专利名称：带中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法及整体台车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道施工方法，具体而言，是一种公路隧道设中隔墙的通风斜井衬砌施工，尤其是大断面陡坡斜井带中隔墙衬砌的施工。
背景技术：
目前，公路长大隧道多倾向于设置地下风机房，通过斜井增加中隔墙的形式实现送排风功能，在运营中，具有对地表破坏小、占地面积少、通风效果好的优点。但在施工中，带中隔墙的通风斜井衬砌先按常规施工方法进行全断面衬砌施工，然后单独施工中隔墙，衬砌和中隔墙采用两套台车。为了减少衬砌台车拆卸制约中隔墙施工进度，一般在衬砌施工完以后才开始施工中隔墙。此方法具有施工工序复杂，施工工期长，中隔墙与二衬间的接缝处施工缝处理困难大，漏浆、错台等通病难以避免，且台车整体造价高的弊端。
发明内容
本发明的目的是解决常规施工方法存在的施工工期长的缺陷，提供一种带中隔墙的通风斜井一体烧筑施工方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种带中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法，使用两台衬砌台车，台车外侧下模板和外侧顶模板形成弧形面，内侧面板主体为平直面，由两台台车内侧面板形成浇注中隔墙的空间；沿斜井中线两侧定位两台台车，台车定位后将两台台车连接成一台整体台车,利用整体台车对斜井两侧边墙和中隔墙同时浇注混凝土。本发明方法对衬砌 与中隔墙同时浇筑，使工序简化，缩短了工期。本发明还提供了一种用于上述带有中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法的整体台车，所述的台车包括两个衬砌台车，两台台车通过挡头模板连成一体，其中任一台车的结构包括门架、钢轨、行走轮和面板；门架包括门架底纵梁、门架立柱和门架横梁，门架底纵梁与门架立柱的连接处设置千斤顶，门架横梁上方设置有支架支撑结构；行走轮装于门架底纵梁底部，钢轨铺设于行走轮底部；面板包括外侧下面板、外侧顶面板和内侧面板，外侧下面板和外侧顶面板形成弧形面，内侧面板主体为平直面，内侧面板顶部与外侧顶面板内侧连接；内侧面板与内侧的门架立柱之间设置丝杠，外侧下面板与外侧的门架立柱之间也设置丝杠，外侧顶面板由支架支撑结构支撑固定。本发明所述的台车用简单的支架支撑结构与衬砌台车相结合，两台台车既能独立移动和调试，又能组合成一个整体台车以实现衬砌与中隔墙能够同时浇筑，避免常规施工中易出现的弊病。与常规施工方法相比，本发明具有以下有益效果:
(I)通风斜井中隔墙与衬砌一次施工，有操作简单、工序简化、循环加快、工期短、成本缩减的特点。(2)衬砌台车稳定性好、安全性高。施工设备简单,配合人员少。
(3)中隔墙及与衬砌连接处混凝土外观美观，无漏浆、错台和明显施工缝。本发明所述的方法及专用衬砌台车适用于公路隧道设中隔墙的通风斜井衬砌施工，尤其适用于大断面陡坡斜井带中隔墙衬砌的施工。
图1为本发明采用的整体台车的结构示意图。图2为本发明的工艺流程图。图3为衬砌断面示意图。图4为卷扬机基础示意图。图中，1-钢轨，2-行走轮，3-门架底纵梁，4-门架门柱，5-门架横梁，6_千斤顶，7-外侧下面板,8-外侧顶面板,9-内侧面板,10-丝杠，11-反挑梁，12-纵梁，13-立柱，14-横撑。
