既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道交通工程技术领域，具体涉及一种既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井及其施工方法。
【背景技术】
[0002]隧道拱部设置竖井做为排烟通道可提高排烟效果，隧道施工中会提前在开辟竖井的位置预留开口，不会施做混凝土衬砌，这样竖井施工中就不需要再拆除隧道拱部衬砌混凝土，不会对隧道结构造成破坏。如果由于某些原因导致隧道施工时未预留竖井开口，竖井施工时就得拆除隧道拱部已施工的混凝土，在这种情况下，如果施工方法不合适，很容易导致隧道衬砌混凝土开裂，比较严重的很有可能要拆除竖井开口范围内的整个隧道衬砌混凝土，不但浪费混凝土，而且有一定的安全风险。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井及其施工方法，可降低施工的风险和难度。
[0004]本发明所采用的技术方案为:
既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井，其特征在于:
排烟竖井位于隧道的上方，排烟竖井中线与隧道中线重和，排烟竖井上部与排烟通道连通，下部与隧道连通。
[0005]排烟竖井的井壁顶端外周设置有锁口圈，井壁中部环周设置有壁座，井壁底端通过连接钢筋与隧道衬砌相接。
[0006]既有衬砌隧道内拱部排烟竖井的施工方法，其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:排烟竖井上部采用钻爆法开挖，机械出砟的方法进行施工;排烟竖井开挖时，每循环进尺Im，每循环开挖完成后施做初期支护；
步骤二:在排烟竖井上部开挖至距拱部隧道衬砌外缘4m时即停止开挖，然后从隧道内采用预裂爆破技术进行拆除，爆破范围较排烟竖井实际开口范围小，周边预留的混凝土采用人工切槽凿除的方式破除；
步骤三:排烟竖井开挖仅剩2m时，加大周边炮眼深度，一次爆破贯通，贯通后及时对贯通面进行初支施工；
步骤四:排烟竖井衬砌的底模采用隧道衬砌台车，内模采用组合钢模板；
组合钢模板包括竖向支撑、竖向支撑之间的连接工字钢、以及竖向支撑和连接工字钢组成的框架内的横向支撑和纵向支撑；
竖向支撑间距为Im;竖向支撑内缘设置间距2m的连接工字钢，连接工字钢与竖向支撑间采用螺栓连接;框架内采用间距Im的横向支撑和纵向支撑加固，两端与竖向支撑采用螺栓连接； 步骤五:绑扎竖井钢筋，并与隧道衬砌的连接钢筋相连接；
步骤六:安装竖井木模板，井底至井口以下2m范围内一次安装完成;上部2m范围内的模板，在其下部浇筑完成后进行安装；
步骤七:井壁每次浇筑竖向长度为2m，待上一次浇筑混凝土达到终凝后再进行本次混凝土浇筑;每一次浇筑混凝土前将纵向支撑、横向支撑安装到位;每次浇筑时间为4小时；步骤八:竖井拆模自上而下进行，拆下的支撑、模板由井口用电葫芦吊出；
拆模顺序为纵向支撑、横向支撑—竖向支撑、连接工字钢—木模板；
步骤九:拆模后紧跟修补，每拆除模板一个循环，将模板缝处多余混凝土凿除、磨平； 步骤十:竖井混凝土拆模后进行洒水养护，养护时间14天。
[0007]本发明具有以下优点:
本发明将竖井施工分为上、中、下三部分施工，先施工上部，钻爆法开挖，机械出砟，然后拆除隧道拱部衬砌混凝土，并进行下部开挖，最后进行中部开挖，中部开挖采用一次贯通的施工方法，解决了已完成衬砌地段的隧道竖井施工的难题，提高了施工效率，降低了安全风险。
【附图说明】
[0008]图1为排烟竖井立面图。
[0009]图2为排烟竖井模板支护平面图。
[0010]图3为排烟竖井模板支护立面图。
[0011 ]图中，1-排烟竖井，2-隧道，3-排烟通道，4-锁口圈，5-壁座，6-井壁，7_连接钢筋、8-隧道衬砌，9-竖向支撑，10-连接工字钢，11-横向支撑，12-纵向支撑，13-木模板，14-衬砌台车，15-竖井钢筋。
【具体实施方式】
[0012]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[0013]本发明涉及的既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井，位于隧道2的上方，排烟竖井I中线与隧道2中线重和，排烟竖井I上部与排烟通道3连通，下部与隧道2连通。排烟竖井I的井壁6顶端外周设置有锁口圈4，井壁6中部环周设置有壁座5，井壁6底端通过连接钢筋7与隧道衬砌8相接。
[0014]具体施工步骤为:
步骤一:排烟竖井I上部采用钻爆法开挖，机械出砟的方法进行施工。由于排烟竖井I开挖边缘基本接近排烟通道3衬砌边缘，为避免排烟竖井I施工对排烟通道3造成破坏，排烟竖井I开挖时必须严格控制开挖进尺，每循环进尺lm。每次开挖完成后及时施做初期支护。
[0015]步骤二:在排烟竖井I上部开挖至距拱部隧道衬砌8外缘4m时即停止开挖，然后从隧道2内采用预裂爆破技术进行拆除。为防止爆破对隧道衬砌8造成大范围的破坏，爆破范围较排烟竖井I实际开口范围小，周边预留的混凝土采用人工切槽凿除的方式破除。
