙骨分段211的步骤包括：

将相邻的两个主龙骨分段211的端封板212相对贴，并使得相对贴合的端封板212上的连接孔2121对齐设置；

利用连接螺栓穿过对齐的连接孔2121从而紧固连接相对贴合的两个端封板212。也就完成了两个主龙骨分段211的拼接。

结合图3所示，在将位于底部的龙骨分段与隧道的底面固定连接时，包括：

于隧道的仰拱位置进行找平处理以形成找平层；

将位于底部的龙骨分段211的端封板212贴设于找平层上，并利用化学锚栓将位于底部的龙骨分段211的端封板212固定于找平层。较佳采用m20化学锚栓，将化学锚栓埋入底板101内的深度设计为150mm，以提高主龙骨21的结构稳定性。

再进一步地，拼装多个主龙骨分段211时，从下至上对称地拼装主龙骨分段211。也即，先拼装位于底部的两个主龙骨分段211，接着在拼装两个主龙骨分段211之上的主龙骨分段211，若主龙骨分段211为5段，最后拼装位于顶部的主龙骨分段211。这样的拼装方式，能够保证主龙骨21的拼装精确度。相邻两个主龙骨分段211之间采用m20*40s8.8级螺栓进行连接。

在设置主龙骨21时，设置间距根据小转弯半径位置的长度来进行设计，能满足二衬模板的支护要求即可。较佳地，主龙骨21间的间距为750mm。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图1、图7和图8所示，将副龙骨23沿隧道的走向拉结连接多个主龙骨21的步骤包括：

提供连接杆213，将连接杆213垂直固设于主龙骨21上远离二衬模板22的表面，并将连接杆213沿主龙骨21间隔布设；

将副龙骨23拉结连接对应的连接杆213。

在第一实施例中，如图7所示，将副龙骨23利用扣件与连接杆213固定连接，从而确保主龙骨21整体稳定。

在第二实施例中，如图8所示，将副龙骨拉结连接对应的连接杆的步骤包括：

提供套接管231，将套接管231垂直固设于副龙骨23上，并使得套接管231与对应的连接杆相对应；

将副龙骨23上的套接管231套设于对应的连接杆，并通过贯穿套接管231和连接杆的紧固拉结件232实现紧固连接。

利用套接管231的设置，使得副龙骨23挡设于多个主龙骨21的底部，能够在拉结主龙骨21的同时为主龙骨21提供一定程度的承托作用。进一步地，为提高整体的受力稳定，为多个副龙骨23设置垂直连接的拉结龙骨，将拉结龙骨设于隧道10的顶部处，并将拉结龙骨的端部抵靠于对应的二衬模板22上，从而拉结龙骨将多个副龙骨23连接在一起，形成了稳定的框架体系，且该稳定的框架体系通过顶撑在对应的二衬模板22达到了稳定支撑的效果，进而提高了对主龙骨21的承托作用。

再进一步地，于隧道内拼装多个主龙骨分段211形成对应的主龙骨21时，于相邻的两个主龙骨21之间设置顶撑件24，顶撑件24的顶撑长度可调，在对应的主龙骨21安装完成后，调节顶撑件24的顶撑长度以使得顶撑件24顶紧于相邻的两个主龙骨之间。设置顶撑件24能够使得主龙骨21之间形成一体的受力体系，提高了主龙骨21的受力稳定性。

又进一步地，还包括为位于小转弯半径两端的主龙骨21设置斜撑结构，将斜撑结构21支设于隧道10底面的两侧。斜撑结构21设于隧道的两侧，不会妨碍行车空间102的行车使用，且能够为小转弯半径端部处的主龙骨21提供支撑，这样两个端部的主龙骨21均通过斜撑结构提供了牢固的支撑，结合各个主龙骨21之间设置的顶撑件24，能够使得整体形成牢固且高强度的支护结构。

较佳地，主龙骨21采用i20的工字钢，端封板212采用20mm厚的240mm*290mm钢板。二衬模板22采用型钢模板，型钢模板间采用卡扣连接。在设置二衬模板22时，在二衬模板22和钢筋之间采用垫块来保证钢筋保护层厚度。连接杆213和副龙骨23均采用钢管，尺寸为φ48*3.5，长度依据需要进行选择。连接杆较佳采用150mm长，间距为1500mm。主龙骨21也可以采用槽钢，二衬模板22也可以木模板。

在二衬模板安装好后，在二衬模板的拼缝处安装止水带，封堵端头模，而后浇筑二衬，并观测主龙骨21和副龙骨23形成的架体的稳定，在达到拆模要求后，将主龙骨和副龙骨及二次模板拆除。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。