CN113668392B - 一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法：1)制造多个二衬支架片单元，每个二衬支架片单元均为拱形结构；2)浇筑二衬侧墙，并在每侧二衬侧墙上预埋多个牛腿，多个牛腿位于同一直线上；每个牛腿上设置有千斤顶，多个千斤顶共同支撑沿直线方向布置的纵向调节梁；3)安装二衬支架：依次安装多个二衬支架片单元，每个二衬支架片单元的两端分别连接在隧洞两侧的二衬侧墙上的纵向调节梁上，并且，多个二衬支架片单元之间彼此间隔布置；每个施工段上的二衬支架片单元安装完成后，通过调节千斤顶从而调节二衬支架片单元的高程，完成二衬支架的安装。本发明施工方法既保证了施工质量，又提高了施工效率，并节约了施工成本。

Description

一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法

技术领域

本发明涉及隧道式锚碇施工技术，特别涉及一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，适用于埋深较大、倾角大、二次衬砌较长的隧道锚，可满足目前建筑施工过程中对于隧道锚二衬的施工要求。

背景技术

由于悬索大桥的跨越能力以及美观性，近来年我国悬索桥建设越来越多，悬索桥隧道式锚碇施工是悬索桥施工重点控制内容之一，如何加快隧道锚的施工进度、如何确保隧道锚支护质量一直以来是施工建设者们研究的课题。

目前，国内悬索桥隧道式锚碇二衬支架的施工均是在隧洞内拼装隧道锚截面全断面的钢拱架，因洞内作业面狭窄，支架质量重，大型机械难以在洞内正常运作，无法精准调节高度，安装误差较大，施工难度大，导致二次衬砌厚度不均匀，所以现在需要一种省时省力而且能够确保二衬支架精度的施工方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种隧道式锚碇二次衬砌支架的施工方法，既保证了施工质量，又提高了施工效率，并节约了施工成本。

本发明所采用的技术方案是：一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，制造多个二衬支架片单元，每个所述二衬支架片单元均为拱形结构；

步骤2，在所述隧道式锚碇的隧洞内浇筑位于所述隧洞两侧的二衬侧墙，并在每侧所述二衬侧墙上预埋多个牛腿，多个所述牛腿位于同一直线上；每个所述牛腿上设置有千斤顶，多个所述千斤顶共同支撑沿所述直线方向布置的纵向调节梁；

步骤3，安装二衬支架：依次安装多个所述二衬支架片单元，每个所述二衬支架片单元的两端分别连接在所述隧洞两侧的二衬侧墙上的纵向调节梁上，并且，多个所述二衬支架片单元之间彼此间隔布置；每个施工段上的所述二衬支架片单元安装完成后，通过调节该施工段上的全部所述千斤顶，从而调节所述二衬支架片单元的高程，完成二衬支架的安装。

进一步地，步骤1中，所述二衬支架片单元包括两片竖直支撑和一片钢拱架，所述钢拱架的两端分别固定连接在所述两片竖直支撑上。

进一步地，所述钢拱架分节制作，由多节钢拱架单体依次连接而成，每节所述钢拱架单体的两端设置有法兰板用于相邻所述钢拱架单体之间的连接。

进一步地，步骤2中，所述二衬侧墙浇筑至二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线。

进一步地，步骤2中，所述直线与水平线的夹角小于所述二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线与水平线的夹角。

进一步地，所述牛腿包括：

背板，所述背板与所述二衬侧墙的内墙壁平行布置；

锚固钢筋，所述锚固钢筋布置在所述背板面向所述二衬侧墙的一侧上，所述锚固钢筋与所述背板共同预埋进所述二衬侧墙内；以及，

顶板，所述顶板布置在所述背板背离所述二衬侧墙的一侧上，所述千斤顶布置在所述顶板上。

进一步地，所述牛腿还包括：

支撑板，所述支撑板与所述背板、所述顶板均垂直布置，并且，所述支撑板分别与所述背板和所述顶板固定连接；

加劲板，所述加劲板与所述背板平行布置、且与所述顶板垂直布置，所述加劲板固定连接在所述顶板的底面上；以及，

挡头钢板，所述挡头钢板固定连接在所述顶板的顶面上，并且，位于所述牛腿靠近所述隧道式锚碇后锚面的一侧上，用于防止所述千斤顶下滑。

进一步地，步骤3进一步包括：

步骤3-1，在所述隧道式锚碇的隧洞洞口外设置卷扬机，并在初期支护的***锚杆上设置滑轮；通过运输小车将待安装的二衬支架片单元运输至指定位置，所述卷扬机的钢丝绳绕过所述滑轮后与所述待安装的二衬支架片单元相连接，通过所述卷扬机和所述滑轮将所述待安装的二衬支架片单元吊装至所述纵向调节梁上，所述二衬支架片单元与所述纵向调节梁固定连接；

