适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，包括如下步骤：（1）预制钢环分段；（2）开挖土方及环框梁的钢筋绑扎及混凝土浇筑；（3）安装第一环段；（4）安装第二环段；（5）再次安装第二环段；（6）重复步骤（5），直至所述洞门钢环整体施工完成。本发明专利技术的分段式施工方法，施工时每个环段能够随本层土方开挖与下部环框梁同步定位施工，环段与环框梁交叉部分与环框梁结构一起通过混凝土浇筑固定，不仅避免了环框梁对安装空间的限制问题，而且能够提高环段的安装强度。而且能够提高环段的安装强度。而且能够提高环段的安装强度。

【技术实现步骤摘要】
适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法


[0001]本专利技术涉及超大直径盾构隧道领域，具体涉及一种适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法。

技术介绍

[0002]目前，对于小型盾构隧道中洞门钢环的施工，通常是直接预制好整体式的洞门钢环，随后整体吊装入隧道中并安装定位。但是，对于超大直径盾构隧道而言，由于其所需安装的洞门钢环尺寸较大，若仍然按照小型盾构隧道的常规施工方法，其会面临以下问题：（1）整体式钢环尺寸大、重量大，整体吊装对吊装机械及辅助措施要求较高，安全风险大，与此同时，对钢结构整体吊装过程中产生的形变量无法预控；（2）由于超大直径盾构隧道中布置有多道环框梁，直接整体安装会与多道环框梁发生位置干涉，使得洞门钢环无法准确就位；（3）基坑属于深基坑开挖，整体安装需加固的部位悬空高度较高，多数作业人员属于高空作业环境，操作困难，人身安全得不到保障；（4）设计安装精度误差要求较高，整体式洞门钢环安装定位调整困难，无法保证各项安装指标达到要求，对后续施工造成困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，包括如下步骤：（1）预制多个钢环分段并运送至施工场地，所述的多个钢环分段包括第一环段和多个第二环段，所述第一环段与所述的多个第二环段能够围合成闭合的洞门钢环；（2）根据施工要求在所述施工场地逐层开挖土方并在周侧地连墙上凿出平整的安装面，随后沿着土方开挖的方向逐层进行多道环框梁的钢筋绑扎及混凝土浇筑，至第n道环框梁时停止浇筑；（3）测量并确定所述第一环段的安装位置，将所述第一环段吊运至所述安装位置并微调定位；（4）将两个所述的第二环段吊运至所述第一环段下方并微调定位，随后将两个所述的第二环段分别与所述第一环段的两端相连接，同步进行第n+1道环框梁的钢筋绑扎，将所述的两个第二环段与所述的第n+1道环框梁焊接，随后进行第n+1道环框梁的混凝土浇筑；（5）再次将两个所述的第二环段吊运至已安装的两个所述的第二环段下方并微调定位，随后将所述的两个第二环段与已安装的两个所述的第二环段相对应连接，同步进行第n+2道环框梁的钢筋绑扎，将所述的两个第二环段与所述的第n+2道环框梁焊接，随后进
行第n+2道环框梁的混凝土浇筑；（6）若所述第二环段的个数为偶数，则重复步骤（5），直至所述洞门钢环整体施工完成；若所述第二环段的个数为奇数，则重复步骤（5），直至最终剩余一个第二环段，将所述第二环段两端分别与其上方已安装的两个第二环段相连接，即完成所述洞门钢环的施工。
[0005]优选地，在所述步骤（1）中，还包括如下步骤：A、设置两组编号组并对所述的多个钢环分段进行编号，每组所述的编号组分别包括多个顺序设置的编号且所述编号的个数与所述钢环分段的个数相同，其中，所述的两组编号组中的多个编号两两相同；B、将其中一个编号组中的多个编号分别设置于所述的多个钢环分段的其中一端部、将另一个编号组中的多个编号分别设置于所述的多个钢环分段的另一端部，设置时确保位于同一钢环分段两端部的两个编号为相邻顺序；C、将所述的多个钢环分段中编号相同的两个端部对应连接形成闭环，完成洞门钢环的试拼装，试拼装完成后对所述洞门钢环进行检查验收，验收完成后将所述洞门钢环分段拆解。
[0006]优选地，在所述步骤（3）中，所述第一环段通过吊绳吊运至所述安装位置，所述第一环段上开设有第一吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第一吊孔相连接，所述第一吊孔有四个且关于所述第一环段的中心线两两对称设置，其中两个所述的第一吊孔位于所述第一环段的两端部、另两个所述的第一吊孔位于所述的其中两个第一吊孔之间且其与所述的第n道环框梁之间的距离为1~2m。
[0007]优选地，所述第一环段上设有桁架，在所述步骤（3）中，还包括如下步骤：a、准备多个三角支架，所述三角支架的横向截面为直角三角形，将所述的多个三角支架沿着所述桁架的延伸方向进行安装，其中，所述的多个三角支架相邻的两个直角边分别与所述桁架和所述地连墙的安装面相连接；b、准备多条定位筋，所述定位筋包括两条相互垂直的筋条，将所述的多条定位筋沿着所述第一环段的弧形延伸方向进行安装，其中，所述定位筋的其中一条筋条贴设于所述地连墙上、另一条筋条与所述洞门钢环相连接。
[0008]优选地，在所述步骤（4）中，所述的两个第二环段通过吊绳吊运至所述第一环段下方，所述第二环段上开设有第二吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第二吊孔相连接，所述第二吊孔有两个，其中一个所述的第二吊孔位于所述的第二环段靠近所述第一环段的端部、另一个位于所述第二环段中部。
