基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法技术

本发明专利技术属于跨既有铁路隧道的工程施工领域，为了保证既有地铁隧道不能承重的要求，本发明专利技术提供了一种基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法，跨既有隧道间隔分段设置若干防护钢构，各段防护钢构通过先拼装移动浇筑平台，然后利用移动浇筑平台顶升支撑浇筑模板完成浇筑，每浇筑完一段防护钢构后，再拆除钢构模板并利用卷扬机将移动平台移动至下一个浇筑段。通过跨既有隧道设置若干防护钢构，可有效控制城市地铁运营的绝对安全，同时采用移动浇筑平台施工从施工工期上与传统的工艺相比快了很多，压缩了施工周期，减短了对地铁安全运营的潜在隐患，降低了项目部的安全控制费用。

【技术实现步骤摘要】
基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法
本专利技术属于跨既有铁路隧道的工程施工领域，具体涉及一种基于移动浇筑平台的跨既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法。
技术介绍
随着国民经济的发展，城市规模不断扩大，城市人口急剧增加，随之出现的交通拥堵问题日趋严重，城市地铁在城市交通规划中起着尤为重要的作用，从而地铁运营安全成为城市交通正常运转的前提保障。在城市交通工程发展建设中，经常会出现上跨、下穿地铁隧道的工程，此类工程施工的前提是保证既有地铁隧道的绝对安全，确保地铁实现“零风险”运营，从而在建设此类工程时，减少对既有地铁隧道的影响是今后施工研究的一个新课题。因此，为了满足在既有曲线上、长距离地铁隧道上、低净空跨地铁施工的工程，同时保证既有地铁隧道不能承重的要求，需要对既有隧道极性防护支撑。
技术实现思路
本专利技术为了满足在既有曲线上、长距离地铁隧道上、低净空跨地铁施工的工程，同时保证既有地铁隧道不能承重的要求，进而提供了一种基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法。本专利技术采用如下技术方案：一种移动浇筑平台，包括钢轨、底纵梁、主梁和支撑梁，两道钢轨沿纵向对称安装于既有隧道内的两侧承台上，底纵梁底部设有行走轮，底纵梁通过行走轮架设行走于钢轨上，底纵梁顶部安装有油缸，主梁两端分别连接两侧的底纵梁，支撑梁与防护钢构内轮廓线相同，支撑梁安装于主梁上，支撑梁的两端与油缸连接，支撑梁随油缸升降接触支撑防护钢构的浇筑模板。底纵梁、主梁是由工字钢焊接而成，形成一个独立的钢构，底纵梁是安装在支撑梁上的纵向支撑体系，主梁是支撑整个砼截面的横向连接梁，与底纵梁采用连接梁连接构成整个台车的支架体系。支撑梁是承受整个台车受压的梁体，与底纵梁穿插连接，油缸是由安装在支撑梁上的液压系统，调整整个支架体系的高度，以上梁体拼装成为一个移动台车。一种基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法，是通过跨既有隧道间隔分段设置若干段防护钢构，各段防护钢构通过先拼装可移动浇筑台车支架体系，然后利用可移动浇筑台车支架体系顶升支撑浇筑模板完成浇筑，每浇筑完一段防护钢构后，再拆除钢构模板并利用卷扬机将可移动浇筑台车支架体系移动至下一个浇筑段；所述可移动浇筑台车支架体系由两个移动浇筑平台利用连接板串联拼装而成。防护钢构的分段是根据既有地铁的结构结合防护钢构的施工工艺而确定的，而台车的设置是通过防护钢构的几何尺寸确定的。本项目是通过两个台车拼装成一个可移动的台车完成钢构的浇筑支架体系。移动台车是将纵横钢梁拼装连接成一个钢结构支架体系，支架体系的受力点全部设在刚构的承台上，确保地铁隧道不承受施工荷载；后利用其液压系统控制支架体系高度，手动调整受力丝杠完成体系支撑，二者结合实现支架体系升降即模板的安装与拆除；最后通过在新建防护刚构承台上安装轨道，作为支架体系的走行轨，用卷扬机实现支架体系的走行。可移动浇筑台车支架体系的拼装步骤如下：第一步，铺设钢轨，在承台浇筑砼前预埋钢轨定位螺栓，两侧钢轨对称并平行于隧道中心线；第二步，将底纵梁与行走轮连接，并把油缸安装与底纵梁顶部，采用吊车将底纵梁整体吊装在轨道上，安装底纵梁时，底纵梁的吊装耳板朝向隧道中心线一侧；第三步，将主梁吊装至底纵梁上，自一端向另一端依次安装主梁，主梁安装完成后，安装连接梁，利用连接梁将主梁连接起来；第四步，在主梁底部安装支地丝杠，完成移动浇筑平台的安装，然后利用连接板将沿隧道纵向布置的两个移动浇筑平台的底纵梁连接，完成两个移动浇筑平台的拼装。对于不同的防护钢构要根据其具体几何尺寸调整底纵梁、主梁的尺寸后根据检算结果确定底纵梁、主梁的结构尺寸，移动台车主要是采用调整钢结构支架体系与液压系统和行走系统完成对不同的防护钢构施工。所述钢轨距离待浇筑防护钢构内墙边的距离不小于0.55m。所示连接板上设有一个螺栓孔和一个调节孔，该调节孔方便两组螺栓对位连接。本专利技术方法是在城市地铁线上跨既有地铁隧道施工运用移动浇筑平台支架体系施工的安全风险得到了有效控制，保证了城市地铁运营的绝对安全，施工期间确保了安全“零事故”，同时采用移动浇筑平台施工从施工工期上与传统的工艺相比快了很多，压缩了施工周期，减短了对地铁安全运营的潜在隐患，降低了项目部的安全控制费用，业主给予了充分的肯定。在类似工况的上跨既有地铁隧道上行车而增设的防护刚构顶板施工及类似相关工程的支架体系的施工中有较大的实用价值，可以在类似的工程中推广应用。移动浇筑平台具体具有如下特点：1）操作简单：拼装容易，易控制，用卷扬机牵引行走，控制边线，标高由液压油缸来控制。2）施工周期短：完成一次拼装后，利用卷扬机移动到位后，油缸升到预订标高，就可以做后续工作，达到设计强度后，收缩油缸，前行到下一个施工段。不存在搭设、拼装的过程，节省施工时间，缩短工期。3）减少人工和机械设备的使用：在施工过程中不再需要人工组装和大型机械设备的配合，只需一次投入，收益整个工程。4）安全可靠：整个台车采用全钢结构，刚度大，整体性强，将体系内荷载传递至施工承台内，不需要重新处理支架体系基础，节省地基处理相关工艺，同时对既有地铁运营无影响，确保施工安全。5）该移动浇筑平台适用于跨度一定的情况下，通过控制其长度、高度，来调节支架体系，完成顶板工程施工。6）移动浇筑平台在横跨既有地铁隧道施工的成功应用，为上跨既有结构物（受保护的、不能称重的）的框架桥施工开创了先例。通过实施该施工工法能够解决对既有地铁运营安全的控制及工期紧、施工化繁为简等问题，保证施工的安全和质量、提高施工进度，降低工程综合造价，该项技术成熟，经济、社会效益明显，具有较好的推广应用价值。附图说明图1为本专利技术移动浇筑平台的施工工艺流程图；图2-5为移动浇筑平台的拼装步骤示意图；图6为图4的A-A剖视图；图7为连接板的结构示意图；图8为移动浇筑平台用于浇筑时的使用工况示意图；图9为移动浇筑平台的行走工况示意图；图中：1-防护钢构、2-钢轨、3-油缸、4-底纵梁、5-行走轮、6-主梁、7-连接梁、8-支撑梁、9-连接板、10-螺栓孔、11-调节孔。具体实施方式以某工程为例，该工程上跨某已完成并运行的地铁隧道框架，地铁隧道顶板不能承载该工程所带来的荷载，为保证地铁运营安全满足地铁运营单位要求，因此设计地铁隧道上增加防护刚构横跨地铁隧道。一共设置26个刚构（25个普通结构，1个异形刚构）对既有地铁框架进行防护。每个刚构体系独立构成防护模块，沿隧道线保护框架外侧设置。直线段采用跨度为16.8m的刚构进行防护，刚构宽度9.9m，基础采用3根1.25m钻孔桩。曲线段刚构扇形布置，曲线外侧加宽。泵房处采用跨度20.85m刚构进行防护，刚构宽度13.2m，基础采用4根1.25m钻孔桩。防护刚构接既有防护框架处，采用异形刚构。该段刚构延地铁方向全长292.34m。刚构边厚0.8m/1.0m，顶板厚1.0m，顶板底至既有地铁框架顶最小净空1.8m。刚构主体为C40耐久性混凝土。而防护刚构施工的重难点就是施工过程中对既有地铁隧道的防护，经研究通过采用移动浇筑平台，实现对防护刚构顶板的施工，本工法核心工艺是：①将纵横钢梁拼装连接成一个钢结构支架体系，支架体系的受力点全部设在刚构的承台上，确保地铁隧道不承受施工荷载；②利用其液压系统控制支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动浇筑平台，其特征在于：包括钢轨（2）、底纵梁（4）、主梁（7）和支撑梁（8），两道钢轨（2）沿纵向对称安装于既有隧道内的两侧承台上，底纵梁（4）底部设有行走轮（5），底纵梁（4）通过行走轮（5）架设行走于钢轨（2）上，底纵梁（4）顶部安装有油缸（3），主梁（7）两端分别连接两侧的底纵梁（4），支撑梁（8）与防护钢构（1）内轮廓线相同，支撑梁（8）安装于主梁（7）上，支撑梁（8）的两端与油缸（3）连接，支撑梁（8）随油缸（3）升降接触支撑防护钢构（1）的浇筑模板。

