CN113803088A - 一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构及施工方法，该施工结构包括初次衬砌、隔离缓冲层和二次衬砌，隔离缓冲层的两侧底部分别设置有一个集水管，集水管与口子件箱涵之间设置有多个泄水管；该方法包括步骤一、施工初次衬砌和口子件箱涵；二、安装集水管和泄水管；三、施工仰拱填充层；四、施工隔离缓冲层；五、施工隧道腰线以下的二次衬砌；六、施工中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌。本发明能有效降低因初次衬砌渗漏水造成二次衬砌结构的损坏，提高了施工工效，采用专用模板台车同步进行风道板和中隔墙施工，能够在不影响物料运输的情况下实现剩余结构同步施工，具有拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短的优点。

Description

一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构及施工方法

技术领域

本发明属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构及施工方法。

背景技术

近年来，我国的大型盾构隧道工程数量多、建设规模大、施工技术难度复杂、发展速度快。尤其在地铁、公路隧道、高速铁路隧道大断面化、深埋化、高水压化的趋势下，我国在修建大型水下盾构隧道的过程中，开始尝试使用“管片+二次衬砌”的复合型衬砌型式，通过在盾构管片内侧模筑混凝土二次衬砌，使其与管片衬砌形成复合衬砌结构，有效提高隧道结构耐久性。

设置内衬存在的缺点与不足：

(1)初次衬砌出现渗漏水，水长期存留在内圆弧与管片之间易产生水压对二衬结构造成影响；

(2)盾构隧道管片由螺栓连接，整体受力状态偏于柔性；而内圆弧衬砌为整模现浇，可容许发生的变形量相对较小，整体受力状态偏于刚性；叠合结构形式内圆弧衬砌可能在一定程度上影响管片的变形，尤其在地震等突变工况；

(3)与盾构同步施工对盾构掘进施工进度影响较大；

(4)传统施工工艺，先采用π型模板台车施做风道板，等隧道贯通后施做中隔墙，主要因为风道板跨度过大，按照相关规范要求，混凝土拆模强度要求100％，造成施工成本高，总体工期长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其结构设计合理，施工方便便捷，有效降低因初次衬砌渗漏水造成二次衬砌结构的损坏，实现了盾构掘进与内衬的同步实施，提高了施工工效，为以后类似大直径单洞双线隧道双层衬砌内部结构施工提供参考；采用专用模板台车同步实施风道板+中隔墙的快速施工工艺能够在不影响物料运输的情况下实现剩余结构同步施工作业，具有移动快、拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：包括设置在隧道洞体内的初次衬砌、以及设置在初次衬砌内的二次衬砌和仰拱找平板，所述初次衬砌包括多环管片，所述仰拱找平板设置在二次衬砌的两侧底部之间，所述初次衬砌和二次衬砌之间设置有隔离缓冲层，所述仰拱找平板上设置有中隔墙，所述中隔墙上设置有风道板，所述仰拱找平板的底部设置有口子件箱涵和仰拱填充层，所述口子件箱涵包括多个预制口子件，所述隔离缓冲层的两侧底部分别设置有一个集水管，所述集水管上开设有多个进水孔，所述集水管沿隧道的延伸方向布设，所述集水管与口子件箱涵之间设置有多个泄水管。

上述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述中隔墙的两侧分别设置有一个疏散平台，两个所述疏散平台对称布设在中隔墙的两侧底部，所述疏散平台与中隔墙相互垂直。

上述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述风道板的两端分别连接在隧道两侧的二次衬砌上，所述风道板与中隔墙相互垂直，所述中隔墙与仰拱找平板相互垂直。

上述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述泄水管的一端通过三通管道与集水管相互连通，所述泄水管的另一端向下倾斜后与口子件箱涵的内部通道相贯通。

上述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述仰拱找平板沿隧道的延伸方向布设，所述仰拱找平板的下表面紧贴口子件箱涵的上表面布设，所述泄水管与仰拱找平板之间的夹角为10°～15°。

上述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述集水管上的多个进水孔呈多排交错布设，所述集水管的外部包裹有无纺布透水层。

同时，本发明还公开了一种隔离式双衬砌盾构隧道结构的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、施工初次衬砌和口子件箱涵：隧道盾构掘进过程中，由前至后同步进行隧道洞体内管片的拼装形成初次衬砌，同时由前至后同步进行隧道洞体底部预制口子件的拼装形成口子件箱涵；