[0009]优选地，在所述步骤（5）中，所述的两个第二环段通过吊绳吊运至已安装的两个所述的第二环段下方，所述第二环段上开设有第三吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第三吊孔相连接，所述第三吊孔有两个，其中一个所述的第三吊孔与所述第二环段上端部之间的距离为1~1.5m、另一个与所述第二环段上端部之间的距离为2~3m。
[0010]优选地，在所述步骤（6）中，最后剩余的一个或两个第二环段通过吊绳吊运至已安装的两个所述第二环段下方，若所述第二环段的个数为偶数，则最终剩余两个第二环段，其上分别开设有两个第四吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第四吊孔相连接，所述的两个第四吊孔分别位于所述第二环段的1/3弧长及2/3弧长
处；若所述第二环段的个数为奇数，则最终剩余一个第二环段，其上开设有四个第五吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第五吊孔相连接，所述的四个第五吊孔分别关于所述第二环段的中心线两两对称设置，其中两个所述的第五吊孔与所述中心线之间的距离为所述第二环段的1/6弧长、另两个所述的第五吊孔与所述中心线之间的距离为所述第二环段的1/3弧长。
[0011]优选地，在所述步骤（6）中，若所述第二环段的个数为偶数，则剩余最后两个第二环段时，先将所述的两个第二环段拼装为整体，随后将所述整体的两端分别与其上方已安装的两个第二环段相连接，即完成所述洞门钢环的施工。
[0012]优选地，所述第一环段包括第一段本体、两个分别位于所述第一段本体两端的第一端头，所述第一环段定位完成后，所述第一端头与位于其上方的所述环框梁之间的距离为L1,60cm≤L1≤100cm，两个所述第一端头关于所述洞门钢环在竖直方向上的中心线对称设置；所述第二环段分别包括第二段本体、两个分别位于所述第二段本体两端的第二端头，所述第二环段安装完成后，所述第二端头与位于其上方的所述环框梁之间的距离为L2,30cm≤L2≤60cm。
[0013]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）洞门钢环分段施工时每个环段相比整体钢环尺寸小且重量轻，吊装的安全风险较小且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）预制多个钢环分段并运送至施工场地，所述的多个钢环分段包括第一环段和多个第二环段，所述第一环段与所述的多个第二环段能够围合成闭合的洞门钢环；（2）根据施工要求在所述施工场地逐层开挖土方并在周侧地连墙上凿出平整的安装面，随后沿着土方开挖的方向逐层进行多道环框梁的钢筋绑扎及混凝土浇筑，至第n道环框梁时停止浇筑；（3）测量并确定所述第一环段的安装位置，将所述第一环段吊运至所述安装位置并微调定位；（4）将两个所述的第二环段吊运至所述第一环段下方并微调定位，随后将两个所述的第二环段分别与所述第一环段的两端相连接，同步进行第n+1道环框梁的钢筋绑扎，将所述的两个第二环段与所述的第n+1道环框梁焊接，随后进行第n+1道环框梁的混凝土浇筑；（5）再次将两个所述的第二环段吊运至已安装的两个所述的第二环段下方并微调定位，随后将所述的两个第二环段与已安装的两个所述的第二环段相对应连接，同步进行第n+2道环框梁的钢筋绑扎，将所述的两个第二环段与所述的第n+2道环框梁焊接，随后进行第n+2道环框梁的混凝土浇筑；（6）若所述第二环段的个数为偶数，则重复步骤（5），直至所述洞门钢环整体施工完成；若所述第二环段的个数为奇数，则重复步骤（5），直至最终剩余一个第二环段，将所述第二环段两端分别与其上方已安装的两个第二环段相连接，即完成所述洞门钢环的施工。2.根据权利要求1所述的适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，还包括如下步骤：A、设置两组编号组并对所述的多个钢环分段进行编号，每组所述的编号组分别包括多个顺序设置的编号且所述编号的个数与所述钢环分段的个数相同，其中，所述的两组编号组中的多个编号两两相同；B、将其中一个编号组中的多个编号分别设置于所述的多个钢环分段的其中一端部、将另一个编号组中的多个编号分别设置于所述的多个钢环分段的另一端部，设置时确保位于同一钢环分段两端部的两个编号为相邻顺序；C、将所述的多个钢环分段中编号相同的两个端部对应连接形成闭环，完成洞门钢环的试拼装，试拼装完成后对所述洞门钢环进行检查验收，验收完成后将所述洞门钢环分段拆解。3.根据权利要求1所述的适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，所述第一环段通过吊绳吊运至所述安装位置，所述第一环段上开设有第一吊孔，所述吊绳两端分别与所述的第n道环框梁上预留的浇筑孔和所述第一吊孔相连接，所述第一吊孔有四个且关于所述第一环段的中心线两两对称设置，其中两个所述的第一吊孔位于所述第一环段的两端部、另两个所述的第一吊孔位于所述的其中两个第一吊孔之间且其与所述的第n道环框梁之间的距离为1~2m。4.根据权利要求1所述的适用于超大直径盾构隧道的洞门钢环分段式施工方法，其特征在于：所述第一环段上设有桁架，在所述步骤（3）中，还包括如下步骤：a、准备多个三角支架，所述三角支架的横向截面为直角三角形，将所述的多个三角支
架沿着所述桁架的延伸方向进行安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，葛同昊，张习颖，李健，姚占虎，张政恺，张亚洲，赵文琪，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：