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      一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架及其施工方法

      文檔序號:9643412閱讀:413來源:國知局
      一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架及其施工方法
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及隧道施工領域,尤其是一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架及其施工方法。
      【背景技術】
      [0002]仰拱是鐵路隧道結構的主要組成部分之一,是隧道結構的基礎。一方面在鐵路隧道施工中設置仰拱,可使支護結構形成封閉的結構體系,提高整體受力性能,控制隧道周收斂位移及圍巖體塑性變形的發(fā)展。另一方面在隧道使用過程中,仰拱可將隧道上部的地層壓力通過隧道邊墻結構或將路面上的荷載有效的傳遞到地下,而且還可有效地抵抗隧道下部地層傳來的反力。在隧道施工中,仰拱施工質量和進度快慢將影響防水系統(tǒng),二襯等后繼工序的質量和進度。因此隧道的仰拱施工成為整個隧道施工的重要環(huán)節(jié),而在仰拱施工過程中,仰拱模板是必不可少的施工設備。而仰拱模板需要使用仰拱模架進行架設定位,定位好的仰拱模板作為仰拱的上表面,之后向模板下方澆灌混凝土形成仰拱。
      [0003]在現有鐵路隧道施工技術中,傳統(tǒng)的仰拱模架存在以下缺點:
      [0004]1、在仰拱施做過程中,通常使用整體式仰拱模板,對仰拱一次施工完后,模板須進行整體拆裝作業(yè),以便進行下一次施工操作,要投入大量勞動力且效率低下。
      [0005]2、對于地質條件良好的地層,仰拱一次施工的長度可以適當增加,而對于地質條件不良的地層,仰拱一次施工的長度應當適當縮短。但是傳統(tǒng)的仰拱模架是整體結構,沿縱向不可拆卸,不能做到針對不同地層條件,適當調整一次施工的長度,施工不靈活,拖延施工時間。
      [0006]3、當遇到特殊地質條件的情況時,由于模架長度不能調節(jié),為適應模架長度,需要對特殊地質的圍巖進行處理,合格后方可統(tǒng)一進行仰拱的澆筑。這一過程,既不利于圍巖的穩(wěn)定性,也不利于不同工種的人員同時協同工作,造成了人員的閑置和經濟上的損失。
      [0007]4、傳統(tǒng)的整體模架不能拆卸,占地較大,模架的定位費時費力,比較困難,而且不便于運輸。
      [0008]5、現有的仰拱施工模板承載力不夠大,整個仰拱模板在施工過程中容易出現變形、偏移、上浮等問題。
      [0009]6、模板下澆筑的混凝土不能得到及時的振搗,嚴重影響了仰拱施工后的質量。