步骤二、安装集水管和泄水管：当初次衬砌的施工长度达到设定长度后，在已施工的初次衬砌的底部沿隧道延伸方向通过三通依次连接多个集水管节段形成集水管；

其中，每安装一个所述集水管节段，在所述集水管节段的外侧包裹无纺布透水层，每安装一个三通，在所述三通上安装一个泄水管，所述泄水管上远离集水管的一端伸入至所述预制口子件上预留的通孔内；

步骤三、施工仰拱填充层：每完成一个所述集水管节段的安装，对已安装所述集水管节段位置处的口子件箱涵两侧由前至后浇筑混凝土进行回填，进而形成一段仰拱填充层；

步骤四、施工隔离缓冲层：当步骤三中已施工的仰拱填充层的混凝土强度达到设计强度时，在混凝土强度达到设计强度的仰拱填充层对应位置处的初次衬砌表面设置隔离缓冲层；

步骤五、施工隧道腰线以下的二次衬砌：由前至后对已施工隔离缓冲层的两侧腰部以下部分采用定型小钢模板体系浇筑混凝土形成底部二次衬砌；

步骤六、施工中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌：当隧道盾构掘进完成后，采用专用模板台车由前至后对中隔墙、风道板以及中部二次衬砌的设计位置处进行浇筑施工，形成中隔墙、风道板以及中部二次衬砌；

其中，所述专用模板台车包括两个对称布设的模板台车单元，每个所述模板台车单元均包括装配式模板和与所述装配式模板相配合的模板支撑骨架，所述装配式模板包括用于成型中部二次衬砌的中部弧形模板、用于成型中隔墙的竖向模板、以及用于成型风道板的水平模板，两个竖向模板之间连接有多个对拉螺杆，两个竖向模板之间设置有与中隔墙的厚度相适配的间隙；

步骤七、施工仰拱找平板和拱顶二次衬砌：当风道板的混凝土强度达到设计要求后，在口子件箱涵和仰拱填充层的上表面浇筑混凝土施工仰拱找平板，同时在已施工的风道板上部采用小型模板台车对风道板上的顶部二次衬砌进行施工。

上述的施工方法，其特征在于：步骤五中采用的所述定型小钢模板体系包括与初次衬砌内壁相配合的底部弧形模板和模板支撑架体，所述模板支撑架体包括多个沿隧道延伸方向依次连接的直角三角形支架，每个所述直角三角形支架的斜边上由上至下依次均安装有多个用于顶推底部弧形模板的顶推油缸，所述顶推油缸的一端铰接在直角三角形支架上，所述顶推油缸的另一端与底部弧形模板铰接；

多个所述直角三角形支架相互平行，每个所述直角三角形支架的底部均设置有两个滚轮；

所述直角三角形支架上的多个顶推油缸与水平面之间的夹角由上至下逐渐增大。

上述的施工方法，其特征在于：步骤六中，所述中部弧形模板的上端设置有一个用于与水平模板连接的第一水平连接段模板，所述第一水平连接段模板与中部弧形模板一体成型，所述第一水平连接段模板铰接在水平模板的一侧，所述竖向模板的上端设置有一个用于与水平模板连接的第二水平连接段模板，所述第二水平连接段模板与竖向模板一体成型，所述第二水平连接段模板铰接在水平模板的另一侧；

所述模板支撑骨架为立方体架体，所述水平模板通过两个工字钢设置在模板支撑骨架的顶部，所述模板支撑骨架的一侧设置有用于顶推中部弧形模板的顶推油缸，所述模板支撑骨架的另一侧设置有用于顶推竖向模板的顶推油缸；

所述中部弧形模板与模板支撑骨架之间、以及竖向模板与模板支撑骨架之间均连接有多个起支撑作用的调节螺杆。

上述的施工方法，其特征在于：步骤六中，所述模板支撑骨架底部的每个角上均设置有一个顶升油缸，所述顶升油缸沿模板支撑骨架的高度方向布设，所述顶升油缸的缸体固定在模板支撑骨架的一侧，每个所述顶升油缸的活塞杆端均设置有一个行走机构。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，通过在初次衬砌和二次衬砌之间设置有隔离缓冲层，隔离缓冲层在初次衬砌和二次衬砌之间起缓冲、隔离的作用，避免二次衬砌与初次衬砌结合成一个整体共同承担围岩压，进而避免初次衬砌的作用力直接传递到二次衬砌造成结构的破坏力。

