市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法技术

本发明专利技术公开了市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，包括：S1、弧形件选型；S2、弧形件的吊装；S3、弧形件的定位和精调；S4、弧形件的底部灌浆。本发明专利技术一方面通过精调以使得弧形件根据放样点拼装拟合成型隧道轴线、以及弧形件拼装倾角与成型隧道纵坡拟合，实施水平和竖直错台控制，从而便于螺栓组装；另一方面一次实施多个弧形件和管片之间所形成的浇筑缝灌浆，具有较高的施工效率，而且在液面监测和应力监测下，能够确保灌浆后混凝土的密实度满足要求，同时，不仅降低混凝土的浪费率，而且降低施工出现冷缝现象的发生概率，此外，浇筑中不会造成弧形件的抬升，也不会在后期运营中会引起路面不均匀沉降，方便后续隧道的施工。方便后续隧道的施工。方便后续隧道的施工。

【技术实现步骤摘要】
市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法


[0001]本专利技术属于盾构隧道施工
，具体涉及一种市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市轨道交通及大型水下隧道的飞速发展，盾构法因施工快速、不影响地面交通以及能较好地控制地面沉降等优点成为城市主流隧道修建的首选方式。尤其在大直径盾构隧道方向，随着预制装配化程度愈来愈高，盾构隧道弧形件已有工程采用了施工更快速、更环保的全预制结构。
[0003]因此，预制弧形件直接替换了中间箱涵和现浇边箱涵结构，且为了方便安装和施工，预制弧形件的内部形成贯通腔，底部形成弧形开口，安装时，自预制弧形件的底面架设在隧道的管片上，预制弧形件的周边与管片内壁之间形成拼接缝，因此，需要进行灌浆浇筑，以确保弧形件件安装的稳定性，这样一来，需要将弧形开口和预制弧形件的端部封堵，然后进行灌浆。
[0004]简言之，目前市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，其总体上分为四个部分：弧形件选型、弧形件的吊装、弧形件的定位和精调、弧形件的底部灌浆。
[0005]然而，在实际安装过程中，最容易出现问题的是：拼装错台控制和底部灌浆密实度控制。
[0006]针对弧形件拼装错台控制，其主要是竖直错台和水平错台，弧形件吊装翻身运输到拼装位置进行调整，完全调整好弧形件落至最底时会导致弧形件连接螺栓难以安装。
[0007]针对底部灌浆密实度控制，其主要是浇筑缝的密实度：(1)、在弧形开口和预制弧形件的端部封堵时，一旦封堵密封效果差，容易造成漏浆或跑浆，不仅影响浇筑施工的密实度，而且还会造成混凝土的浪费；(2)、由于空间限制、以及拼装后预制弧形件的中心对齐限制，搅拌车很难靠边卸料，致使混凝土很难准确地落入拼接缝隙，因此，在一次浇筑中容易会出现密实度不足，而且若施工不当(如：无法连续浇筑)，也会大幅度增加冷缝现象的发生概率，进而造成后期开裂，影响弧形件的安装质量；(3)、由于每块弧形件与管片之间所留缝隙宽度相差较大，因此，每段缝隙的理论灌浆量相差较大，灌浆时灌浆量不好把握，如果过度充填，会造成弧形件抬升，如果充填不满，会造成不均匀填充，在后期运营中会引起路面不均匀沉降，以上两种情况均会造成弧形件垂直方向错台，影响后续中隔墙施工，也会影响后续铺轨作业。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，弧形件件包括具有贯通腔和弧形开口的弧形件，其中弧形开口位于弧