      【發(fā)明內容】

      [0010]本發(fā)明的目的是為克服上述現有技術的不足,提供一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架及其施工方法。其操作簡單,方便實用,可以加快隧道仰拱的施工進度,提高仰拱施工質量,降低工程成本。
      [0011]為實現上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
      [0012]—種用于鐵路隧道仰拱施工的模架,包括桁架梁和用以支撐所述桁架梁兩端的端部支撐結構,所述桁架梁底端可拆卸的連接若干仰拱模板,所述仰拱模板之間鉸接成為一個整體;所述桁架梁由若干桁架梁單元沿縱向拼裝而成,根據隧道仰拱的施工長度選取合適數目的所述桁架梁單元來調整所述仰拱模板的長度。
      [0013]仰拱模板可拆卸,并且模板之間鉸接,這使得在仰拱施工過程中,可以在施工時將已完成施工部分的模板拆卸折疊,為其他部位的施工提供方便,提高施工進度。桁架梁通過桁架梁單元拼裝而成,克服了傳統(tǒng)上仰拱模架必須為一整體的技術偏見,可以根據工程地質的情況調整一次仰拱的施工長度,施工靈活,縮短了施工時間,也利于不同工種的人員同時協同工作。同時,模架可以分段定位之后連接,操作簡單。拆分之后的模架便于運輸。
      [0014]所述桁架梁單元包括兩個縱梁、若干橫梁和若干連接桿;所述橫梁每隔設定間距垂直設置于兩根所述縱梁上,所述連接桿的上端與所述橫梁的底部連接,所述連接桿的下端可拆卸的與所述仰拱模板連接。
      [0015]桁架梁單元利用縱梁、橫梁和連接桿的形式,具有很高的整體剛度,有利的保證了仰拱施工模架的承載力,避免仰拱模架在施工過程中出現變形、偏移和上浮問題。
      [0016]所述縱梁采用工字鋼,所述桁架梁單元的連接端,通過縱梁與相鄰的桁架梁單元連接。
      [0017]利用相鄰縱梁之間的連接,來拼接桁架梁單元,從技術上解決了傳統(tǒng)桁架梁沿縱向是整體結構,無法拆分的問題。
      [0018]所述桁架梁單元之間通過縱向連接件進行連接,所述連接件包括連接相鄰兩單元端部的連接板,所述連接板上預留有螺栓孔,連接時使用螺栓通過連接板將相鄰兩單元進行連接。
      [0019]相鄰工字鋼通過鋼板螺栓進行連接,拆卸方便,操作簡單,縮短工時。使用螺栓進行連接,保證了結構的整體強度。
      [0020]工字鋼的端部沿橫截面設有帶孔鋼板,通過螺栓將兩鋼板固定連接,進一步保證了工字鋼之間的連接強度和受力性能。
      [0021]在設有所述橫梁的相應位置處,所述縱梁的底部也設有連接所述仰拱模板的所述連接桿。
      [0022]縱梁下也設有連接桿,與橫梁下的連接桿配合工作,通過連接桿對應的支撐模板,配合完成對仰拱的施工。
      [0023]所述橫梁和所述縱梁通過吊掛件與所述連接桿連接,所述連接桿通過耳板和銷釘與所述仰拱模板連接。
      [0024]連接桿通過耳板銷釘與仰拱模板連接,便于拆卸或折疊,為其他工作的施工提供空間。
      [0025]所述仰拱模板上設有附著式混凝土高頻振動器。
      [0026]通過混凝土高頻振動器可對模板下澆筑的混凝土進行振搗,使仰拱的混凝土填充的更加密實,避免了傳統(tǒng)澆筑過程中因振搗不密實影響混凝土仰拱的承載力,同時也避免了因混凝土不密實造成仰拱中的細微的孔洞和裂隙,預防了因鋼筋銹蝕導致的仰拱過早的破壞。
      [0027]所述端部支撐結構包括兩根定位柱、底部定位梁、兩根豎向支撐柱和上部連接梁;所述定位柱置于地面上,且位于所述端部支撐結構的兩側,所述定位柱沿豎向設有若干定位孔;所述底部定位梁的兩端與兩根所述豎向支撐柱的底部固定連接為一整體,兩根所述豎向支撐柱分別位于所述底部定位梁的內側,通過所述底部定位梁上的螺栓孔和所述定位柱螺栓連接;兩根所述豎向支撐梁的頂部通過所述上部連接梁固定連接為一個整體;兩根所述豎向支撐柱之間設有斜支撐桿,用以增強整個端部支撐結構的整體強度。
      [0028]端部支撐結構利用定位孔,可以方便的調整仰拱模架的高度,以適應環(huán)境復雜的施工現場。
      [0029]所述豎向支撐柱上固定設有連接板,通過所述連接板上的螺栓孔與所述定位柱螺栓連接;所述上部連接梁的端部設有吊裝件。
      [0030]可通過焊接在豎向支撐梁上的連接板用螺栓與豎向支撐梁相連接來調整所述端部支撐結構的高度,進而調整所述仰拱模架的高度。利用連接板與定位柱的連接,可以進一步加強連接部位的連接強度,提高結構的整體穩(wěn)定性。
      [0031]一種用于鐵路隧道仰拱施工的模架的施工方法,包括以下步驟:
      [0032]步驟1:根據此次施工仰拱高度要求,通過定位孔調節(jié)底部定位梁與定位柱的連接位置,將所述底部定位梁與定位柱和豎向支撐柱固定連接,形成牢固的端部支撐結構;
      [0033]步驟2:根據此次施工地質情況確定仰拱的施工長度,進而確定沿縱向模板單元的數量;
      [0034]步驟3:按照所需數量,組裝模板單元,所述模板單位的組裝過程為:將各模板通過連接耳板進行螺栓連接,形成整體模板;所述整體模板的兩端通過連接耳板與連接桿連接,形成一個完整的仰拱模架單元;各所述仰拱模架單元之間通過連接件進行連接,形成一個牢固的整體結構,所述仰拱模架整體結構的兩側分別與所述端部支撐結構固定連接。
      [0035]上述步驟的順序根據實際情況可以進行相應調整。
      [0036]本發(fā)明解決了傳統(tǒng)隧道仰拱施工效率低,模板穩(wěn)定性差及模板下混凝土難振搗的難題,具有以下有益效果:
      [0037]1、各模板之間相互鉸接的方式連接為一體,在仰拱施工過程中,可以在施工的同時將已完成施工部分的模板折疊起來,從而可分開對與仰拱連接的二襯或是邊墻進行施工,提高了仰拱施工的進度;
      [0038]2、可以對模板下方的混凝土進行振搗,解決了傳統(tǒng)鐵路隧道仰拱施工時不能對仰拱模板下方混凝土進行振搗的難題,避免了傳統(tǒng)澆筑過程中因振搗不密實影響混凝土仰拱的承載力;
      [0039]3、整個模板在長
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