城市明挖下穿隧道开挖支护体系及施工方法与流程

[0001]
本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及城市明挖下穿隧道开挖支护体系及施工方法。


背景技术：

[0002]
当今社会，随着经济的快速发展，国家对于各项基础建设工作十分重视。交通事业也在该形式下得到很好的发展。各个地区的交通工程数量不断的增加，由于各个地区的自然环境有较大区别，公路工程的建设过程中部分地区需要开挖隧道，才能优化交通条件。在明挖隧道工程中，基坑开挖是其中最为重要的一个环节，如何在多变的环境中进行基坑的快速开挖，提高施工的进度显得尤为迫切。
[0003]
明挖隧道开挖快速施工工法是先打通便道，修建好导流渠，封闭施工区间，以暗埋隧道基坑开挖，及时土钉支护为先导，基坑分段分层全断面开挖，在不良的地质及阴雨天气，施工便道使用麻烦，影响坑内土方运输，开挖一个节段立即施工该节段隧道结构，塔吊基础施工速度慢，结构不稳等现场频繁出现，影响隧道施工。
[0004]
鉴于此，针对以往城市明挖下穿隧道开挖支护施工速度慢、汽车行驶不便、坡面支护人员操作性差、塔吊基础不稳等的不足，急需一种新的城市明挖下穿隧道开挖支护体系和施工方法，来改善施工效率，提高施工质量，确保施工质量安全可靠。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供城市明挖下穿隧道开挖支护体系及施工方法，旨在解决城市明挖下穿隧道开挖支护施工速度慢、汽车行驶不便、坡面支护人员操作性差和塔吊基础不稳的技术问题。
[0006]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0007]
城市明挖下穿隧道开挖支护体系，包括基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道、坡面钢筋网快速绑扎胎架、预制装配拼装式塔吊基础和坡面支护定型化移动操作平台；
[0008]
所述基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道包括带肋钢板、带孔耳板；所述带肋钢板的底部定位设有肋板，两侧分别定位设有带孔耳板；相邻的所述带肋钢板分别通过侧边的带孔耳板连接形成通道结构；
[0009]
所述坡面钢筋网快速绑扎胎架包括胎架侧板和侧板固定件；所述胎架侧板通过在内外侧安装侧板固定件进行固定；所述侧板固定件通过土钉穿过螺孔固定于坡面；
[0010]
所述预制装配拼装式塔吊基础包括预制中心构件、预制对称构件、配重块、预埋筋和钢垫板；所述预制中心构件放置在垫层的中心位置，其上设有预留孔；所述预埋筋安装在预制中心构件的预留孔内，所述预制对称构件在垫层上通过预埋筋与预制中心构件连接；所述配重块放置于预制对称构件上；所述钢垫板通过地脚螺栓固定于预制对称构件上；
[0011]
所述坡面支护定型化移动操作平台包括移动装置、伸缩支撑架和平台板；所述伸
缩支撑架的下端定位设在所述移动装置上，上端定位设在所述平台板下；所述移动装置设在地面上的轨道上。
[0012]
作为本发明的进一步改进，所述基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道还包括连接组件；所述带孔耳板的下耳板固定于带肋钢板左侧的底部；所述带孔耳板的上耳板固定于带肋钢板右侧的上部；相邻的所述带肋钢板的带孔耳板通过所述连接组件可拆卸固定连接。
[0013]
作为本发明的进一步改进，所述连接组件包括螺杆、螺帽和垫块；所述螺杆穿过上耳板和下耳板的孔口，上下通过螺帽将相邻的上、下耳板固定，所述垫块放置于上耳板和下耳板之间。
[0014]
作为本发明的进一步改进，坡面钢筋网快速绑扎胎架还包括钢筋和拧紧挂片，待钢筋安装完成后用拧紧挂片将钢筋拧紧固定；所述胎架侧板上还设有钢筋贯穿孔。
[0015]
作为本发明的进一步改进，预制装配拼装式塔吊基础还包括锚孔、锚筋和锚具，所述锚孔设于预制对称构件上，所述锚筋穿过预制中心构件和预制对称构件，通过锚具进行张拉。
[0016]
