正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统的制作方法

本实用新型涉及地下工程领域，尤其涉及一种正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统。

背景技术：

在城市地铁矿山法隧道施工过程中，由于地理条件和施工条件限制，通常会采用先施作施工横通道再由施工横通道向两侧施作正线双线(左线、右线)隧道的方法，按此方法施工，在正线双线(左线、右线)隧道与施工横通道的交叉处就呈现“双十字”交叉型。施工横通道通常为拱顶直墙双层导洞加设临时仰拱结构(施工横通道通常只施作初支结构)，正线隧道通常为标准马蹄型结构(正线隧道包含初支结构和二衬)。

针对此处正线隧道二衬，传统的施工方法存在诸多缺点，例如：

1、需拆除施工横通道所有临时仰拱，费时费工；

2、回填正线二衬轮廓线外空余地方，造成大量高标号混凝土的浪费；

3、多次支设不必要的模板(额外增加两次内模板和两次外模板)，费时费工费料；

4、因施工横通道为拱顶直墙结构、正线隧道为标准马蹄型结构，使此处产生了额外的阴阳角和横通道的弧形拱顶，导致此处拱顶及侧墙防水施作困难，费时费工费料；

5、施工工序转换多次，造成施工机械多次进退场，产生多次不必要的机械台班(如混凝土浇筑用的车载地泵)，增加了施工成本和工期。因此，研发一种更加科学的省时省料省人工的新型施工方法就显得非常有必要了。

技术实现要素：

本实用新型主要是针对现有技术的不足，提供一种更加科学的省时省工省料的正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统。

本实用新型所采用的技术方案为：一种正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统，其主要包括：

右线砖墙，砌筑于右线隧道的左侧；

一体浇筑成型的右线隧道二衬及第一平顶结构，所述第一平顶结构形成于所述右线隧道二衬与施工横通道初支结构及所述右线砖墙之间的空余空间，所述第一平顶结构的上方回填有素混凝土；

下导洞砖墙，砌筑于左线隧道右侧的施工横通道的下导洞中，所述下导洞中由下至上依次回填有夯实素土和素混凝土；

上导洞砖墙，砌筑于左线隧道右侧的施工横通道的上导洞中，所述上导洞中由下至上依次回填有夯实素土和素混凝土；

左线砖墙，砌筑于所述左线隧道的左侧；

一体浇筑成型的左线隧道二衬及第二平顶结构，所述第二平顶结构形成于所述左线隧道二衬与施工横通道初支结构及两侧砖墙之间的空余空间，所述第二平顶结构的上方回填有素混凝土。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述右线隧道二衬还包括右线隧道底板二衬、右线隧道拱顶及侧墙二衬、右线隧道底板二衬防水、右线隧道拱顶及侧墙二衬防水，且所述右线隧道底板二衬防水预留甩槎，供连接所述右线隧道拱顶及侧墙二衬防水。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述左线隧道二衬还包括左线隧道底板二衬、左线隧道拱顶及侧墙二衬、左线隧道底板二衬防水、左线隧道拱顶及侧墙二衬防水，且所述左线隧道底板二衬防水预留甩槎，供连接所述左线隧道拱顶及侧墙二衬防水。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述右线隧道二衬及所述左线隧道二衬的钢筋骨架的底部设置钢筋排架，补偿钢筋骨架与施工横通道初支结构之间的高度差。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述素混凝土采用c15素混凝土，回填高度为1.5m。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述临时仰拱的底部支撑采用工字钢。

本实用新型施工系统的一些实施例中，所述工字钢的上端焊接于所述临时仰拱底面的预埋钢板，所述工字钢的下端焊接于底部初支结构上表面的预埋钢板。

本实用新型施工系统的一些实施例中，多根所述下料管以一定间距分布在所述临时仰拱的中间位置。

本实用新型采用上述技术方案的有益效果在于：

(1)仅需拆除部分施工横通道临时仰拱(正线隧道二衬净空影响范围内)，无需再拆除正线隧道左、右线洞门之间的施工横通道临时仰拱；

(2)节省约30％高标号混凝土(经具体计算得出)；

(3)无需支设外模和部分内模(正线隧道底板二衬轮廓线外回填时支设的内模)；

(4)无需再将拱顶及侧墙防水经过额外增加的阴阳角敷设至施工横通道拱顶，有效的降低了防水施工难度；

(5)明显减少了工序转换，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是施工本实用新型实施例的正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统的施工方法的流程图。