步骤3-2，按照步骤3-1所示的方法依次安装全部所述二衬支架片单元，每个施工段内的全部所述二衬支架片单元安装完成后，对所述二衬支架片单元的倾斜度进行复测，保证每个所述二衬支架片单元所在平面与所述隧道式锚碇的前锚面/后锚面相平行；

步骤3-3，共同调节该施工段上的全部所述千斤顶，从而调节所述二衬支架片单元的高程，直至满足二衬拱顶处混凝土厚度；

步骤3-4，通过与所述二衬支架片单元所在平面垂直布置的连接杆将一个施工段的全部所述二衬支架片单元连接为一个整体，所述连接杆设置有多个。

进一步地，步骤3-1中，所述的通过所述卷扬机和所述滑轮将所述待安装的二衬支架片单元吊装至所述纵向调节梁上，包括：先吊装所述二衬支架片单元的竖直支撑，并将所述竖直支撑固定连接在所述纵向调节梁上，再分节吊装所述二衬支架片单元的钢拱架单体，每节所述钢拱架单体通过法兰盘和螺栓与相邻的钢拱架单体或竖直支撑固定连接。

本发明的有益效果是：

(1)通过调节牛腿上的千斤顶来调节二衬支架片单元的标高，可以精确的调整二衬拱顶混凝土的浇筑厚度，解决了二衬拱顶混凝土浇筑厚度不均匀的问题，保证了施工质量。

(2)大大减少了二衬拱顶支架直线段部分的长度，节省了材料，且工序简单、工程进度快，大大缩短了工期，节约施工成本，经济效益十分明显。

(3)将二衬支架片单元的钢拱架分段制作，分段安装，减轻了安装重量，提高了钢拱架的整体刚度和稳定性，方便可靠。

(4)二衬支架在钢结构加工场标准化分段生产、标记，组装精度比整体制作高。

(5)隧道式锚碇二衬支架施工的成功，为以后类似的情况下的建设提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的工法技术将促进隧道锚的施工技术进步，社会效益显著。

附图说明

图1：本发明的二衬支架侧面整体结构示意图；

图2：本发明的二衬支架正面结构示意图；

图3：本发明的牛腿侧面结构示意图；

图4：本发明的牛腿正面结构示意图(图3中A-A剖面示意图)；

图5：本发明的牛腿背面结构示意图(图3中B-B剖面示意图)；

图6：本发明的二衬支架片单元吊装示意图；

附图标注：

1——二衬支架片单元； 1-1——竖直支撑；

1-2——钢拱架； 2——纵向调节梁；

3——牛腿； 3-1——锚固钢筋；

3-2——支撑板； 3-3——加劲板；

3-4——顶板； 3-5——背板；

3-6——挡头钢板； 4——千斤顶；

5——连接杆； 6——卷扬机；

6-1——钢丝绳； 7——运输小车；

8——***锚杆； 9——滑轮；

W——二衬侧墙；

L——二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线；

S1——前锚面； S2——后锚面；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如附图1至图6所示，一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，制造多个二衬支架片单元1，每个所述二衬支架片单元1均为拱形结构，包括两片竖直支撑1-1和一片钢拱架1-2，所述钢拱架1-2的两端分别固定连接在所述两片竖直支撑1-1上。其中，所述钢拱架1-2分3节制作，由3节钢拱架单体依次连接而成，每节所述钢拱架单体的两端设置有法兰板用于相邻所述钢拱架单体之间的连接，这样既减轻了吊装重量，又提高了制作精度，提高了钢拱架1-2的刚度和稳定性。

步骤2，在所述隧道式锚碇的隧洞内浇筑位于所述隧洞两侧的二衬侧墙W，所述二衬侧墙W浇筑至二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线L；并在每侧所述二衬侧墙W上预埋牛腿3并安置千斤顶4、纵向调节梁2。其中，所述牛腿3包括1cm厚的背板3-5、直径为

的锚固钢筋3-1、顶板3-4、支撑板3-2、加劲板3-3和挡头钢板3-6；所述背板3-5与所述二衬侧墙W的内墙壁平行布置；所述锚固钢筋3-1布置在所述背板3-5面向所述二衬侧墙W的一侧上，所述锚固钢筋3-1的末端做成向上弯起的弯钩，所述锚固钢筋3-1与所述背板3-5共同预埋进所述二衬侧墙W内；所述顶板3-4布置在所述背板3-5背离所述二衬侧墙W的一侧上，所述千斤顶4布置在所述顶板3-4上；所述支撑板3-2与所述背板3-5、所述顶板3-4均垂直布置，并且，所述支撑板3-2分别与所述背板3-5和所述顶板3-4固定连接；所述加劲板3-3与所述背板3-5平行布置、且与所述顶板3-4垂直布置，所述加劲板3-3固定连接在所述顶板3-4的底面上；所述挡头钢板3-6固定连接在所述顶板3-4的顶面上，并且，位于所述牛腿3靠近所述隧道式锚碇后锚面S2的一侧上，用于防止所述千斤顶4下滑。具体包括：