2、本发明采用的隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，通过在隔离缓冲层的两侧底部分别设置有一个集水管，同时在集水管与口子件箱涵之间连接多个泄水管，能够通过集水管收集初次衬砌与二次衬砌之间的积水，并通过泄水管排放至口子件箱涵内，有效降低因初次衬砌渗漏水造成二次衬砌结构的损坏。

3、本发明采用的方法，通过将二次衬砌分底部二次衬砌、中部二次衬砌和顶部二次衬砌分别进行施工，同时当整个隧道整体贯通后才进行中隔墙、风道板和中部二次衬砌的施工，有效的解决了盾构同步掘进施工中盾构掘进与内衬施工的相互交叉干扰影响，实现了盾构掘进与内衬的同步实施，提高了施工工效，为以后类似大直径单洞双线隧道双层衬砌内部结构施工提供参考。

4、本发明采用的方法，通过采用专用模板台车，能够在不影响物料运输的情况下实现中隔墙、风道板以及隧道腰线至风道板之间的中部二次衬砌结构的同步施工作业，具有移动快、拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短、结构可靠、操作方便、隧道成型面好等优点。

综上所述，本发明结构设计合理，施工方便便捷，有效降低因初次衬砌渗漏水造成二次衬砌结构的损坏，实现了盾构掘进与内衬的同步实施，提高了施工工效，为以后类似大直径单洞双线隧道双层衬砌内部结构施工提供参考；采用专用模板台车同步实施风道板+中隔墙的快速施工工艺能够在不影响物料运输的情况下实现剩余结构同步施工作业，具有移动快、拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短等优点。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明隔离式双衬砌盾构隧道施工结构的断面图。

图2为本发明定型小钢模板体系的结构示意图。

图3为本发明专用模板台车的结构示意图。

图4为本发明方法的流程框图。

附图标记说明:

1—初次衬砌； 2—隔离缓冲层； 3—二次衬砌；

3-1—底部二次衬砌； 3-2—中部二次衬砌； 3-3—顶部二次衬砌；

4—仰拱找平板； 5—中隔墙； 6—风道板；

7—口子件箱涵； 8—仰拱填充层； 9—集水管；

10—泄水管； 11—疏散平台； 12—底部弧形模板；

13—模板支撑架体； 13-1—直角三角形支架； 13-2—滚轮；

14—顶推油缸； 15-1—中部弧形模板； 15-2—竖向模板；

15-3—水平模板； 16—对拉螺杆； 17—模板支撑骨架；

18—调节螺杆； 19—顶升油缸； 20—行走机构。

具体实施方式

如图1所示的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，包括设置在隧道洞体内的初次衬砌1、以及设置在初次衬砌1内的二次衬砌3和仰拱找平板4，所述初次衬砌1包括多环管片，所述仰拱找平板4设置在二次衬砌3的两侧底部之间，所述初次衬砌1和二次衬砌3之间设置有隔离缓冲层2，所述仰拱找平板4上设置有中隔墙5，所述中隔墙5上设置有风道板6，所述仰拱找平板4的底部设置有口子件箱涵7和仰拱填充层8，所述口子件箱涵7包括多个预制口子件，所述隔离缓冲层2的两侧底部分别设置有一个集水管9，所述集水管9上开设有多个进水孔，所述集水管9沿隧道的延伸方向布设，所述集水管9与口子件箱涵7之间设置有多个泄水管10，所述泄水管10与集水管9相互垂直。

实际使用时，所述隔离缓冲层2为厚度为2cm厚的具有一定压缩量的板材，初次衬砌1的管片以螺栓相连属柔性受力结构，而二次衬砌3为现浇整体式结构多被认为是刚性结构，通过在初次衬砌1和二次衬砌3之间设置有隔离缓冲层2，隔离缓冲层2在初次衬砌1和二次衬砌3之间起缓冲、隔离的作用，避免二次衬砌3与初次衬砌1结合成一个整体共同承担围岩压，进而避免初次衬砌1的作用力直接传递到二次衬砌3造成结构的破坏力。

需要说明的是，地铁长期运营震动及地层变化可能引起初次衬砌1的管片接缝张开、错位等变形过大而引发一定量的渗漏水，若发生渗漏将有一定的水压作用在二次衬砌3上，而二次衬砌3承载能力较小在受到较大水压作用下可能变形过大失稳，影响结构耐久性，因此在隔离缓冲层2的两侧底部分别设置有一个集水管9，能够通过集水管9收集初次衬砌1与二次衬砌3之间的积水，有效降低因初次衬砌1渗漏水造成二次衬砌3结构的损坏。