图2是按本实用新型方法施工完成后沿施工横通道纵向的整体的纵剖图。

图3是按本实用新型方法施工完成后沿施工横通道横向的正线隧道处纵剖图。

图4是按本实用新型方法施工完成后沿施工横通道横向的施工横通道处纵剖

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

施工横通道通常为拱顶直墙双层导洞加设临时仰拱结构(施工横通道通常只施作初支结构)，正线隧道通常为标准马蹄型结构(正线隧道包含初支结构和二衬)。

针对此处正线隧道二衬，传统的施工方法为：先破除右线隧道(临近施工横通道封端墙)范围内的临时仰拱；再在右线隧道左侧沿施工横通道结构自下而上砌砖墙(砖墙位置与施工横通道封端墙沿右线隧道中线对称，自下而上直接砌到横通道顶部且顶部预留混凝土浇筑孔)；再处理右线隧道底板二衬的基面，基面处理完成后施作右线隧道底板二衬防水(土工布+塑料防水板+保护层)，再用正线隧道二衬同标号素混凝土回填右线隧道底板二衬与砖墙和横通道初支结构之间的空余地方(此步骤需支设内模板)；再依次施作右线隧道底板二衬(钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑→拆模、混凝土养护)；再依次施作右线隧道拱顶及侧墙二衬(基面处理→防水敷设(土工布+塑料防水板)→钢筋绑扎→模板支设(内模板和外模板)→混凝土浇筑→拆模、混凝土养护)；待拱顶及侧墙二衬混凝土达到一定强度后再用正线隧道二衬同标号素混凝土回填右线隧道拱顶及侧墙二衬与砖墙和横通道初支结构之间的空余地方；然后再破除左、右线隧道洞门之间及左线隧道影响范围内的施工横通道的临时仰拱，再靠近左线隧道右侧砌同样砖墙并用素土回填左、右线隧道之间的土方(砖墙位置与右线左侧的砖墙沿左右线洞门之间中线对称，此砖墙不直接砌到顶、砌筑时需与回填土方高度保持同步，回填土方边回填边夯实直至距横通道拱顶1.5m处停止，此时将该砖墙砌到横通道顶部并在顶部位置预留混凝土浇筑孔)，再通过预留的混凝土浇筑孔用c15素混凝土回填两砖墙之间横通道拱部剩余1.5m空余地方；最后砌筑左线隧道左侧的砖墙(砖墙厚50cm，位置与左线右侧砖墙沿左线隧道中线对称，沿施工横通道结构自下而上直接砌到横通道顶部且顶部预留混凝土浇筑孔)；再处理左线隧道底板二衬的基面，基面处理完成后施作左线隧道底板二衬防水(土工布+塑料防水板+保护层)，然后用正线隧道二衬同标号素混凝土回填左线隧道底板二衬与两侧砖墙及横通道初支结构之间的空余地方(此步骤需支设内模板)；再依次施作左线隧道底板二衬(钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑→拆模、混凝土养护)，再依次施作左线隧道拱顶及侧墙二衬(基面处理→防水敷设(土工布+塑料防水板)→钢筋绑扎→模板支设(内模板和外模板)→混凝土浇筑→拆模、混凝土养护)；待拱顶及侧墙二衬混凝土达到一定强度后再通过预留混凝土浇筑孔用正线隧道二衬同标号素混凝土回填左线隧道拱顶及侧墙二衬与两砖墙和横通道初支结构之间的空余地方。