形件的底部，且与贯通腔连通，施工方法包括：
[0010]S1、弧形件选型，其根据管片的楔形量选择相匹配弧形件的下放顺序；
[0011]S2、弧形件的吊装，其包括垂直吊装运输和井下水平吊装运输；
[0012]S3、弧形件的定位和精调，其定位包括确定中线位置，精调包括实现X、Y、Z轴平移或绕着X、Y、Z轴方向偏转，且采用螺栓将相邻弧形构件在纵向上连接；
[0013]S4、弧形件的底部灌浆，其包括:B1、开口封堵，其包括弧形件底部开口的封堵和弧形件端部的封堵，且弧形件自两侧与管片之间形成两侧敞开的浇筑缝；B2、混凝土的浇筑，其自一侧敞开处注入混凝土，特别是，精调包括：1)调平机精调，其采用位于贯通腔内部移动的调平机，在弧形件大致就位后，通过调平机调进行水平及垂直方向的精调，同时调平机行走和工作时，支承点不在弧形件上，且调平机具有
±5°
转向；2)水平错台控制，其先采用一根与弧形件宽度相同的方管，在方管顶部放水平尺，一起配合找到成型隧道弧形件拼装的水平点，之后采用测量班放样出弧形件拼装轴线点，根据放样点拼装拟合成型隧道轴线；3)垂直错台控制，当相邻两环弧形件出现垂直错台时，通过对弧形件底部垫钢板的方式及时调整弧形件拼装倾角与成型隧道纵坡拟合；
[0014]在B1中，实施底部开口封堵时，所采用的每个弧形开口封堵装置均设有压力传感器，每个所述弧形件与管片之间形成拼接缝，多块所述拼接缝组成所述浇筑缝，且在浇筑缝的中设置泥浆传感器；在B2的浇筑中，需要同步进行密实度检测，其中所述密实度检测包括：1)、灌浆液面监测，其通过所述泥浆传感器获取所浇筑混凝土的液位信息，控制灌浆量；2)、应力监测，通过压力传感器所侧数据值N1和传感器所在位置计算的压力值N2比对，其中|(N1
‑
N2)/N2|≤5％,则需要补浆。
[0015]优选地，盾构掘进施工是已隧道设计轴线为标准来推进，成型隧道的轴线与设计轴线存在差异，盾构机为蛇形前进，垂直、曲线半径难以控制的与设计轴线垂直、曲线相吻合，且在S3中的定位包括以下步骤：
[0016](1)测量班放样出弧形件拼装轴线点；
[0017](2)拼装过程中在弧形件顶部再次用水平尺复核弧形件是否水平；
[0018](3)利用弧形件自身的楔形量以实现弧形件对转弯半径的拟合。
[0019]进一步的，在S2的吊装之前还包括如下步骤：1)清理杂物，其在弧形件拼装前，需要对拼装位置以及与上块弧形件连接面底部的杂物进行清除；2)弧形件表面处理，同时在弧形件大曲线方向一侧黏贴5
±
2mm厚的橡胶板。
[0020]在S2的吊装中，调整运送弧形件的平板车高度，使C型吊能抓取弧形件，高度调整完毕后，降低并平移吊具至弧形件下方，初步对正后，提升吊具使其恰好卡在弧形件上，到位后接近开关会给出一个信号，操作手可以加紧夹具，提升弧形件，弧形件触到限位开关后，即可进行平移，C型吊抓取弧形件后，前移弧形件吊机至拼装位置，使弧形件竖立并就位.
