一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置及其施工方法与流程

本发明涉及隧道衬砌施工技术领域，具体是涉及一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置及其施工方法。

背景技术：

在隧道二衬砌施工中，传统的方法是隧道仰拱(含弧形矮边墙)先期施工，然后施作仰拱填充，最后施作二衬砌。

目前，隧道仰拱及填充施工，普遍采用仰拱弧形定型钢模板浇筑施工，二衬砌通过全液压二衬台车的台车边模进行浇筑施工。仰拱浇筑施工完成后，通过全液压二衬台车将台车边模与仰拱进行搭接。受前期仰拱模板的安装精度和测量误差等原因影响，台车边模与仰拱的左右搭接处均会产生纵向施工缝。在二衬砌混凝土浇筑过程中，混凝土的水泥浆会从该纵向施工缝中流出，尤其采用插入式进行混凝土浇筑时，水泥浆会大量流出，进而影响纵向施工缝以上区域内的混凝土的强度问题，使得二衬砌强度不足。

隧道工程是永久性交通建设工程，二衬砌的强度直接影响到后期铁路或公路运营的耐久性和安全性。现有技术中，大多采用在纵向施工缝内填充棉布或其他材料的方式阻挡水泥浆流出。但采用该方式的阻挡效果比较差，而且填充和拆卸的操作也很不便，大大影响施工效率。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置。

本发明的第二目的是提供一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置的施工方法。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置，包括纵向倒角和胶条，纵向倒角沿隧道的纵向方向设置在仰拱的两侧顶部上，胶条沿隧道的纵向方向设置在台车边模的两侧下部，胶条至少部分嵌入纵向倒角内。

由上述方案可见，通过在台车边模上设有胶条，在仰拱上设置纵向倒角，胶条至少部分嵌入纵向倒角内，能确保在二衬砌浇筑过程中不漏浆，有利于提高二衬砌的整体密实度和强度，保证隧道施工的安全性。

进一步的方案是，台车边模的下部与仰拱的上部搭接并形成搭建区域，胶条至少部分设置在搭接区域内，纵向倒角至少部分设置在搭接区域内。

进一步的方案是，胶条的横截面包括第一连接部、第二连接部和凸起部，第一连接部和第二连接部分设在凸起部的上下两侧上；第一连接部和第二连接部上分别设有多个连接件，胶条通过多个连接件与台车边模连接。

进一步的方案是，凸起部的横截面形状为三角形。

进一步的方案是，胶条采用橡胶材料制成。

为了实现上述的第二目的，本发明提供的一种隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置的施工方法，包括以下步骤：安装仰拱曲墙模板，并在仰拱曲墙模板上沿隧道纵向安装边模倒角；浇筑混凝土，形成仰拱，并同时在仰拱的顶部上形成有纵向倒角；安装二衬台车，并在二衬台车的台车边模上设置胶条；通过二衬台车将台车边模与仰拱搭接，使胶条至少部分嵌入纵向倒角内；浇筑混凝土，形成二衬砌。

由上述方案可见，通过在仰拱浇筑时形成纵向倒角，通过在台车边模上设置胶条，台车边模与仰拱搭接时，胶条与纵向倒角配合连接，在浇筑过程中，混凝土与胶条紧密贴合，不仅能有效防止漏浆，与现有技术相比还具有操作简单、方便的特点。

进一步的方案是，施工方法还包括以下步骤：待二衬砌满足拆模要求后，拆除台车边模，仰拱和二衬砌的连接处上形成有纵向v型槽；安装水沟电缆槽模板；在水沟电缆槽模板内和纵向v型槽内浇筑混凝土，形成水沟电缆槽平台。

进一步的方案是，台车边模与仰拱搭接后，二衬台车对台车边模进行加固处理。

进一步的方案是，胶条的横截面包括第一连接部、第二连接部和凸起部，第一连接部和第二连接部分设在凸起部的上下两侧，凸起部的横截面为三角形。

进一步的方案是，胶条采用橡胶材料制成。

附图说明

图1是本发明实施例隧道二衬砌施工过程中隧道的横截面示意图。

图2是本发明实施例的a处局部放大图。

图3是本发明实施例的施工方法的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至2，图1是本发明实施例隧道二衬砌施工过程中隧道的横截面示意图，图2是本发明实施例的a处局部放大图。隧道衬砌纵向施工缝的楔块式密封装置包括纵向倒角11和胶条3，纵向倒角11沿隧道的纵向方向设置在仰拱1左右两侧的顶部上，且与仰拱1矮边墙顶面12交接。胶条3沿隧道的纵向方向设置在台车边模2左右两侧的下部，且沿面向仰拱1的侧表面向外凸起。胶条3至少部分嵌入纵向倒角11内，本发明实施例优选胶条3的一部分嵌入纵向倒角11内，另一部分凸出纵向倒角11。