特别的，通过在集水管9与口子件箱涵7之间连接多个泄水管10，能够有效将集水管9内的积水排放至口子件箱涵7内，进而通过口子件箱涵7排出隧道，能有效保证排水效率。

具体实施时，仰拱找平板4通过中隔墙5分为左右两段，中隔墙5的底部直接与口子件箱涵7的顶部紧贴。

本实施例中，所述中隔墙5的两侧分别设置有一个疏散平台11，两个所述疏散平台11对称布设在中隔墙5的两侧底部，所述疏散平台11与中隔墙5相互垂直。

实际使用时，疏散平台11设置在中隔墙5上且疏散平台11靠近仰拱找平板4布设，疏散平台11的宽度小于风道板6上位于中隔墙5一侧的宽度。

本实施例中，所述风道板6的两端分别连接在隧道两侧的二次衬砌3上，所述风道板6与中隔墙5相互垂直，所述中隔墙5与仰拱找平板4相互垂直。

实际使用时，风道板6与中隔墙5一体成型。

本实施例中，所述泄水管10的一端通过三通管道与集水管9相互连通，所述泄水管10的另一端向下倾斜后与口子件箱涵7的内部通道相贯通。

实际使用时，通过使泄水管10的另一端向下倾斜并与口子件箱涵7的内部通道相贯通，便于集水管9内的积水快速的通过泄水管10排进口子件箱涵7内，进而避免因集水管9内充满水而导致初次衬砌1与二次衬砌3之间积水。

本实施例中，所述仰拱找平板4沿隧道的延伸方向布设，所述仰拱找平板4的下表面紧贴口子件箱涵7的上表面布设，所述泄水管10与仰拱找平板4之间的夹角为10°～15°。

本实施例中，所述集水管9上的多个进水孔呈多排交错布设，所述集水管9的外部包裹有无纺布透水层。

实际使用时，通过在集水管9上设置多个进水孔，便于初次衬砌1与二次衬砌3之间积水通过进水孔进入至集水管9内。

具体实施时，通过在集水管9的外部包裹有无纺布透水层，能够将集水管9与二次衬砌3和仰拱填充层8进行分隔，进而便于初次衬砌1与二次衬砌3之间的积水进入集水管9内。

如图2至图4所示的一种隔离式双衬砌盾构隧道结构的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、施工初次衬砌和口子件箱涵：隧道盾构掘进的同时，由前至后同步进行隧道洞体内管片的拼装和预制口子件的拼装，直至完成初次衬砌1和口子件箱涵7的施工；

实际使用时，初次衬砌1起主要的支护作用，使隧道内部结构不受围岩的影响，初次衬砌1的管片采用错缝拼装方式，管片拼装采取自上而下的原则，由下部开始，先装底部标准块或邻接块，再对称安装剩余的标准块和邻接块，最后安装封顶块；管片拼装时先纵向压紧环向止水条，再环向压紧纵向止水条，并微调对准螺栓孔；边拼装管片边拧紧纵、环向连接螺栓；当整环管片脱出盾尾后，再次按规定拧紧全部连接螺栓。

需要说明的是，口子件箱涵7包括多个沿隧道延伸方向依次连接的预制口子件，口子件箱涵7的主要作用是确保胶轮运输车、叉车、砂浆罐车、等盾构施工车辆有平坦的运输通道，后期作为隧道用管道、电缆安放、渗漏水汇集的通道。口子件箱涵7为砼预制构件，预制口子件拼装施工也与盾构掘进施工同步进行，在盾构机连接桥区域通过箱涵件吊机进行移动和拼装。

步骤二、安装集水管和泄水管：当初次衬砌1的施工长度达到一千米后，在已施工的初次衬砌1的底部沿隧道延伸方向通过三通依次连接多个集水管节段形成集水管9；

其中，每安装一个所述集水管节段，在所述集水管节段的外侧包裹无纺布透水层，每安装一个三通，在所述三通上安装一个泄水管10，所述泄水管10上远离集水管9的一端伸入至所述预制口子件上预留的通孔内；

实际使用时，集水管9由多个集水管节段通过三通连接而成，相邻两个所述集水管节段之间均设置有一个泄水管10，进行集水管9和泄水管10的施工时，首先在初次衬砌1的两侧底部分别安装一个集水管节段，然后通过三通在所述集水管节段的后端连接一个泄水管10，并将泄水管10的一端安装在所述预制口子件上预留的通孔内，然后在两个所述三通上分别再安装一个集水管节段，再安装泄水管10，重复上述方法直至完成整个集水管9和多个泄水管10的安装。