具体实施例方式本发明所述的一种带中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法，使用两台衬砌台车，台车外侧下模板和外侧顶模板形成弧形面，内侧面板主体为平直面，由两台台车内侧面板形成浇注中隔墙的空间； 沿斜井中线两侧定位两台台车，台车定位后将两台台车连接成一台整体台车，利用整体台车对斜井两侧边墙和中隔墙同时浇注混凝土。如图1所示，所述的整体台车，包括两个衬砌台车，两台台车通过挡头模板连成一体，其中任一台车的结构包括门架、钢轨1、行走轮2和面板；门架包括门架底纵梁3、门架立柱4和门架横梁5，门架底纵梁3与门架立柱4的连接处设置千斤顶6，门架横梁5上方设置有支架支撑结构；行走轮2装于门架底纵梁3底部，钢轨I铺设于行走轮2底部；面板包括外侧下面板7、外侧顶面板8和内侧面板9，外侧下面板7和外侧顶面板8形成弧形面，内侧面板9主体为平直面，内侧面板9顶部与外侧顶面板8内侧连接；内侧面板9与内侧的门架立柱4之间设置丝杠10，外侧下面板7与外侧的门架立柱4之间也设置丝杠10，外侧顶面板8由支架支撑结构支撑固定。所述的支架支撑结构包括反挑梁11、纵梁12、立柱13和横撑14 ;反挑梁11固定于门架横梁5上方，两端分别与内侧面板9和外侧顶面板8固定连接；纵梁12固定于反挑梁11上方，立柱13底部固定在纵梁12上，横撑14固定连接于相邻两立柱13之间。下面结合具体实例对本发明所述方法做具体说明。一，施工工艺流程及操作要点
施工工艺流程如图2所示，操作要点包括以下内容:
1.施工准备
一般的通风斜井都是洞口处高，而与正洞相交处底，以满足排风要求。为此，两台车施工时需先完成开挖和仰拱，然后由洞内向洞外进行衬砌。衬砌断面见图3。采用两台50t卷扬机15牵引台车，卷扬机牵引距离不大于300m，同时卷扬机基座需设置2m长Φ25钢筋锚杆16，间距25cm。基础厚度lm，采用连体基础，并预埋Φ28锚固钢筋17以及钢筋网片18，锚固钢筋17与锚杆16连接，以保证卷扬机的稳定和安全。图4为卷扬机基础示意图。施工前对卷扬机、钢丝绳等牵引设备进行检查。
2.施工中隔墙底部(可选步骤)
中隔墙底部设计为圆角时，因为底部浇筑砼时受压较大，而曲面模板定位加固难度较大，易发生跑模现象。则选择先浇筑底部曲面部分中隔墙(Im高)，以方便台车加固和提高5仝外观质量。中隔墙底部设计为直墙时，则可一次性浇筑中隔墙和衬砌混凝土，而无需先进行中隔墙底部施工。3.台车定位
台车定位时，将送、排风洞左右两部分沿斜井中线对称放样，两台车同时定位，施工放样方法与常规衬砌放样相同，定位后整体安装挡头模板，使之形成一个整体，成为一个台车(如图1所示)。4.混凝土灌注
混凝土灌注时，需注意两侧边墙与中隔墙同时灌注，以保证台车不偏压。边墙与中隔墙灌注混凝土高差< Im。二，材料与设备
无需特别说明的材料， 采用的主要机具设备见表I。表I主要机具设备表
淳号I名称I规格型号I功率I单位I数量I用途
1_衬砌台车_9m___2__
2轨道—— ^ 150m—
3输送泵Mt60 TToiT台 I~混凝土泵送
4_混凝土罐车_IOm3__^_2_，同夕卜穴i 疑土_
5~卷扬机50t280KW否—I 牵引轨式罐车及输送泵
6卷尺^0mm E~ I 测量中隔墙厚度
7_附着式振捣器__1.5KW台_8_混凝土捣固_
8~电钻22mm E~ I 用于施作锚固钢筋孔
9_电焊机_BX400__^_I_焊接钢筋_
10_钢筋切割机 GJ403KW 台_I_钢筋加工_
11 I钢筋弯曲机 |GW40 |3Kff I台 |l I钢筋加工
三，质量控制