[0016]步骤三:在排烟竖井I下部开挖完成后，竖井开挖仅剩2m，这时必须加大周边炮眼深度，一次爆破贯通。排烟竖井I贯通后及时对贯通面进行初支施工。
[0017]步骤四:排烟竖井I衬砌底模采用隧道2衬砌台车14，内模采用由竖向工字钢支撑的组合钢模板，竖向支撑9间距为Im;竖向支撑9内缘设置间距2m的连接工字钢10，连接工字钢10与竖向支撑9间采用螺栓连接。为提高竖向支撑9的刚度，防止其变形，竖井内采用间距Im的横向11、纵向支撑12加固，两端与竖向支撑9采用螺栓连接。
[0018]步骤五:绑扎竖井钢筋15，并与隧道衬砌8的连接钢筋7相连接。
[0019]步骤六:安装竖井木模板13，井底至井口以下2m范围内一次安装完成。上部2m范围内的模板，在其下部浇筑完成后方可进行安装。
[0020]步骤七:井壁6每次浇筑竖向长度为2m，待上一次浇筑混凝土达到终凝后再进行本次混凝土浇筑。每一次浇筑混凝土前将纵向支撑12、横向支撑11安装到位。严格控制浇筑速度，每次浇筑时间为4小时。
[0021]步骤八:竖井拆模自上而下进行，拆下的支撑、模板由井口用电葫芦吊出。拆模顺序为纵向支撑12、横向支撑11—竖向支撑9、连接工字钢I O—木模板13。
[0022]步骤九:拆模后紧跟修补，每拆除模板一个循环，都及时将模板缝处多余混凝土凿除、磨平。
[0023]步骤十:竖井混凝土拆模后及时进行洒水养护，养护时间14天。
[0024]本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井，其特征在于: 排烟竖井(I)位于隧道(2)的上方，排烟竖井(I)中线与隧道(2)中线重和，排烟竖井(I)上部与排烟通道(3)连通，下部与隧道(2)连通。2.根据权利要求1所述的既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井，其特征在于: 排烟竖井(I)的井壁(6)顶端外周设置有锁口圈(4)，井壁(6)中部环周设置有壁座(5)，井壁(6 )底端通过连接钢筋(7 )与隧道衬砌(8 )相接。3.既有衬砌隧道内拱部排烟竖井的施工方法，其特征在于: 由以下步骤实现: 步骤一:排烟竖井(I)上部采用钻爆法开挖，机械出砟的方法进行施工;排烟竖井(I)开挖时，每循环进尺Im，每循环开挖完成后施做初期支护； 步骤二:在排烟竖井(I)上部开挖至距拱部隧道衬砌(8)外缘4m时即停止开挖，然后从隧道(2)内采用预裂爆破技术进行拆除，爆破范围较排烟竖井(I)实际开口范围小，周边预留的混凝土采用人工切槽凿除的方式破除； 步骤三:排烟竖井(I)开挖仅剩2m时，加大周边炮眼深度，一次爆破贯通，贯通后及时对贯通面进行初支施工； 步骤四:排烟竖井(I)衬砌的底模采用隧道(2)衬砌台车(14)，内模采用组合钢模板；组合钢模板包括竖向支撑(9)、竖向支撑(9)之间的连接工字钢(10)、以及竖向支撑(9)和连接工字钢(10)组成的框架内的横向支撑(11)和纵向支撑(12); 竖向支撑(9)间距为Im;竖向支撑(9)内缘设置间距2m的连接工字钢(10)，连接工字钢(10)与竖向支撑(9)间采用螺栓连接;框架内采用间距Im的横向支撑(11)和纵向支撑(12)加固，两端与竖向支撑(9)采用螺栓连接； 步骤五:绑扎竖井钢筋(15)，并与隧道衬砌(8 )的连接钢筋(7 )相连接； 步骤六:安装竖井木模板(13)，井底至井口以下2m范围内一次安装完成;上部2m范围内的模板，在其下部浇筑完成后进行安装； 步骤七:井壁(6)每次浇筑竖向长度为2m，待上一次浇筑混凝土达到终凝后再进行本次混凝土饶筑;每一次饶筑混凝土前将纵向支撑(12)、横向支撑(11)安装到位;每次饶筑时间为4小时； 步骤八:竖井拆模自上而下进行，拆下的支撑、模板由井口用电葫芦吊出； 拆模顺序为纵向支撑(12)、横向支撑(I I) —竖向支撑(9)、连接工字钢(ΙΟ)—木模板(13)； 步骤九:拆模后紧跟修补，每拆除模板一个循环，将模板缝处多余混凝土凿除、磨平； 步骤十:竖井混凝土拆模后进行洒水养护，养护时间14天。
【专利摘要】本发明涉及既有衬砌隧道内拱部的排烟竖井及其施工方法。隧道施工时未预留竖井开口，竖井施工时就得拆除隧道拱部已施工的混凝土，易导致隧道衬砌混凝土开裂，安全风险大。本发明的排烟竖井位于隧道的上方，排烟竖井中线与隧道中线重和，排烟竖井上部与排烟通道连通，下部与隧道连通；排烟竖井的井壁顶端外周设置有锁口圈，井壁中部环周设置有壁座，井壁底端通过连接钢筋与隧道衬砌相接。本发明将竖井施工分为上、中、下三部分施工，先施工上部，钻爆法开挖，机械出砟，然后拆除隧道拱部衬砌混凝土，并进行下部开挖，最后进行中部开挖，中部开挖采用一次贯通的施工方法，解决既有衬砌地段的隧道竖井施工的难题，提高了施工效率，降低了安全风险。
【IPC分类】E21F1/00, E21D11/10
【公开号】CN105545342
【申请号】CN201610117010
【发明人】李国良, 陈绍华, 张旭珍
【申请人】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月2日