作为本发明的进一步改进，所述坡面支护定型化移动操作平台包括滑轮、l型支架、底板、固定底座和支撑顶板；所述滑轮固定于l型支架底部，并在所述轨道上移动；所述底板定位设在所述l型支架上；所述固定底座通过固定钉固定于底板上；所述伸缩支撑架与固定底座固定连接；所述支撑顶板安装于伸缩支撑架顶部，并与平台板底部通过固定钉连接。
[0017]
作为本发明的进一步改进，坡面支护定型化移动操作平台还包括施工机械上下平台，所述施工机械上下平台通过螺栓穿过螺孔一端与平台板连接，另一端放置于地面，供施工机械上下使用。
[0018]
城市明挖下穿隧道开挖支护及施工方法，包括以下步骤：
[0019]
s1、施工准备：做好现场交通管制，准备施工机械和材料进场；
[0020]
s2、便道及导流渠施工：开挖前先进行降水施工，及时开挖导流渠，对周边车辆经过道路进行修整和清理，确保车辆顺利通过；
[0021]
s3、基坑分层开挖：基坑开挖时必须分段、分区、分层、对称进行，不得超挖，分段长度不得大于基坑宽度，基坑周边地面采取防排水措施，严禁地表水进入基坑周围土体；
[0022]
s4、限位带肋防滑钢板定型化便道施工：在基坑开挖后，由于地下水的作用，渣土车在坑内运输就特别困难，为此基坑内铺筑临时通道，带肋钢板底部安装有肋板，两侧焊接有耳板，下耳板固定于带肋钢板左侧的底部，上耳板固定于带肋钢板右侧的上部，在场地上进行拼接，螺杆穿过上耳板和下耳板的孔口，上下通过螺帽将两耳板固定，垫块放置于上耳板和下耳板之间；
[0023]
s5、坡面钢筋网快速绑扎胎架施工：胎架侧板通过在内外侧安装侧板固定件进行固定，侧板固定件通过土钉穿过螺孔固定于坡面，钢筋贯穿孔按要求布置于胎架侧板上，待钢筋安装完成后用拧紧挂片将钢筋拧紧固定；
[0024]
s6、坡面支护定型化移动操作平台施工：轨道铺设于地面，滑轮固定于l型支架底部，可在轨道上移动，底板搁置于l型支架上通过螺栓在两侧固定，固定底座通过固定钉固定于底板上，伸缩支撑架与固定底座固定连接，支撑顶板安装于伸缩支撑架顶部，并与平台
板底部通过固定钉连接，施工机械上下平台通过螺栓穿过螺孔一端与平台板连接，另一端放置于地面，供施工机械上下使用，对坡面进行钻孔和注浆；
[0025]
s7、预制装配拼装式塔吊基础施工：预制中心构件放置在垫层的中心位置，其上设有预留孔，预埋筋安装在预制中心构件的预留孔内，预制对称构件在垫层上通过预埋筋与预制中心构件连接，配重块放置于预制对称构件上，钢垫板通过地脚螺栓固定于预制对称构件上，锚孔设于预制对称构件上，锚筋穿过预制中心构件和预制对称构件，通过锚具进行张拉；
[0026]
s8、主体结构施工；
[0027]
s9、隧道结构两侧回填。
[0028]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0029]
本申请通过采用带有防滑肋板的可快速拼接的定型化便道，提高了行车安全和速度，减小了基坑的失稳可能性，加快了施工速度；通过采用坡面钢筋网快速绑扎胎架以及坡面支护定型化移动操作平台进行施工，加快了钢筋绑扎的速度，有利于坡面稳定，便于施工人员操作；通过预制装配拼装式塔吊基础技术，施工速度快，保证了塔吊基础的稳定性，可有效缩短基坑开挖后隧道结构施工的时间。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]
图1是本发明整体结构示意图；
[0032]
图2是单体限位带肋防滑钢板定型化便道结构示意图；
[0033]
图3是限位带肋防滑钢板定型化便道快速拼接结构示意图；
[0034]
图4是带孔耳板拼接结构示意图；
[0035]
图5是坡面钢筋网快速绑扎胎架结构俯视图；
[0036]
图6是胎架侧板结构示意图；
[0037]
图7是侧板固定件结构示意图；
[0038]
图8是预制装配拼装式塔吊基础结构示意图；
[0039]
图9是预制对称构件与预制中心构件连接示意图；
[0040]
图10是预制装配拼装式塔吊基础结构正面图；
[0041]
图11是坡面支护定型化移动操作平台结构侧面图；
[0042]
图12是坡面支护定型化移动操作平台结构正面图；
[0043]
图13是施工机械上下平台结构侧视图；
[0044]
图中标号说明：
[0045]