1.施工前，进行测量放样，分别确定中隔墙左右两个洞室的中线。2.衬砌台车定位检查应重点检查单台车宽度、高度和整体台车总宽、高度。以保证衬砌轮廓满足设计要求。3.严格控制施工配合比和混凝土搅拌时间。浇筑时按照窗口分层交替浇筑，控制混凝土下料高度，中隔墙与边墙混凝土浇筑高差控制在Im以内，以防止台车偏压。严格按试验室签发的施工配合比进行搅拌施工，严禁在泵车外加生水，及时进行混凝土塌落度检测和调整，保证混凝土和易性。其次，加强振捣，在窗口内振动棒振捣不到的部位，可通过适当振捣模板的方法将附着在模板表面的气泡排出，减少蜂窝的出现。4.在台车就位前，将混凝土与台车搭接部位表面彻底清理干净，使台车与混凝土表面尽量紧贴，在浇筑混凝土之前，将所有的支撑丝杠全部紧固到位，保证台车整体受力。在混凝土浇筑过程中，经常检查丝杠的紧固程度，发现有松弛的丝杠及时紧固，保持台车面板的整体稳定性。检查台车前后断面尺寸，及时消除制造误差，中线位置要求准确设定，使台车中线与隧道中线尽量保持一致。在混凝土浇筑过程中放慢台车底部高3m内的混凝土灌注速度并控制混凝土塌落度在16cm以内。5.在施工中，保证混凝土供应速度，两台车连续浇灌，避免施工冷缝。6.如施工曲边矮墙，在曲边矮墙与衬砌台车间用5mm橡胶条贴于台车外模上避免漏浆现象发生。四，安全措施
1.衬砌台车、作业台架必须有专门设计，加工制作必须符合设计要求，保证台架的安全稳定，防护栏杆的高度应大于1.2m。跳板、底板、梯子应安装牢固并进行防滑处理。2.台架严禁超载堆放物品，工作台上、跳板上和脚手架上严禁乱堆乱放，应在台架上挂牌标明载重量，防止超载堆放物品，防止物品坠落伤人。3.所有明火源必须与防水板保持足够的安全距离，以免引燃防水板。钢筋焊接设备必须的隔离防护板供电线路必须与防水板保持一定距离。4.所有通过衬砌台车的供电线路必须有套管措施，电焊机、振捣器、输送泵等用电设备闸刀、线路、漏电保护器、接地良好，电线无破损、无漏电。5.乙炔、氧气的使用、 摆放距离和防护要满足国家的有关规定，防止爆炸。6.砼输送泵用前应连接好管路，对管道进行检查并试压。7.运送材料的车辆严禁人料混装，严禁超宽、超载、超高、超速，残料要捆绑牢固。8.在衬砌混凝土灌注时，必须按设计要求支撑好，两侧灌注速度和混凝土面上升高度要对称，灌注时随时检查支撑的稳定，防止衬砌台车偏压造成的爆模。五，环保措施
1.施工机械的废油废水，采取有效措施处理，不超标排放，造成河流和水源污染。2.冲洗骨料的水或施工废水,经过过滤、沉淀或其它方法处理后才允许排入河道。六,有益效果分析
本发明方法与常规的施工方法比较，效益主要表现在以下三方面，
1.工期效益
常规施工方法中，两台车需间隔IOOm以上，如采用卷扬机牵引中隔墙台车，则间隔距离还要增加，并要不断的保持该距离，以减少施工干扰，中隔墙台车施工将不能达到理想循环，需滞后衬砌3个月进度。本发明方法中隔墙与衬砌同时施工，在工期上减少了常规施工中中隔墙的施工时间和施工干扰所带来的工期延长。而且能实现平均1.5 1.7天一板衬砌，与常规施工衬砌时间基本相同，每月二衬砌折合完成150m 180m。2.经济效益
仅台车费用而言，常规施工方法衬砌和中隔墙采用两套台车，费用约在35万左右，同等条件下，采用本发明方法台车设计长度为9m。门架底纵梁和门架立柱均采用12mm厚钢板焊制，支架支撑结构采用I 16工字钢，面板采用IOmm厚钢板。顶升系统采用8个50t螺旋千斤顶，21个横向丝杠千斤顶。台车行走采用两台卷扬机牵引。两台车总重量49.lt，总造价25.53万元。常规的施工方法需要两个完整的工班，其中衬砌台车8人和中隔墙台车6人，混凝土浇筑8人。同时衬砌台车和中隔墙台车均需配备装载机或挖掘机，用以推动台车。需要两台输送泵进行混凝土浇筑。采用本发明施工只需一个完整工班，即:台车定位4人、加固4人、浇筑混凝土 5人，较常规施工人员减少9人。工期缩短，劳力减少，损耗的降低更是为企业创造良好的经济效益。3.社会效益
主要表现在混凝土外观上，常规二次浇注，中隔墙与二衬在拱顶部位的施工缝不可避免，易发生各类漏浆、错台、混凝土不饱满和明显施工缝等质量缺陷，采用本工法施工的混凝土在拱顶处无施工缝隙，外表光洁美观。七，应用实例(宜巴高速公路石门垭隧道1#斜井)
