[发明专利]隧道二次衬砌浇筑装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够适应非常规断面及小半径曲线段应用的二次衬砌浇筑装置及方法。

背景技术

随着盾构法技术的不断发展，盾构隧道的应用越来越广泛，从最早的公路隧道、铁路隧道发展到地铁隧道、电缆隧道、取排水隧道等。根据隧道的多元化应用，对隧道的结构强度、使用年限及防水能力等也有了更高的要求，常规的一次衬砌结合嵌缝抹孔及堵漏措施已不能满足对具有特殊用途的隧道的使用需要，因此需对已建隧道浇筑内二次衬砌以满足隧道的特殊使用要求。

多年来，国内施工的二次衬砌大多存在接缝错台、漏浆、施工冷缝多、混凝土表面平整度差、颜色不一致、渗漏水等施工问题。究其原因，早期二次衬砌施工多采用自行设计的简易衬砌模具设备进行施工（例如易拆装的工字钢衬砌拱架），由于工艺限制导致二次衬砌施工存在诸多问题。经过建设者们的不断努力，1953年，我国首次使用模板台车进行隧道二次衬砌施工，完成了我国隧道建设史上从手工衬砌到机械作业的一次飞跃，1982年我国首次从日本引进模板台车用于衡广复线上的大瑶山隧道衬砌施工，1985年广东完成了我国第一台模板台车的设计制造。1988年该工艺首次应用在市南电缆过江盾构隧道工程中，并且取得了成功。工艺的不断进步也将二次衬砌施工在安全控制、质量保证及节省工期方面提升到了一个新的高度。

施工完二次衬砌的隧道具有结构强度高、使用年限长及防水能力强等优点。而使用模板台车进行二次衬砌施工具有工程质量高、结构可靠、操作方便、浇筑速度快、隧洞成型面好等优点，目前已广泛的应用于国内各个隧道的建设中。但是目前广泛应用于隧道二次衬砌混凝土浇筑的模板台车，因为要考虑工程进度，大都设计成具有较大长度的模板台车，同时为了确保浇筑后二次衬砌的混凝土观感质量，一般设计成整段不可弯曲的直线刚性体。若直接将目前的模板台车用于曲线段尤其是小半径曲线段二次衬砌施工，随着模具长度的延伸，模具中心轴线与隧道中心轴线之间的偏差将越来越大，因此将造成浇筑后二次衬砌轴线偏离原隧道轴线、曲线段二次衬砌线形与设计不一致、分段浇筑的二次衬砌接缝不顺直、局部二次衬砌内部净空直径缩小等质量缺陷。同时二次衬砌由于混凝土的浇筑空间是由隧道原有衬砌与模具封闭而成的完全封闭空间，而现有混凝土的运输、入模以及浇捣施工工艺基本上是针对开放空间的混凝土浇筑开发的，在二次衬砌这种封闭空间进行混凝土浇筑，因振捣工艺的制约、浇捣后期空间缩小造成混凝土入模困难以及混凝土无排气通道等因素的影响，二次衬砌的混凝土的密实度尤其是顶部混凝土的密实度难以保证，往往造成隧道顶部的二次衬砌出现蜂窝麻面甚至空洞等质量缺陷。如何开发出一套能够满足非常规断面及小半径曲线段的二次衬砌浇筑设备及方法是保证工程质量的关键。

发明内容

本发明是要提供一种能够适应非常规断面及小半径曲线段施工的隧道二次衬砌浇筑装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种隧道二次衬砌浇筑装置，包括针梁式模板台车，其特点是：针梁式模板台车上装有适应小半径曲线段施工的特殊模板。

针梁式模板台车与平移支撑千斤顶相连接。

一种采用隧道二次衬砌浇筑装置进行隧道二次衬砌浇筑方法，具体步骤是：

（1）非常规断面处施工

在施工扩散段时将针梁式模板台车上面的可更换顶模板换下，以适应顶升管的断面要求；

（2）小曲线半径段施工

模板每滑移1.5m后需调整平移支撑千斤顶的位置，使整个针梁式模板台车转移到中间位置后再进行模板滑移操作，如此往复，滑移到下一模指定位置。

本发明的有益效果是：

本发明采用的施工设备及方法具备局部更换模板以及能够适应小半径曲线段施工的能力，能解决二次衬砌施工在非常规断面下及小曲线半径段的施工难题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的针梁式模板台车截面图；

图3是可更换模顶板结构示意图；

图4是6m模板台车定位图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。