实际使用时，集水管9和泄水管10均采用HDPE双壁波纹管，主要作用是将初次衬砌1与二次衬砌3之间的渗漏水排出汇集至口子件箱涵7内，清除初次衬砌1与二次衬砌3之间的积水，有效降低因初次衬砌1渗漏水造成二次衬砌3结构的损坏。

需要说明的是，先在集水管9的外侧包裹无纺布透水层，避免在进行仰拱填充层8的施工时，浇筑的混凝土将集水管9的进水孔封堵，进而使集水管9丧失集水和排水的功能。

需要说明的是，安装集水管9和泄水管10的过程中，初次衬砌1和口子件箱涵7依旧与盾构掘进同步施工，集水管9和泄水管10的施工与初次衬砌1和口子件箱涵7的施工不相互干扰。

步骤三、施工仰拱填充层：每完成一个所述集水管节段的安装，对已安装所述集水管节段位置处的口子件箱涵7两侧由前至后浇筑混凝土进行回填，进而形成一段仰拱填充层；

实际使用时，口子件箱涵7顶部区域狭小，不能错车，口子件箱涵7两侧临空有安全隐患，口子件箱涵7两侧回填的主要作用是确保胶轮运输车、叉车、砂浆罐车等盾构施工车辆有平坦、安全的运输通道，方便错车。

需要说明的是，仰拱填充层8的施工与集水管9和泄水管10的施工不相互干扰，边进行集水管9和泄水管10的施工，边进行仰拱填充层8的施工，仰拱填充层8施工时，要保证仰拱填充层8施工位置处的集水管9和泄水管10安装完毕。

步骤四、施工隔离缓冲层：当步骤三中已施工的仰拱填充层的混凝土强度达到设计强度时，及时在混凝土强度达到设计强度的仰拱填充层8对应位置处的初次衬砌1表面通过胶水粘结具有压缩量的板材后形成隔离缓冲层2；

实际使用时，进行隔离缓冲层2的施工前，首先对初次衬砌1的管片结构表面进行处理，如结构表面有明水或渗漏，先对渗漏水进行处理。

需要说明的是，隔离缓冲层2的施工与仰拱填充层8的施工不相互干扰，隔离缓冲层2施工时，需要保证隔离缓冲层2施工位置处的仰拱填充层8的混凝土强度达到设计强度。

步骤五、施工隧道腰线以下的二次衬砌：由前至后对已施工隔离缓冲层2的两侧腰部以下部分采用定型小钢模板体系浇筑混凝土形成底部二次衬砌3-1；

实际使用时，二次衬砌3由两个底部二次衬砌3-1、两个中部二次衬砌3-2和一个顶部二次衬砌3-3拼接而成。

需要说明的是，步骤一至步骤五的各个工序之间互不干扰，隧道内的单个工序整体施工完成后即可停止，不受其他工序的影响。

具体实施时，当隧道盾构掘进完成后，即整个隧道整体贯通后，不论步骤一至步骤五的工序是否完成，均可以进行步骤六的中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌的施工，步骤一至步骤六的各个工序之间也不互相干扰。

步骤六、施工中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌：当隧道盾构掘进完成后，即整个隧道整体贯通后，采用专用模板台车由前至后对中隔墙5、风道板6以及隧道腰线至风道板之间的中部二次衬砌3-2进行浇筑施工；

其中，所述专用模板台车包括两个对称布设的模板台车单元，每个所述模板台车单元均包括装配式模板和与所述装配式模板相配合的模板支撑骨架17，所述装配式模板包括用于成型中部二次衬砌3-2的中部弧形模板15-1、用于成型中隔墙5的竖向模板15-2、以及用于成型风道板6的水平模板15-3，两个竖向模板15-2之间连接有多个对拉螺杆16，两个竖向模板15-2之间设置有与中隔墙5的厚度相适配的间隙；

实际使用时，所述专用模板台车结构设计简单，操作方便，施工精度高，能够在不影响物料运输的情况下实现中隔墙5、风道板6以及隧道腰线至风道板之间的中部二次衬砌3-2结构的同步施工作业，具有移动快、拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短、结构可靠、操作方便、隧道成型面好等优点。

需要说明的是，通过将二次衬砌3分底部二次衬砌3-1、中部二次衬砌3-2和顶部二次衬砌3-3分别进行施工，同时当整个隧道整体贯通后才进行中隔墙5、风道板6和中部二次衬砌3-2的施工，有效的解决了盾构同步掘进施工中盾构掘进与内衬施工的相互交叉干扰影响，实现了盾构掘进与内衬的同步实施，提高了施工工效，为以后类似大直径单洞双线隧道双层衬砌内部结构施工提供参考。