台车边模2设置在二衬台车4上并沿隧道环向设置为弧形结构，台车边模2包括设置在下部的两个自由端，两个自由端分别与仰拱1的左右两端搭接，并形成搭建区域。胶条3至少部分设置在搭接区域内，纵向倒角11至少部分设置在搭接区域内，当胶条3部分嵌入纵向倒角11内时，胶条3的上部凸出仰拱1的矮边墙顶面12，以保证仰拱1与台车边模2之间的缝楔被胶条3完全填充，避免浇筑混凝土时发生漏浆问题。具体地，胶条3的横截面包括第一连接部31、第二连接部32和凸起部33，第一连接部31和第二连接部32分设在凸起部33的上下两侧上。第一连接部31和第二连接部32上分别设有多个第一安装孔，多个第一安装孔沿隧道的纵向布置；台车边模2的左右两侧上均设有多个第二安装孔，多个第二安装孔与第一安装孔一一对应设置。胶条3通过依次贯穿第一安装孔、第二安装孔的连接件与台车边模2可拆卸连接。该连接件优选为螺钉。该螺钉的螺母优选与第一连接部31或第二连接部32的表面平齐。凸起部33的横截面形状为三角形，优选为等腰三角形。胶条3与纵向倒角11连接时，该等腰三角形的顶角与仰拱1的矮边墙顶面12交接。胶条3采用橡胶材料制成，在浇筑二衬砌5时，在混凝土的压力作用下使得胶条3的与纵向倒角11紧密贴合，有利于提高密封作用，防止漏浆。

参见图3所示，图3是本发明实施例的施工方法的流程图。该楔块式密封装置的施工方法，包括以下步骤：

在步骤s1中，安装仰拱曲墙模板，并在仰拱曲墙模板上安装边模倒角。边模倒角沿隧道的纵向布置在仰拱曲墙模板面向仰拱的一侧表面上。边模倒角的横截面为三角形，优选为钝角三角形。该钝角三角形中钝角的其中一边与仰拱曲墙模板的表面紧密贴合。该钝角三角形中钝角的另一边与仰拱曲墙模板的上表面平齐，使得仰拱浇筑成型后，仰拱的矮边墙顶面与边模倒角的上表面平齐。该钝角三角形与仰拱曲墙模板的上表面平齐的一边的宽度优选大于5cm。

接着执行步骤s2,在仰拱曲墙模板上浇筑混凝土，形成仰拱，并同时通过安装在仰拱曲墙模板上的边模倒角在仰拱上形成有纵向倒角。纵向倒角沿隧道的纵向方向设置在仰拱左右两侧的顶部上，且与仰拱矮边墙顶面交接。

在步骤s3中，安装二衬台车，并在二衬台车的台车边模上设置胶条，胶条采用橡胶材料制成。胶条沿隧道的纵向方向设置在台车边模左右两侧的下部，且沿面向仰拱的一侧表面向外凸起。胶条的横截面包括第一连接部、第二连接部和凸起部，第一连接部和第二连接部分设在凸起部的上下两侧上。第一连接部和第二连接部用于与台车边模可拆卸连接。凸起部的横截面为三角形，优选为等腰三角形。

接着执行步骤s4,通过二衬台车将台车边模与仰拱搭接，使胶条至少部分嵌入纵向倒角内。当台车边模与仰拱搭接时，可通过二衬台车进行测量校正定位，并通过液压系统对台车边模进行加固处理，使得胶条与纵向倒角紧密贴合。此时，胶条的第一连接部与仰拱内侧表面紧密贴合，胶条凸起部的下表面与纵向倒角表面紧密贴合，胶条凸起部的上表面和第二连接部均置于仰拱矮边墙顶面以上。

接着执行步骤s5,浇筑混凝土，形成二衬砌。台车边模加固完毕后，即可进行衬砌混凝土的浇筑施工。优选从仰拱左右两侧矮边墙顶面自下向上分层且对称浇筑，使得在浇筑过程中，混凝土自身对胶条产生向下的压紧作用，进一步提高纵向施工缝处胶条的密封效果。

该施工方法还包括以下步骤：

待二衬砌满足拆模要求后，拆除台车边模，仰拱和二衬砌的连接处上形成有纵向v型槽；该纵向v型槽的一侧槽壁为仰拱的纵向倒角。

安装水沟电缆槽模板；

在水沟电缆槽模板内和纵向v型槽内浇筑混凝土，形成水沟电缆槽平台。该水沟电缆槽平台完全覆盖该纵向v型槽。