[0021]进一步的，在S2的吊装之前还包括如下步骤：1)清理杂物，其在弧形件拼装前，需要对拼装位置以及与上块弧形件连接面底部的杂物进行清除；2)弧形件表面处理，同时在弧形件大曲线方向一侧黏贴5
±
2mm厚的橡胶板。
[0022]优选地，在S2的吊装中，调整运送弧形件的平板车高度，使C型吊能抓取弧形件，高度调整完毕后，降低并平移吊具至弧形件下方，初步对正后，提升吊具使其恰好卡在弧形件
上，到位后接近开关会给出一个信号，操作手可以加紧夹具，提升弧形件，弧形件触到限位开关后，即可进行平移，C型吊抓取弧形件后，前移弧形件吊机至拼装位置，使弧形件竖立并就位。
[0023]根本专利技术的一个具体实施和优选方面，在B2的2)中，通过压力传感器获取每个弧形件的底部开口处的受力值F1…
F
N
，并得出F
平
，接着根据以下公式计算：
[0024]F＝0.22γ
c
t0β1β2V
1/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式1
[0025]式1中，F为新浇筑混凝土对封堵装置的压力，单位为：kN/m2；γ
c
为混凝土的重力密度，单位为：k本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，所述弧形件具有贯通腔和弧形开口，其中所述弧形开口位于弧形件的底部，且与所述贯通腔连通，所述施工方法包括：S1、弧形件选型，其根据管片的楔形量选择相匹配弧形件的下放顺序；S2、弧形件的吊装，其包括垂直吊装运输和井下水平吊装运输；S3、弧形件的定位和精调，其定位包括确定中线位置，精调包括实现X、Y、Z轴平移或绕着X、Y、Z轴方向偏转，且采用螺栓将相邻弧形构件在纵向上连接；S4、弧形件的底部灌浆，其包括:B1、开口封堵，其包括弧形件底部开口的封堵和弧形件端部的封堵，且弧形件自两侧与管片之间形成两侧敞开的浇筑缝；B2、混凝土的浇筑，其自一侧敞开处注入混凝土，其特征在于：所述精调包括：1)调平机精调，其采用位于贯通腔内部移动的调平机，在弧形件大致就位后，通过调平机调进行水平及垂直方向的精调，同时调平机行走和工作时，支承点不在弧形件上，且调平机具有
±5°
转向；2)水平错台控制，其先采用一根与弧形件宽度相同的方管，在方管顶部放水平尺，一起配合找到成型隧道弧形件拼装的水平点，之后采用测量班放样出弧形件拼装轴线点，根据放样点拼装拟合成型隧道轴线；3)垂直错台控制，当相邻两环弧形件出现垂直错台时，通过对弧形件底部垫钢板的方式及时调整弧形件拼装倾角与成型隧道纵坡拟合；在B1中，实施底部开口封堵时，所采用的每个弧形开口封堵装置均设有压力传感器，每个所述弧形件与管片之间形成拼接缝，多块所述拼接缝组成所述浇筑缝，且在浇筑缝的中设置泥浆传感器；在B2的浇筑中，需要同步进行密实度检测，其中所述密实度检测包括：1)、灌浆液面监测，其通过所述泥浆传感器获取所浇筑混凝土的液位信息，控制灌浆量；2)、应力监测，通过压力传感器所侧数据值N1和传感器所在位置计算的压力值N2比对，其中|(N1
‑
N2)/N2|≤5％,则需要补浆。2.根据权利要求1所述的市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，其特征在于：盾构掘进施工是已隧道设计轴线为标准来推进，成型隧道的轴线与设计轴线存在差异，盾构机为蛇形前进，垂直、曲线半径难以控制的与设计轴线垂直、曲线相吻合，且在S3中的定位包括以下步骤：(1)测量班放样出弧形件拼装轴线点；(2)拼装过程中在弧形件顶部再次用水平尺复核弧形件是否水平；(3)利用弧形件自身的楔形量以实现弧形件对转弯半径的拟合。3.根据权利要求1所述的市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，其特征在于：在S2的吊装之前还包括如下步骤：1)清理杂物，其在弧形件拼装前，需要对拼装位置以及与上块弧形件连接面底部的杂物进行清除；2)弧形件表面处理，同时在弧形件大曲线方向一侧黏贴5
±
2mm厚的橡胶板。4.根据权利要求3所述的市域铁路盾构隧道大尺寸弧形件施工方法，其特征在于：在S2的吊装中，调整运送弧形件的平板车高度，使C型吊能抓取弧形件，高度调整完毕后，降低并平移吊具至弧形件下方，初步对正后，提升吊具使其恰好卡在弧形件上，到位后接近开关会给出一个信号，操作手可以加紧夹具，提升弧形件，弧形件触到限位开关后，即可进行平移，C型吊抓取弧形件后，前移弧形件吊机至拼装位置，使弧形件竖立并就位。5.根据权利要求1所述的市域铁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏驰，徐云龙，姚占虎，杨光，张亚洲，朱美恒，李辉，黄超峰，
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：