1.工程概况
石门垭隧道1#斜井长1223.73m，坡度11.52%，半径5.lm，衬砌厚度40cm，中隔墙厚度30cm，每延米砼数量为11.86m3，石门垭隧道1#斜井衬砌断面。2.施工情况
采用双台车中隔墙一体浇注工法，配备台车定位4人、加固4人、浇筑混凝土 5人，同时配备输送泵一台。 搅拌站和混凝土罐车与正洞共用，完成所有衬砌工程，共用时9个月。3.结果评价
在石门垭隧道1#斜井中隔墙与衬砌施工中，通过采用双台车一体浇注工法，取得了良好的经济效益和社会效益，该工法不但适用于左右对称断面的中隔墙和衬砌施工，同样适用于足有非对称断面的中隔墙和衬砌的施工，应用前景非常广泛。
权利要求
1.一种带中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法，其特征在于:使用两台衬砌台车，台车外侧下模板和外侧顶模板形成弧形面，内侧面板主体为平直面，由两台台车内侧面板形成浇注中隔墙的空间；沿斜井中线两侧定位两台台车，台车定位后将两台台车连接成一台整体台车，利用整体台车对斜井两侧边墙和中隔墙同时浇注混凝土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:同时浇注时，两侧边墙和中隔墙浇注混凝土的高差< lm。
3.用于权利要求1所述方法的整体台车，其特征在于:包括两个衬砌台车，两台台车通过挡头模板连成一体，其中任一台车的结构包括门架、钢轨(I)、行走轮(2)和面板；门架包括门架底纵梁(3 )、门架立柱(4 )和门架横梁(5 )，门架底纵梁(3 )与门架立柱(4 )的连接处设置千斤顶(6)，门架横梁(5)上方设置有支架支撑结构；行走轮(2)装于门架底纵梁(3)底部，钢轨(I)铺设于行走轮(2)底部；面板包括外侧下面板(7)、外侧顶面板(8)和内侧面板(9)，外侧下面板(7)和外侧顶面板(8)形成弧形面，内侧面板(9)主体为平直面，内侧面板(9 )顶部与外侧顶面板(8 )内侧连接；内侧面板(9 )与内侧的门架立柱(4)之间设置丝杠(10 )，外侧下面板(7 )与外侧的门架立柱(4 )之间也设置丝杠(10 )，外侧顶面板(8 )由支架支撑结构支撑固定。
4.根据权利要求3所述的整体台车，其特征在于:支架支撑结构包括反挑梁(11)、纵梁(12)、立柱(13)和横撑(14);反挑梁(11)固定于门架横梁(5)上方，两端分别与内侧面板(9)和外侧顶面板(8)固定连接；纵梁(12)固定于反挑梁(11)上方，立柱(13)底部固定在纵梁(12)上，横撑( 14)固定连接于相邻两立柱(13)之间。
全文摘要
本发明为了解决常规施工方法存在的施工工期长的缺陷，提供一种带中隔墙的通风斜井一体浇筑施工方法，所述的方法是使用两台衬砌台车，台车外侧下模板和外侧顶模板形成弧形面，内侧面板主体为平直面，由两台台车内侧面板形成浇注中隔墙的空间；沿斜井中线两侧定位两台台车，台车定位后将两台台车连接成一台整体台车，利用整体台车对斜井两侧边墙和中隔墙同时浇注混凝土。所用的整体台车，包括两个衬砌台车，两台台车通过挡头模板连成一体。本发明方法对衬砌与中隔墙同时浇筑，使工序简化，缩短了工期，两台台车既能独立移动和调试，又能组合成一个整体台车以实现衬砌与中隔墙能够同时浇筑，避免常规施工中易出现的弊病。
文档编号E21D11/10GK103225513SQ20131007435
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者付晓光, 石桢阳, 曾蓉蓉, 段慧军, 邸高阳 申请人:中铁十二局集团有限公司