无脚拱原理加固隧道渐变段衬砌钢架施工方法

无脚拱原理加固隧道渐变段衬砌钢架施工方法
【专利摘要】本发明属隧道渐变段衬砌施工【技术领域】，为解决现有隧道渐变段衬砌施工方法存在的问题，提供一种无脚拱原理加固隧道渐变段衬砌钢架施工方法。包括：确定钢架加工七要素数据、渐变段钢架加工榀数n，计算钢架七要素的每m变化率β、n榀钢架加工七要素数据Ｘ１,Ｘ２,……Ｘn,根据渐变段钢架加工榀数n，计算每一榀的加工七要素数据、渐变段尺寸，根据计算尺寸加工钢拱架，加固钢拱架。采用圆心渐变数据分析法技术，通过对圆心的渐变规律分析，计算加工每榀钢拱架加工所需七要素，准确控制钢拱架加工尺寸，满足设计净空要求；采用无脚拱原理加固渐变段衬砌钢架施工技术，加固方法操作便捷、加固材料选取通用性强，技术省时、省工、效果好。
【专利说明】无脚拱原理加固隧道渐变段衬棚钢架施工方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于隧道渐变段衬硕施工的【技术领域】，具体涉及一种无脚拱原理加固隧道 渐变段衬硕钢架施工方法。

【背景技术】
[0002] 目前国内在隧道渐变段衬硕施工中，一种方式是采用可调节整体衬硕台车，由于 该台车一次性投入成本过大，无法循环利用，施工中采用较少。另一种方式是采用简易工字 钢衬硕台架施工渐变段，在渐变段钢架加工尺寸数据处理上，由于方法不得当，每禍钢架加 工尺寸偏差大，导致衬硕净空及外观线形美观度等方面，无法满足设计及规范要求，同时其 加固过程繁琐、加固方法单一，加固材料选取通用性差，一次性成本投入较大，加固料具无 法循环使用等缺点。还有是采用钢拱架+组合小模板施工方法，但是在整体的施工及加固 措施中无一套简化方案，往往费工、费料投入成本较大。


【发明内容】

[0003] 本发明为了解决现有隧道渐变段衬硕施工方法存在的上述问题，提供了一种无脚 拱原理加固隧道渐变段衬硕钢架施工方法。
[0004] 本发明采用如下的技术方案实现；一种无脚拱原理加固隧道渐变段衬硕钢架施工 方法，步骤如下： 1)、确定渐变段钢拱架加工数据： 1. 1)、确定钢架加工走要素数据；根据已知衬硕断面加宽段和衬硕标准断面数据，拱墙 衬硕内弧轮廓线渐变过程由标准断面的也圆"结构即1#圆、2#圆、3#圆圆也逐渐变化， 其中1#圆也与2#圆也逐渐重合变为1个圆也，最终演变为加宽断面的"二也圆"结构，确 定出加工钢拱架所需要的走要素数据，具体包括；内弧最宽处尺寸、内弧最宽处高度、内弧 净高度、圆也高度、圆也角度、圆半径、圆也偏也距。该走要素的数据中内弧指拱墙衬硕的内 轮廓线，该走要素的量取均已内轨顶面为基准； 1. 2)、确定渐变段钢架加工禍数n ;根据已知的渐变段长度L1及每 块组合模板长度L2,确定渐变段需要加工的钢拱架禍数n，见公式（1); 五1 1 W = S + 1，式中：n-钢架禍数，L1 一渐变段长度，L2-组合模板长度； 1. 3)、计算钢架走要素的每m变化率目：根据已知的衬硕加宽段断面图纸、标准断面图 纸走要素数据，进行变化率目的计算，计算方法见公式（2) ;/?二一^毎^，式中 Z1 目一每m变化率，An-加宽段走要素，Bn-标准段走要素，L1 一渐变段长度； 1. 4)、计算n禍钢架加工走要素数据X 1，X 2，……X。，根据已经确 定的渐变段钢架加工禍数n，计算每一禍的加工走要素数据，见公式（3); -采's,I*C ,。(Kri- KLb)X -h.思〇 ,式中：Xi, X2,......X。~ 第n禍钢架加工要素数据，Kn-第n禍钢架里程，肺一标准段钢架里程，目一每m变化率， Bn-标准段走要素数据； 1. 5)、按照上述1. 2)、1. 3)、1. 4)步骤计算渐变段尺寸形成表1， 表1

【权利要求】
1. 一种无脚拱原理加固隧道渐变段衬砌钢架施工方法，其特征在于：步骤如下：1)、确定渐变段钢拱架加工数据：1.1)、确定钢架加工七要素数据：根据已知衬砌断面加宽段和衬砌标准断面数据，拱墙 衬砌内弧轮廓线渐变过程由标准断面的"三心圆"结构即1#圆、2#圆、3#圆圆心逐渐变化， 其中1#圆心与2#圆心逐渐重合变为1个圆心，最终演变为加宽断面的"二心圆"结构，确 定加工钢拱架所需要的七要素数据，具体包括：内弧最宽处尺寸、内弧最宽处高度、内弧净 高度、圆心高度、圆心角度、圆半径、圆心偏心距；七要素的数据中内弧指拱墙衬砌的内轮廓 线，七要素的量取均以内轨顶面为基准；1. 2)、确定渐变段钢架加工榀数n:根据已知的渐变段长度L1及每块 组合模板长度L2,确定渐变段需要加工的钢拱架榀数n，计算见公式（1):
Xn-第n榀钢架加工要素数据，Kn-第n榀钢架里程，Kb-标准段钢架里程，3 -每m变 化率，Bn-标准段七要素数据；1.5)、按照上述1.2)、1.3)、1.4)步骤计算渐变段尺寸形成表1，
2) 、根据上述尺寸表加工钢拱架；3) 、加固钢拱架：操作台架到位，洞内拼装钢架，测量定位，钢架加固：使用〇22钢筋 锚固在钢架底脚，钢架与锚固钢筋焊接，形成固定脚支座；〇22纵向连接筋在钢架内边缘 环形布置，间距d=l. 0?1. 5m;使用〇 50钢管作为斜撑，斜撑顶部支撑于钢架偏拱± 10cm， 支撑下端偏于中线75?80cm。
【文档编号】E21D11/18GK104481558SQ201410645615
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月15日 优先权日:2014年11月15日
【发明者】李繁旺, 李建光, 程川, 李国英, 李德龙, 李会军, 周国华, 吕燕军 申请人:中铁三局集团有限公司