步骤2-1，绑扎完所述二衬侧墙W的钢筋后，按事先算好的高程用全站仪在两面所述二衬侧墙W的钢筋上测量所述牛腿3的顶面高程点位，单面所述二衬侧墙W的牛腿3高程点数为每个施工段3-4个，且所有所述牛腿3的顶板3-4顶面的高程点在一条直线上，所述直线与水平线的夹角小于所述设计交接线L与水平线的夹角，即，所述直线倾角缓于所述隧道式锚碇倾角，将所述隧道式锚碇原本的大倾角调整为小倾角，便于二衬支架的安装。

步骤2-2，将所述牛腿3按测量好的点位预埋进侧墙钢筋中，先在所述二衬侧墙W的钢筋内预埋所述背板3-5和所述锚固钢筋3-1，所述背板3-5和所述锚固钢筋3-1与所述二衬侧墙W的钢筋焊接固定。所述背板3-5与所述二衬侧墙W的混凝土面齐平或凹进混凝土面1cm以内。浇筑完所述二衬侧墙W的混凝土后，再焊接所述支撑板3-2、顶板3-4、加劲板3-3。

制作牛腿3的钢板、钢筋规格以二衬混凝土重量与二衬支架重量共同确定。

步骤2-3，将所述千斤顶4安置在所述牛腿3的顶板3-4上，在所述顶板3-4上焊接挡头钢板3-6，防止所述千斤顶4下滑。

步骤2-4，将所述纵向调节梁2放置于所述千斤顶4上。所述纵向调节梁2是按施工段分段安装。

步骤3，安装二衬支架：依次安装多个所述二衬支架片单元1，每个所述二衬支架片单元1的两端分别连接在所述隧洞两侧的二衬侧墙W上的纵向调节梁2上，并且，多个所述二衬支架片单元1之间彼此间隔布置；每个施工段上的所述二衬支架片单元1安装完成后，通过调节该施工段上的全部所述千斤顶4，从而调节所述二衬支架片单元1的高程，完成二衬支架的安装。具体包括：

步骤3-1，在距所述隧道式锚碇的隧洞洞口一段距离设置卷扬机6，并在初期支护的***锚杆8上设置滑轮9；通过运输小车7将待安装的二衬支架片单元1运输至指定位置，所述卷扬机6的钢丝绳6-1绕过所述滑轮9后与所述待安装的二衬支架片单元1相连接，通过所述卷扬机6和所述滑轮9将所述待安装的二衬支架片单元1吊装至所述纵向调节梁2上。先吊装所述二衬支架片单元1的竖直支撑1-1，并将所述竖直支撑1-1临时焊接固定在所述纵向调节梁2上，再分节吊装所述二衬支架片单元1的钢拱架单体，每节所述钢拱架单体通过法兰盘和螺栓与相邻的钢拱架单体或竖直支撑1-1固定连接。

步骤3-2，按照步骤3-1所示的方法依次安装全部所述二衬支架片单元1，每个施工段内的全部所述二衬支架片单元1安装完成后，利用全站仪对所述二衬支架片单元1的倾斜度进行复测，保证每个所述二衬支架片单元1所在平面与所述隧道式锚碇的前锚面S1/后锚面S2相平行。

步骤3-3，共同调节该施工段上的全部所述千斤顶4，从而调节所述二衬支架片单元1的高程，直至满足二衬拱顶处混凝土厚度。

步骤3-4，通过与所述二衬支架片单元1所在平面垂直布置的连接杆5将一个施工段的全部所述二衬支架片单元1连接为一个整体，所述连接杆5设置有多个。所述连接杆5与所述二衬支架片单元1采用焊接连接。

本发明的装置实际尺寸以施工现场实际情况而定。

本发明能够适应倾角较大的隧道锚二衬支架施工，保证在二衬支架上浇筑拱顶的混凝土的厚度、均匀性等符合设计要求，同时该装置具有结构简单，操作灵活，作业方便快捷，使用效果好，施工速度快，效率高和施工安全隐患少等优点，能够有效的缩短工期以及保证施工安全，对于同类型施工可作为参照使用。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制造多个二衬支架片单元(1)，每个所述二衬支架片单元(1)均为拱形结构；

步骤2，在所述隧道式锚碇的隧洞内浇筑位于所述隧洞两侧的二衬侧墙(W)，并在每侧所述二衬侧墙(W)上预埋多个牛腿(3)，多个所述牛腿(3)位于同一直线上；每个所述牛腿(3)上设置有千斤顶(4)，多个所述千斤顶(4)共同支撑沿所述直线方向布置的纵向调节梁(2)；