具体实施时，根据相关规范要求，风道板6的跨度大小决定脱模周期，通过将中隔墙5和风道板6一体成型，能有效减小风道板6的跨度，进而能有效节约脱模时间，通过采用专用模板台车施工，能够在不影响物料运输的情况下实现剩余结构同步施工作业，具有移动快、拼装快、定位快、拆模快、工序循环时间短、结构可靠、操作方便、隧道成型面好等优点。

本实施例中，所述中部弧形模板15-1包括中部弧形模板面板和设置在中部弧形模板面板背面的中部弧形模板加劲肋机构；所述竖向模板15-2包括竖向模板面板和设置在竖向模板面板背面的竖向模板加劲肋机构；所述水平模板15-3包括水平模板面板和设置在水平模板面板背面的水平模板加劲肋机构；所述中部弧形模板加劲肋机构和水平模板加劲肋机构之间、以及竖向模板加劲肋机构和水平模板加劲肋机构之间均设置有模板弯折间隙。

步骤七、施工仰拱找平板和拱顶二次衬砌：当已施工风道板6的混凝土强度达到设计要求后，在口子件箱涵7和仰拱填充层8的上表面浇筑混凝土施工仰拱找平板4，同时在已施工的风道板6上部采用小型模板台车对风道板6上的顶部二次衬砌3-3进行施工。

实际使用时，顶部二次衬砌3-3和仰拱找平板4可同步施工，两者互不干扰，能有效提高施工效率。

具体实施时，当已施工风道板6的混凝土强度达到设计要求后，即可施工仰拱找平板和拱顶二次衬砌，隧道后方未施工的中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌继续向后施工。

具体实施时，步骤五中采用的所述定型小钢模板体系包括与初次衬砌1内壁相配合的底部弧形模板12和模板支撑架体13，所述模板支撑架体13包括多个沿隧道延伸方向依次连接的直角三角形支架13-1，每个所述直角三角形支架13-1的斜边上由上至下依次均安装有多个用于顶推底部弧形模板12的顶推油缸14，所述顶推油缸14的一端铰接在直角三角形支架13-1上，所述顶推油缸14的另一端与底部弧形模板12铰接；

多个所述直角三角形支架13-1相互平行，每个所述直角三角形支架13-1的底部均设置有两个滚轮13-2；

所述直角三角形支架13-1上的多个顶推油缸14与水平面之间的夹角由上至下逐渐增大。

实际使用时，采用定型小钢模板体系进行底部二次衬砌3-1的施工时，相对于整个台车结构来说，结构小，便于施工人员操作，能够保证底部二次衬砌3-1的施工不影响隧道盾构掘进施工。

具体实施时，步骤六中，所述中部弧形模板15-1的上端设置有一个用于与水平模板15-3连接的第一水平连接段模板，所述第一水平连接段模板与中部弧形模板15-1一体成型，所述第一水平连接段模板铰接在水平模板15-3的一侧，所述竖向模板15-2的上端设置有一个用于与水平模板15-3连接的第二水平连接段模板，所述第二水平连接段模板与竖向模板15-2一体成型，所述第二水平连接段模板铰接在水平模板15-3的另一侧；

所述模板支撑骨架17为立方体架体，所述水平模板15-3通过两个工字钢设置在模板支撑骨架17的顶部，所述模板支撑骨架17的一侧设置有用于顶推中部弧形模板15-1的顶推油缸14，所述模板支撑骨架17的另一侧设置有用于顶推竖向模板15-2的顶推油缸14；

所述中部弧形模板15-1与模板支撑骨架17之间、以及竖向模板15-2与模板支撑骨架17之间均连接有多个起支撑作用的调节螺杆18。

实际使用时，当中隔墙5、风道板6和中部二次衬砌3-2施工完成后需要脱模时，先使调节螺杆18的一端与所述装配式模板断开，并拆卸掉对拉螺杆16上的螺母，然后控制模板支撑骨架17两侧的顶推油缸14回缩带动中部弧形模板15-1和竖向模板15-2向内回收，完成中部弧形模板15-1和竖向模板15-2的脱模。