1、基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道；11、带肋钢板；111、肋板；12、带孔耳板；121、上耳板；122、下耳板；13、连接组件；131、螺杆；132、螺帽；133、垫块；2、坡面钢筋网快速绑扎胎架；21、胎架侧板；22、侧板固定件；23、钢筋；24、拧紧挂片；25、土钉；3、预制装配拼装式塔吊基础；31、预制中心构件；32、预制对称构件；33、配重块；34、预埋筋；
35、钢垫板；36、锚孔；37、锚筋；38、锚具；39、垫层；4、坡面支护定型化移动操作平台；41、移动装置；42、伸缩支撑架；43、平台板；44、滑轮；45、l型支架；46、底板；47、固定底座；48、支撑顶板；49、施工机械上下平台；5、轨道；6、施工机械。
具体实施方式
[0046]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0047]
结合附图1至图13，本发明提供了城市明挖下穿隧道开挖支护体系及施工方法，旨在解决城市明挖下穿隧道开挖支护施工速度慢、汽车行驶不便、坡面支护人员操作性差和塔吊基础不稳的技术问题。
[0048]
具体地，城市明挖下穿隧道开挖支护体系包括基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道1、坡面钢筋网快速绑扎胎架2、预制装配拼装式塔吊基础3和坡面支护定型化移动操作平台4；
[0049]
所述基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道1包括带肋钢板11、带孔耳板12；所述带肋钢板11的底部定位设有肋板111，两侧分别定位设有带孔耳板12；相邻的所述带肋钢板11分别通过侧边的带孔耳板12连接形成通道结构；
[0050]
所述坡面钢筋网快速绑扎胎架2包括胎架侧板21和侧板固定件22；所述胎架侧板21通过在内外侧安装侧板固定件22进行固定；所述侧板固定件22通过土钉25穿过螺孔固定于坡面；
[0051]
所述预制装配拼装式塔吊基础3包括预制中心构件31、预制对称构件32、配重块33、预埋筋34和钢垫板35；所述预制中心构件31放置在垫层39的中心位置，其上设有预留孔；所述预埋筋34安装在预制中心构件31的预留孔内，所述预制对称构件32在垫层39上通过预埋筋34与预制中心构件31连接；所述配重块33放置于预制对称构件32上；所述钢垫板35通过地脚螺栓固定于预制对称构件32上；
[0052]
所述坡面支护定型化移动操作平台4包括移动装置41、伸缩支撑架42和平台板43；所述伸缩支撑架42的下端定位设在所述移动装置41上，上端定位设在所述平台板43下；所述移动装置41设在地面上的轨道5上。
[0053]
进一步地，所述基坑内下部快速拼接限位带肋防滑钢板定型化便道1还包括连接组件13；所述带孔耳板12的下耳板122固定于带肋钢板11左侧的底部；所述带孔耳板12的上耳板121固定于带肋钢板11右侧的上部；相邻的所述带肋钢板11的带孔耳板12通过所述连接组件13可拆卸固定连接。
[0054]
进一步地，所述连接组件13包括螺杆131、螺帽132和垫块133；所述螺杆131穿过上耳板121和下耳板122的孔口，上下通过螺帽132将相邻的上、下耳板122固定，所述垫块133放置于上耳板121和下耳板122之间。
[0055]
进一步地，坡面钢筋网快速绑扎胎架2还包括钢筋23和拧紧挂片24，待钢筋23安装完成后用拧紧挂片24将钢筋23拧紧固定；所述胎架侧板21上还设有钢筋贯穿孔。
[0056]
进一步地，预制装配拼装式塔吊基础3还包括锚孔36、锚筋37和锚具38，所述锚孔
36设于预制对称构件32上，所述锚筋37穿过预制中心构件31和预制对称构件32，通过锚具38进行张拉。
[0057]
优选地，所述坡面支护定型化移动操作平台4包括滑轮44、l型支架45、底板46、固定底座47和支撑顶板48；所述滑轮44固定于l型支架45底部，并在所述轨道5上移动；所述底板46定位设在所述l型支架45上；所述固定底座47通过固定钉固定于底板46上；所述伸缩支撑架42与固定底座47固定连接；所述支撑顶板48安装于伸缩支撑架42顶部，并与平台板43底部通过固定钉连接；需要说明的是，在本实施例中，移动装置41采用滑轮44的结构，结构更加简单实用。
[0058]