步骤3，安装二衬支架：依次安装多个所述二衬支架片单元(1)，每个所述二衬支架片单元(1)的两端分别连接在所述隧洞两侧的二衬侧墙(W)上的纵向调节梁(2)上，并且，多个所述二衬支架片单元(1)之间彼此间隔布置；每个施工段上的所述二衬支架片单元(1)安装完成后，通过调节该施工段上的全部所述千斤顶(4)，从而调节所述二衬支架片单元(1)的高程，完成二衬支架的安装；具体包括：

步骤3-1，在所述隧道式锚碇的隧洞洞口外设置卷扬机(6)，并在初期支护的***锚杆(8)上设置滑轮(9)；通过运输小车(7)将待安装的二衬支架片单元(1)运输至指定位置，所述卷扬机(6)的钢丝绳(6-1)绕过所述滑轮(9)后与所述待安装的二衬支架片单元(1)相连接，通过所述卷扬机(6)和所述滑轮(9)将所述待安装的二衬支架片单元(1)吊装至所述纵向调节梁(2)上，所述二衬支架片单元(1)与所述纵向调节梁(2)固定连接；

步骤3-2，按照步骤3-1所示的方法依次安装全部所述二衬支架片单元(1)，每个施工段内的全部所述二衬支架片单元(1)安装完成后，对所述二衬支架片单元(1)的倾斜度进行复测，保证每个所述二衬支架片单元(1)所在平面与所述隧道式锚碇的前锚面(S1)/后锚面(S2)相平行；

步骤3-3，共同调节该施工段上的全部所述千斤顶(4)，从而调节所述二衬支架片单元(1)的高程，直至满足二衬拱顶处混凝土厚度；

步骤3-4，通过与所述二衬支架片单元(1)所在平面垂直布置的连接杆(5)将一个施工段的全部所述二衬支架片单元(1)连接为一个整体，所述连接杆(5)设置有多个。

2.根据权利要求1所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，步骤1中，所述二衬支架片单元(1)包括两片竖直支撑(1-1)和一片钢拱架(1-2)，所述钢拱架(1-2)的两端分别固定连接在所述两片竖直支撑(1-1)上。

3.根据权利要求2所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，所述钢拱架(1-2)分节制作，由多节钢拱架单体依次连接而成，每节所述钢拱架单体的两端设置有法兰板用于相邻所述钢拱架单体之间的连接。

4.根据权利要求1所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，所述二衬侧墙(W)浇筑至二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线(L)。

5.根据权利要求4所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，步骤2中，所述直线与水平线的夹角小于所述二衬拱顶与二衬侧墙的设计交接线(L)与水平线的夹角。

6.根据权利要求1所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，所述牛腿(3)包括：

背板(3-5)，所述背板(3-5)与所述二衬侧墙(W)的内墙壁平行布置；

锚固钢筋(3-1)，所述锚固钢筋(3-1)布置在所述背板(3-5)面向所述二衬侧墙(W)的一侧上，所述锚固钢筋(3-1)与所述背板(3-5)共同预埋进所述二衬侧墙(W)内；以及，

顶板(3-4)，所述顶板(3-4)布置在所述背板(3-5)背离所述二衬侧墙(W)的一侧上，所述千斤顶(4)布置在所述顶板(3-4)上。

7.根据权利要求6所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，所述牛腿(3)还包括：

支撑板(3-2)，所述支撑板(3-2)与所述背板(3-5)、所述顶板(3-4)均垂直布置，并且，所述支撑板(3-2)分别与所述背板(3-5)和所述顶板(3-4)固定连接；

加劲板(3-3)，所述加劲板(3-3)与所述背板(3-5)平行布置、且与所述顶板(3-4)垂直布置，所述加劲板(3-3)固定连接在所述顶板(3-4)的底面上；以及，

挡头钢板(3-6)，所述挡头钢板(3-6)固定连接在所述顶板(3-4)的顶面上，并且，位于所述牛腿(3)靠近所述隧道式锚碇后锚面(S2)的一侧上，用于防止所述千斤顶(4)下滑。

8.根据权利要求1所述的用于大倾角隧道式锚碇二衬支架的施工方法，其特征在于，步骤3-1中，所述的通过所述卷扬机(6)和所述滑轮(9)将所述待安装的二衬支架片单元(1)吊装至所述纵向调节梁(2)上，包括：先吊装所述二衬支架片单元(1)的竖直支撑(1-1)，并将所述竖直支撑(1-1)固定连接在所述纵向调节梁(2)上，再分节吊装所述二衬支架片单元(1)的钢拱架单体，每节所述钢拱架单体通过法兰盘和螺栓与相邻的钢拱架单体或竖直支撑(1-1)固定连接。

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