由上述传统施工方法具体施工过程可以看出，传统方法存在诸多缺点，例如：1、需拆除施工横通道所有临时仰拱，费时费工；2、回填正线二衬轮廓线外空余地方，造成大量高标号混凝土的浪费；3、多次支设不必要的模板(额外增加两次内模板和两次外模板)，费时费工费料；4、因施工横通道为拱顶直墙结构、正线隧道为标准马蹄型结构，使此处产生了额外的阴阳角和横通道的弧形拱顶，导致此处拱顶及侧墙防水施作困难，费时费工费料；5、施工工序转换多次，造成施工机械多次进退场，产生多次不必要的机械台班(如混凝土浇筑用的车载地泵)，增加了施工成本和工期。因此，研发一种更加科学的省时省料省人工的新型施工方法就显得非常有必要了。

本实用新型提供了一种更加科学的省时省工省料的施工方法。相比较上述传统的施工方法，本实用新型具有以下几点明显的改变：(1)仅需拆除部分施工横通道临时仰拱(正线隧道二衬净空影响范围内)，无需再拆除正线隧道左、右线洞门之间的施工横通道临时仰拱；(2)节省约30％高标号混凝土(经具体计算得出)；(3)无需支设外模和部分内模(正线隧道底板二衬轮廓线外回填时支设的内模)；(4)无需再将拱顶及侧墙防水经过额外增加的阴阳角敷设至施工横通道拱顶，有效的降低了防水施工难度；(5)明显减少了工序转换，提高了施工效率(例如上述传统方法需浇筑9次混凝土、本方法仅需浇筑5次混凝土)。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

参阅图1～4所示，提供了一种施工本实用新型实施例正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统的施工方法，主要包括以下步骤：

步骤s1：破除左线隧道处和右线隧道处的施工横通道的临时仰拱10；

步骤s2：在右线隧道左侧砌筑右线砖墙11至右线隧道拱顶标高及以上位置处停止；

步骤s3：施作右线隧道二衬30，在支设模板时仅支设二衬内模板，用二衬混凝土同步浇筑二衬结构及其与施工横通道初支结构20及右线砖墙11之间的空余空间，于右线隧道拱顶位置形成平顶结构a1；

步骤s4：在左线隧道和右线隧道之间的施工横通道的临时仰拱10’上开孔并且在开孔中设置下料管14，在下料管14内安装注浆花管18，在下导洞架设临时仰拱的底部支撑；其中，临时仰拱的底部支撑采用工字钢14，工字钢14的上端焊接于临时仰拱10’底面的预埋钢板，工字钢14的下端焊接于底部初支结构20上表面的预埋钢板。

步骤s5：在左线隧道右侧的下导洞砌筑下导洞砖墙15，边砌筑砖墙边用夯实素土150回填下导洞，夯实素土回填至一定高度时停止，在下导洞顶部安装注浆花管18并与下料管13中的注浆花管18连通，再将下导洞砖墙砌筑至与临时仰拱10’密贴；

步骤s6：在左线隧道右侧的上导洞砌筑上导洞砖墙16，边砌筑砖墙边用夯实素土150回填上导洞，夯实素土150回填和上导洞砖墙16砌筑均进行至右线砖墙11顶部位置时停止；

步骤s7：在左线隧道左侧砌筑左线砖墙17至上导洞砖墙16顶部位置时停止；

步骤s8：施作左线隧道二衬40，在支设模板时仅支设二衬内模板，用二衬混凝土同步浇筑二衬结构及其与初支结构20及两侧砖墙之间的空余空间，于左线隧道拱顶位置形成平顶结构b1；

步骤s9：在上导洞顶部安装上导洞注浆花管18并与下料管中的注浆花管18连通，再将右线砖墙11、上导洞砖墙16和左线砖墙17砌筑至与施工横通道拱顶密贴，在右线砖墙11预留混凝土浇筑孔50，在上导洞砖墙16和左线砖墙17预留混凝土浇筑孔50和进出孔(进出孔和混凝土浇筑孔在使用完毕后补齐)；

步骤s10：通过预留的混凝土浇筑孔50用素混凝土100回填右线隧道平顶结构a1上方、下导洞夯实素土150上方、上导洞夯实素土150上方及左线隧道平顶结构c1上方的空余空间；