【技术特征摘要】
1.一种移动浇筑平台，其特征在于：包括钢轨（2）、底纵梁（4）、主梁（7）和支撑梁（8），两道钢轨（2）沿纵向对称安装于既有隧道内的两侧承台上，底纵梁（4）底部设有行走轮（5），底纵梁（4）通过行走轮（5）架设行走于钢轨（2）上，底纵梁（4）顶部安装有油缸（3），主梁（7）两端分别连接两侧的底纵梁（4），支撑梁（8）与防护钢构（1）内轮廓线相同，支撑梁（8）安装于主梁（7）上，支撑梁（8）的两端与油缸（3）连接，支撑梁（8）随油缸（3）升降接触支撑防护钢构（1）的浇筑模板。2.一种基于移动浇筑平台的既有地铁隧道防护钢构浇筑施工方法，其特征在于：是通过跨既有隧道间隔分段设置若干段防护钢构，各段防护钢构通过先拼装可移动浇筑台车支架体系，然后利用可移动浇筑台车支架体系顶升支撑浇筑模板完成浇筑，每浇筑完一段防护钢构后，再拆除钢构模板并利用卷扬机将可移动浇筑台车支架体系移动至下一个浇筑段；所述可移动浇筑台车支架体系由两个移动浇筑平台利用连接板串联拼装而成。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠小伟，胡家敏，苏增坤，岳庭庭，张帅，张亦程，栗刚，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，中铁六局集团太原铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11