需要说明的是，在进行所述装配式模板的支设时，先使调节螺杆18的一端与所述装配式模板断开，然后通过顶推油缸14将模板顶推到位后，再将所有的调节螺杆18均与所述装配式模板连接，使中隔墙5、风道板6以及中部二次衬砌3-2的混凝土施工过程中，调节螺杆18能够对所述装配式模板起到一定的支撑作用，避免中隔墙5、风道板6以及中部二次衬砌3-2的混凝土施工过程中，所述装配式模板发生变形或顶推油缸14受力过大发生损坏；当中隔墙5、风道板6以及中部二次衬砌3-2的混凝土强度达到设计强度后，进行脱模时，使调节螺杆18的一端与所述装配式模板断开，然后在控制顶推油缸14的活塞杆回缩。

具体实施时，步骤六中，所述模板支撑骨架17底部的每个角上均设置有一个顶升油缸19，所述顶升油缸19沿模板支撑骨架17的高度方向布设，所述顶升油缸19的缸体固定在模板支撑骨架17的一侧，每个所述顶升油缸19的活塞杆端均设置有一个行走机构20。

实际使用时，通过设置顶升油缸19，当中隔墙5、风道板6和中部二次衬砌3-2施工时，可通过控制顶升油缸19的活塞杆伸出将水平模板15-3顶升到位，便于风道板6的浇筑施工；当中隔墙5、风道板6和中部二次衬砌3-2施工完成后需要脱模时，首先进行中部弧形模板15-1和竖向模板15-2的脱模，然后可控制顶升油缸19的活塞杆回缩使水平模板15-3降低完成脱模。

需要说明的是，行走机构20包括固定在顶升油缸19的活塞杆端的行走架和安装在行走架上的两个行走轮，口子件箱涵7两侧的仰拱填充层8上分别设置有一个对行走轮进行导向的导轨；行走机构20的设置便于整个专用模板台车的移动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：包括设置在隧道洞体内的初次衬砌(1)、以及设置在初次衬砌(1)内的二次衬砌(3)和仰拱找平板(4)，所述初次衬砌(1)包括多环管片，所述仰拱找平板(4)设置在二次衬砌(3)的两侧底部之间，所述初次衬砌(1)和二次衬砌(3)之间设置有隔离缓冲层(2)，所述仰拱找平板(4)上设置有中隔墙(5)，所述中隔墙(5)上设置有风道板(6)，所述仰拱找平板(4)的底部设置有口子件箱涵(7)和仰拱填充层(8)，所述口子件箱涵(7)包括多个预制口子件，所述隔离缓冲层(2)的两侧底部分别设置有一个集水管(9)，所述集水管(9)上开设有多个进水孔，所述集水管(9)沿隧道的延伸方向布设，所述集水管(9)与口子件箱涵(7)之间设置有多个泄水管(10)。

2.按照权利要求1所述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述中隔墙(5)的两侧分别设置有一个疏散平台(11)，两个所述疏散平台(11)对称布设在中隔墙(5)的两侧底部，所述疏散平台(11)与中隔墙(5)相互垂直。

3.按照权利要求1所述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述风道板(6)的两端分别连接在隧道两侧的二次衬砌(3)上，所述风道板(6)与中隔墙(5)相互垂直，所述中隔墙(5)与仰拱找平板(4)相互垂直。

4.按照权利要求1所述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述泄水管(10)的一端通过三通管道与集水管(9)相互连通，所述泄水管(10)的另一端向下倾斜后与口子件箱涵(7)的内部通道相贯通。

5.按照权利要求4所述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述仰拱找平板(4)沿隧道的延伸方向布设，所述仰拱找平板(4)的下表面紧贴口子件箱涵(7)的上表面布设，所述泄水管(10)与仰拱找平板(4)之间的夹角为10°～15°。

6.按照权利要求1所述的一种隔离式双衬砌盾构隧道施工结构，其特征在于：所述集水管(9)上的多个进水孔呈多排交错布设，所述集水管(9)的外部包裹有无纺布透水层。

7.一种隔离式双衬砌盾构隧道结构的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、施工初次衬砌和口子件箱涵：隧道盾构掘进过程中，由前至后同步进行隧道洞体内管片的拼装形成初次衬砌(1)，同时由前至后同步进行隧道洞体底部预制口子件的拼装形成口子件箱涵(7)；

步骤二、安装集水管和泄水管：当初次衬砌(1)的施工长度达到设定长度后，在已施工的初次衬砌(1)的底部沿隧道延伸方向通过三通依次连接多个集水管节段形成集水管(9)；