步骤s11：待回填素混凝土100达到一定强度后再通过预留的注浆花管18注浆密实。

采用上述实施例的施工方法，可得到一种本实用新型实施例的正线隧道与双层施工横通道交叉处二衬施工系统，其主要包括：

右线砖墙11，砌筑于右线隧道的左侧；

一体浇筑成型的右线隧道二衬30及第一平顶结构a1，第一平顶结构a1形成于右线隧道二衬30与施工横通道初支结构20及右线砖墙11之间的空余空间，第一平顶结构a1的上方回填有素混凝土100；

下导洞砖墙15，砌筑于左线隧道右侧的施工横通道的下导洞中，下导洞中由下至上依次回填有夯实素土150和素混凝土100；

上导洞砖墙16，砌筑于左线隧道右侧的施工横通道的上导洞中，上导洞中由下至上依次回填有夯实素土150和素混凝土100；

左线砖墙17，砌筑于左线隧道的左侧；

一体浇筑成型的左线隧道二衬40及第二平顶结构b1，第二平顶结构b1形成于左线隧道二衬40与施工横通道初支结构20及两侧的左线砖墙17、下导洞砖墙15、上导洞砖墙16之间的空余空间，第二平顶结构b1的上方回填有素混凝土100。

其中，上导洞和下导洞之间留有施工横通道的免拆段的临时仰拱10’，下导洞中架设有临时仰拱10’的底部支撑(工字钢14)，临时仰拱10’上开孔且开孔中安装有下料管13，下料管13内固定有注浆花管18，上导洞及下导洞的顶部设有注浆花管18并与下料管13中的注浆花管18连通，下料管13的上管口位于上导洞中回填的夯实素土150的上表面。

下面结合图2～4对上述实施例的施工方法应用时的一具体操作步骤说明如下：

首先破除正线隧道左线和右线二衬影响范围内的施工横通道的临时仰拱并将破除渣土外运，再在右线隧道左侧沿施工横通道自下而上砌砖墙(砌到距横通道顶部1.5m停止)；再依次施作右线隧道底板二衬(基面处理→防水敷设(将拱顶及侧墙二衬的防水全部预留甩槎)→钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑→拆模、混凝土养护)，再依次施作右线隧道拱顶及侧墙二衬(基面处理→钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑→防水敷设)；再在左、右线隧道洞门之间的施工横通道临时仰拱中间位置开设两个圆孔，并在开孔位置设置下料管并在其内侧壁焊接固定注浆花管，然后再在此处施工横通道下导洞架设工字钢支撑；再边砌筑砖墙(左线右侧下导洞的砖墙)边用夯实素土回填此处施工横通道下导洞，夯实素土回填至距临时仰拱1.5m时停止，然后紧贴临时仰拱顶部安装固定下导洞注浆花管，注浆花管安装完成后将砖墙砌至与临时仰拱密贴；然后再边砌筑砖墙(左线右侧上导洞的砖墙)边用夯实素土回填此处施工横通道上导洞(夯实素土回填至距横通道拱顶1.5m时停止、砖墙同样砌至距横通道拱顶1.5m时停止)；再砌筑左线隧道左侧砖墙(砌到距横通道顶部1.5m时停止)；再依次施作左线隧道底板二衬(基面处理→防水敷设(将拱顶及侧墙二衬的防水全部预留甩槎)→钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑)，再依次施作左线隧道拱顶及侧墙二衬(基面处理→钢筋绑扎→模板支设(内模板)→混凝土浇筑→防水敷设)；然后在上导洞拱顶位置紧贴初支结构面安装固定上导洞注浆花管，上导洞注浆花管安装完成后再将上述三面砖墙砌至与横通道拱顶密贴，其中右线砖墙预留混凝土浇筑孔，左线两面砖墙预留浇筑孔和供单人进出安装拆卸泵管的进出孔(所有孔洞使用完毕后补齐即可)，然后依次后退式通过预留的混凝土浇筑孔用c15素混凝土回填右线“平顶”与横通道初支之间空余地方、正线(左、右)隧道洞门与横通道初支(上下导洞)之间空余地方、左线“平顶”与横通道初支之间空余地方；待上述回填c15素混凝土达到一定强度后再通过注浆花管注水泥浆来填补因回填浇筑c15素混凝土不密实而产生的空隙。