进一步地，坡面支护定型化移动操作平台4还包括施工机械上下平台49，所述施工机械上下平台49通过螺栓穿过螺孔一端与平台板43连接，另一端放置于地面，供施工机械6上下使用。
[0059]
城市明挖下穿隧道开挖支护及施工方法，包括以下步骤：
[0060]
s1、施工准备：做好现场交通管制，准备施工机械6和材料进场；
[0061]
s2、便道及导流渠施工：开挖前先进行降水施工，及时开挖导流渠，对周边车辆经过道路进行修整和清理，确保车辆顺利通过；
[0062]
s3、基坑分层开挖：基坑开挖时必须分段、分区、分层、对称进行，不得超挖，分段长度不得大于基坑宽度，基坑周边地面采取防排水措施，严禁地表水进入基坑周围土体；
[0063]
s4、限位带肋防滑钢板定型化便道施工：在基坑开挖后，由于地下水的作用，渣土车在坑内运输就特别困难，为此基坑内铺筑临时通道，带肋钢板11底部安装有肋板111，两侧焊接有耳板112，下耳板122固定于带肋钢板11左侧的底部，上耳板121固定于带肋钢板11右侧的上部，在场地上进行拼接，螺杆131穿过上耳板121和下耳板122的孔口，上下通过螺帽132将两耳板112固定，所述垫块133放置于上耳板121和下耳板122之间；
[0064]
s5、坡面钢筋网快速绑扎胎架2施工：胎架侧板21通过在内外侧安装侧板固定件22进行固定，侧板固定件22通过土钉25穿过螺孔固定于坡面，钢筋贯穿孔按要求布置于胎架侧板21上，待钢筋23安装完成后用拧紧挂片24将钢筋23拧紧固定；
[0065]
s6、坡面支护定型化移动操作平台4施工：轨道5铺设于地面，滑轮44固定于l型支架45底部，可在轨道5上移动，底板46搁置于l型支架45上通过螺栓在两侧固定，固定底座47通过固定钉固定于底板46上，伸缩支撑架42与固定底座47固定连接，支撑顶板48安装于伸缩支撑架42顶部，并与平台板43底部通过固定钉连接，施工机械上下平台49通过螺栓穿过螺孔一端与平台板43连接，另一端放置于地面，供施工机械6上下使用，对坡面进行钻孔和注浆；
[0066]
s7、预制装配拼装式塔吊基础3施工：预制中心构件31放置在垫层39的中心位置，其上设有预留孔，预埋筋34安装在预制中心构件31的预留孔内，预制对称构件32在垫层39上通过预埋筋34与预制中心构件31连接，配重块33放置于预制对称构件32上，钢垫板35通过地脚螺栓固定于预制对称构件32上，锚孔36设于预制对称构件32上，锚筋37穿过预制中心构件31和预制对称构件32，通过锚具38进行张拉；
[0067]
s8、主体结构施工；
[0068]
s9、隧道结构两侧回填。
[0069]
本申请通过采用带有防滑肋板111的可快速拼接的定型化便道，提高了行车安全
和速度，减小了基坑的失稳可能性，加快了施工速度；通过采用坡面钢筋网快速绑扎胎架2以及坡面支护定型化移动操作平台4进行施工，加快了钢筋绑扎的速度，有利于坡面稳定，便于施工人员操作；通过预制装配拼装式塔吊基础3技术，施工速度快，保证了塔吊基础的稳定性，可有效缩短基坑开挖后隧道结构施工的时间。
[0070]
本申请的工序操作简单，施工效率和精度均提高，减少了高空作业时间，不需投入特殊设备；投入的设备、人员较少，劳动强度低，占用场地小；降低了工程成本；该工法在工程实例项目中的施工取得了良好的效果，具有类似同等条件下广泛的推广和应用价值，经济效益和社会效益是十分明显。
[0071]
需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。
[0072]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0073]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0074]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0075]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0076]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0077]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。