其中，每安装一个所述集水管节段，在所述集水管节段的外侧包裹无纺布透水层，每安装一个三通，在所述三通上安装一个泄水管(10)，所述泄水管(10)上远离集水管(9)的一端伸入至所述预制口子件上预留的通孔内；

步骤三、施工仰拱填充层：每完成一个所述集水管节段的安装，对已安装所述集水管节段位置处的口子件箱涵(7)两侧由前至后浇筑混凝土进行回填，进而形成一段仰拱填充层；

步骤四、施工隔离缓冲层：当步骤三中已施工的仰拱填充层的混凝土强度达到设计强度时，在混凝土强度达到设计强度的仰拱填充层(8)对应位置处的初次衬砌(1)表面设置隔离缓冲层(2)；

步骤五、施工隧道腰线以下的二次衬砌：由前至后对已施工隔离缓冲层(2)的两侧腰部以下部分采用定型小钢模板体系浇筑混凝土形成底部二次衬砌(3-1)；

步骤六、施工中隔墙、风道板和隧道腰线至风道板之间的二次衬砌：当隧道盾构掘进完成后，采用专用模板台车由前至后对中隔墙(5)、风道板(6)以及中部二次衬砌(3-2)的设计位置处进行浇筑施工，形成中隔墙(5)、风道板(6)以及中部二次衬砌(3-2)；

其中，所述专用模板台车包括两个对称布设的模板台车单元，每个所述模板台车单元均包括装配式模板和与所述装配式模板相配合的模板支撑骨架(17)，所述装配式模板包括用于成型中部二次衬砌(3-2)的中部弧形模板(15-1)、用于成型中隔墙(5)的竖向模板(15-2)、以及用于成型风道板(6)的水平模板(15-3)，两个竖向模板(15-2)之间连接有多个对拉螺杆(16)，两个竖向模板(15-2)之间设置有与中隔墙(5)的厚度相适配的间隙；

步骤七、施工仰拱找平板和拱顶二次衬砌：当风道板(6)的混凝土强度达到设计要求后，在口子件箱涵(7)和仰拱填充层(8)的上表面浇筑混凝土施工仰拱找平板(4)，同时在已施工的风道板(6)上部采用小型模板台车对风道板(6)上的顶部二次衬砌(3-3)进行施工。

8.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤五中采用的所述定型小钢模板体系包括与初次衬砌(1)内壁相配合的底部弧形模板(12)和模板支撑架体(13)，所述模板支撑架体(13)包括多个沿隧道延伸方向依次连接的直角三角形支架(13-1)，每个所述直角三角形支架(13-1)的斜边上由上至下依次均安装有多个用于顶推底部弧形模板(12)的顶推油缸(14)，所述顶推油缸(14)的一端铰接在直角三角形支架(13-1)上，所述顶推油缸(14)的另一端与底部弧形模板(12)铰接；

多个所述直角三角形支架(13-1)相互平行，每个所述直角三角形支架(13-1)的底部均设置有两个滚轮(13-2)；

所述直角三角形支架(13-1)上的多个顶推油缸(14)与水平面之间的夹角由上至下逐渐增大。

9.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤六中，所述中部弧形模板(15-1)的上端设置有一个用于与水平模板(15-3)连接的第一水平连接段模板，所述第一水平连接段模板与中部弧形模板(15-1)一体成型，所述第一水平连接段模板铰接在水平模板(15-3)的一侧，所述竖向模板(15-2)的上端设置有一个用于与水平模板(15-3)连接的第二水平连接段模板，所述第二水平连接段模板与竖向模板(15-2)一体成型，所述第二水平连接段模板铰接在水平模板(15-3)的另一侧；

所述模板支撑骨架(17)为立方体架体，所述水平模板(15-3)通过两个工字钢设置在模板支撑骨架(17)的顶部，所述模板支撑骨架(17)的一侧设置有用于顶推中部弧形模板(15-1)的顶推油缸(14)，所述模板支撑骨架(17)的另一侧设置有用于顶推竖向模板(15-2)的顶推油缸(14)；

所述中部弧形模板(15-1)与模板支撑骨架(17)之间、以及竖向模板(15-2)与模板支撑骨架(17)之间均连接有多个起支撑作用的调节螺杆(18)。

10.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤六中，所述模板支撑骨架(17)底部的每个角上均设置有一个顶升油缸(19)，所述顶升油缸(19)沿模板支撑骨架(17)的高度方向布设，所述顶升油缸(19)的缸体固定在模板支撑骨架(17)的一侧，每个所述顶升油缸(19)的活塞杆端均设置有一个行走机构(20)。

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