本实用新型提供了一种更加科学的省时省工省料的施工方法。相比较上述传统的施工方法，本实用新型具有以下几点明显的改变：(1)仅需拆除部分施工横通道临时仰拱(正线隧道二衬净空影响范围内)，无需再拆除正线隧道左、右线洞门之间的施工横通道临时仰拱；(2)节省约30％高标号混凝土(经具体计算得出)；(3)无需支设外模和部分内模(正线隧道底板二衬轮廓线外回填时支设的内模)；(4)无需再将拱顶及侧墙防水经过额外增加的阴阳角敷设至施工横通道拱顶，有效的降低了防水施工难度；(5)明显减少了工序转换，提高了施工效率(例如上述传统方法需浇筑9次混凝土、本方法仅需浇筑5次混凝土)。

本实用新型提供的施工方法通过采取以下措施来实现上述改变(1)：回填左、右线洞门之间施工横通道下导洞土方前，在施工横通道下导洞(临时仰拱和仰拱之间)增设若干工字钢(工字钢两端焊接钢板)，连接方式为工字钢两端焊接钢板与临时仰拱和仰拱预埋钢板焊接(施作横通道初支结构的临时仰拱和仰拱时在相应位置预埋钢板)，工字钢设置在临时仰拱和仰拱的正中间，其作用是支撑临时仰拱使其有足够的承载力(承载横通道上导洞回填土方)；回填左、右线洞门之间施工横通道上导洞土方前，在临时仰拱上中间位置开设若干圆孔(直径200mm)，并在开孔位置设置下料管(直径200mm的钢管)，下料管顶部设喇叭口、与临时仰拱相交位置设固定护圈，下料管的作用是连通施工横通道的上下导洞，最后回填c15素混凝土时使混凝土从施工横通道上导洞顺利流入下导洞；在左、右线洞门之间的施工横通道的上导洞顶部和下导洞顶部均设置注浆花管并保证其上下连通(注浆花管穿过上述下料管)，其作用是通过注浆花管注水泥浆来填补因回填浇筑c15素混凝土不密实而产生的空隙。

本实用新型提供的施工系统通过采取以下措施来实现上述改变(2)(3)(4)(5)：正线隧道底板二衬钢筋绑扎前需加工好合适尺寸的钢筋排架(正线隧道底板二衬与施工横通道初支仰拱有高差)来支撑正线隧道底板二衬的钢筋骨架，钢筋绑扎完成后合模并将正线隧道底板二衬和底板二衬与砖墙、横通道初支结构之间的空余地方一起浇筑混凝土(图纸要求的正线隧道二衬混凝土)；施作正线隧道底板二衬时防水按正常程序做：防水→钢筋→模板→混凝土，但是施作正线隧道拱顶及侧墙二衬时本实用新型提供的施工方法则反其道而行之采取一定措施将防水放到最后做：钢筋→模板→混凝土→防水(如此改变需要在施作正线隧道底板二衬的防水时将拱顶及侧墙二衬的防水全部甩出来(留出足够的甩槎长度)，并将其卷起来固定好使其不影响现场施工)；需砌筑的三面砖墙第一次砌筑时砌到距施工横通道拱顶1.5m处(此时砖墙略高于正线隧道二衬拱顶最高处)，施作正线隧道拱顶及侧墙二衬时只支设内模板将混凝土浇筑到与砖墙顶部平齐(此时正线隧道拱顶及侧墙二衬外侧为平顶结构)，混凝土达到一定强度后将施作底板时预留的防水全部焊接外包至该平顶结构并将其固定；上述“平顶”及防水完成后再将三面砖墙全部砌至与横通道拱顶密贴，然后依次后退式浇筑右线隧道“平顶”与砖墙及横通道初支之间剩余地方、左右线隧道洞门与砖墙及横通道初支之间剩余地方、左线隧道“平顶”与砖墙及横通道初支之间剩余地方。

本实用新型提供的施工方法具有省时、省工、省料、减少施工成本、降低了施工难度、安全可靠等诸多优点，有效地解决了正线隧道与施工横通道“双十字”交叉处二衬施工及施工横通道回填的一系列问题，大大提高了施工效率，具有非常高的实用价值和推广价值。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。