单层盾构隧道全预制车道板体系及其施工方法与流程

本发明涉及盾构隧道施工，尤其涉及单层盾构隧道全预制车道板体系及其施工方法。

背景技术：

1、近年，随着基础设施建设深入推进，隧道逐渐从城市中心区向周边待开发区不断扩展、延伸。其中，盾构工法适用各种软弱地层，因有对地面交通、建筑、河道、航运等影响小、安全高效等优点，已为下穿城市中心区及穿江越海隧道建设的主流工法。

2、盾构内部结构分隔盾构空间，决定盾构总体功能。传统盾构内部结构现浇比例高，但难以适应高效绿色建造目标。近年来，盾构内部结构逐渐向预制拼装、现浇和预制拼装结合的方式转变，但受盾构内狭小空间等限制，预制化率总体偏低。目前单层盾构隧道主流的内部结构车道板体系的拼装技术及缺点如下：

3、1、中间预制“口”字件，在两侧现浇车道板的结构形式，通过现浇牛腿或者弧形内衬实现现浇车道板与管片的连接，需在口字件两侧狭小的弧面空间内支模、拆模，施工周期长，耗费大量模板。

4、2、中间预制“口”型件，并且在两侧预制板的简支结构形式，一般需在管片两侧现浇牛腿，具有车道板接头多，接缝处理繁琐、整体性差等缺点，在车辆振动和温度应力作用下引发路面开裂等病害。

5、3、某些工程尝试了取消现浇牛腿及内部结构全预制拼装：如清华园隧道采用1块中间口字件和2块侧边弧形口字件拼装，口字件间采用螺栓连接；如上海机场联络线盾构下部采用三联拱型式弧形构件全预制安装。但存在施工操作难度大、拼装精度要求高，管片及内部结构拼装误差、变形、错台等因素会对后续拼装造成极大的困难，甚至导致拼装后顶部路面起伏波动等缺点。因内部结构与管片间注浆填充难以保障密实，后期运营中在车辆振动作用下可能发生变形，继而导致路面开裂。

6、因此，如何能够有效保证车道板体系整体性、取消常规耗时的现浇牛腿或弧形板，从而缩短工期提高效率，同时受管片及内部结构错台变形干扰，需要拼装精度要求相对较低，已成为本领域技术人员亟需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于提供一种单层盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，在保证车道板体系整体性、取消常规的现浇牛腿或弧形板的基础上，结合预制拼装技术，实现缩短工期提高效率，同时降低拼装精度控制要求，使其不易受管片及内部结构错台、变形干扰的目的。

2、为实现上述技术目的，本发明提供了单层盾构隧道全预制车道板体系，包括盾构管片，在所述盾构管片的内部并沿所述盾构管片的长度方向，依次设置有带翼口字件，若干所述带翼口字件两侧悬挑段采用变截面板；带翼口字件的环宽同盾构管片环宽；

3、每一所述带翼口字件的两侧分别设置有后浇带，每一所述带翼口字件两侧的两个后浇带为一组；若干组所述后浇带与所述盾构管片之间的接缝间隔设置有后浇梁；

4、每一所述带翼口字件的顶部两侧分别设置有防撞结构，若干所述带翼口字件顶部在所述防撞结构之间的区域敷设有路面。

5、较佳地，若干所述带翼口字件之间通过连接件连成整体。

6、较佳地，若干所述带翼口字件两侧悬挑段采用变截面板。带翼口字件两翼悬挑长度应根据通行车辆和带翼口字件自重等因素确定，以避免运营阶段车辆偏载引起车道板体系倾覆、破坏。

7、较佳地，所述带翼口字件的顶板设置为实心结构或中空结构。

8、较佳地，每组所述后浇带间隔1至4环所述带翼口字件设置所述后浇梁。

9、较佳地，所述带翼口字件由一口字型箱体、以及分别设置在所述口字型箱体两侧的翼板组成，所述口字型箱体与所述翼板为一体式结构。

10、较佳地，所述口字型箱体沿所述盾构管片长度方向的宽度大于所述翼板沿所述盾构管片长度方向的宽度。

11、还提供了盾构隧道全预制车道板体系施工方法，包括以下步骤：

12、步骤一、首先预制若干带翼口字件，而后在盾构管片内依次安装预制完成的带翼口字件，若干带翼口字件的顶板之间内通过连接件进行连接；

13、步骤二、待隧道沉降稳定后，在每一浇筑带翼口字件的两侧分别浇筑后浇带；后浇带施工完毕后再每隔1至4环带翼口字件，在后浇带与盾构管片的接缝浇筑后浇梁；

14、步骤三、最后，在带翼口字件的顶部两侧对预制的防撞结构进行安装或现浇防撞结构，后续再完成路面的施工。

15、较佳地，在所述步骤一中在带翼口字件预制时，在带翼口字件的顶板上预留用于安装临时栏杆的安装预埋件，待带翼口字件安装完成后安装临时栏杆。

16、较佳地，在所述步骤二中待隧道沉降稳定后，若干带翼口字件的两侧通过锚固件进行连接形成整体。

17、较佳地，在所述步骤二中在后浇带浇筑前，在后浇带内放置横向主筋；并在后浇梁施工前，在盾构管片上植筋；随后将横向主筋与植筋相连，最后再对后浇梁和后浇带进行浇筑。

18、本发明的有益效果：

19、本发明的单层盾构隧道全预制车道板体系，在能够有效保证车道板体系整体性的前提下，取消设置常规的现浇牛腿或弧形板，整体结构较为简单，施工速度快，便于进行拼装施工。

20、本发明的单层盾构隧道全预制车道板体系的施工方法，由于整体结构简单再结合预制拼装技术，可实现快速施工并减少现场的工作量，从而缩短工期，同时拼装精度要求相对较低，受盾构管片及内部结构错台变形干扰小。

技术特征：

1.单层盾构隧道全预制车道板体系，包括盾构管片，其特征在于，在所述盾构管片的内部并沿所述盾构管片的长度方向，依次设置有带翼口字件；若干所述带翼口字件两侧悬挑段采用变截面板；

2.根据权利要求1所述的盾构隧道全预制车道板体系，其特征在于，若干相邻所述带翼口字件之间通过连接件连成整体。

3.根据权利要求1或2所述的盾构隧道全预制车道板体系，其特征在于，所述带翼口字件的顶板设置为实心结构或中空结构。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道全预制车道板体系，其特征在于，每组所述后浇带间隔1至4环所述带翼口字件设置所述后浇梁。

5.根据权利要求4所述的单层盾构隧道全预制车道板体系，其特征在于，所述带翼口字件由一口字型箱体、以及分别设置在所述口字型箱体两侧的翼板组成，所述口字型箱体与所述翼板为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，其特征在于，所述口字型箱体沿所述盾构管片长度方向的宽度大于所述翼板沿所述盾构管片长度方向的宽度。

7.盾构隧道全预制车道板体系施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的单层盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，其特征在于，在所述步骤一中在带翼口字件预制时，在带翼口字件的顶板上预留用于安装临时栏杆的安装预埋件，待带翼口字件安装完成后安装临时栏杆。

9.根据权利要求8所述的单层盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，其特征在于，在所述步骤二中待隧道沉降稳定后，若干带翼口字件的两侧通过锚固件进行连接形成整体。

10.根据权利要求9所述的单层盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，其特征在于，在所述步骤二中在后浇带浇筑前，在后浇带内放置横向主筋；并在后浇梁施工前，在盾构管片上植筋；随后将横向主筋与植筋相连，最后再对后浇梁和后浇带进行浇筑。

技术总结
本发明公开了单层盾构隧道全预制车道板体系及施工方法，车道板体系包括盾构管片，在所述盾构管片的内部并沿所述盾构管片的长度方向，依次设置有带翼口字件；每一所述带翼口字件的两侧分别设置有后浇带；施工方法包括首先预制若干带翼口字件，而后在盾构管片内依次安装预制完成的带翼口字件，若干相邻带翼口字件的顶板之间内通过连接件进行连接；待隧道沉降稳定后，在每一浇筑带翼口字件的两侧分别浇筑后浇带；本发明在能够有效保证车道板体系整体性的前提下，取消设置常规的现浇牛腿或弧形板，便于进行拼装施工；可实现快速施工并减少现场的工作量，从而缩短工期，提高效率，同时拼装精度要求相对较低，受盾构管片及内部结构错台变形干扰小。

技术研发人员：姜弘,周裕,缪仑,包鹤立
受保护的技术使用者：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13