【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工，具体涉及一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置及施工方法。
技术介绍
1、随着交通运输需求的不断增长，越来越多的超大跨隧道正在投入施工和使用。在超大跨扁平隧道施工中，二衬钢筋网的安装和固定是一项十分关键的任务。由于隧道的跨度大且形状扁平，因此在进行二衬钢筋施工时，受到其结构形式的影响，由于二衬钢筋网不能立即封闭成环，存在较大的垂直坍塌风险。
2、现有技术中为了防止倾覆的现象发生采用的施工方法仅仅考虑了保证二衬钢筋尽快成环并形成独立稳定的施工体系，而在二衬钢筋尚未封闭时，钢筋网的整体重心不稳，结构容易发生倾覆倒塌，目前的隧道二衬钢筋网施工尚无针对性的防倾覆支撑体系，特别是在进行超大跨扁平隧道的二衬钢筋网绑扎时，还存在着较大的安全隐患，施工的安全性不高，施工的工作效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置及施工方法，解决现有技术钢筋网的整体重心不稳，结构容易发生倾覆倒塌，安全性不高，施工效率低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，包括防水板钢筋作业台车，还包括：
3、多个支撑机构，该支撑机构设置在防水板钢筋作业台车上；
4、连接机构，该连接机构设置在支撑机构上，以及
5、二衬钢筋网，该二衬钢筋网与支撑机构和连接机构连接，所述支撑机构包括竖向支撑钢管，所述连接机构包括连接套筒，所述连接套筒与竖
6、优选的，所述竖向支撑钢管竖直设置在防水板钢筋作业台车上。
7、优选的，所述主筋环向筋和主筋纵向筋贯穿竖向支撑钢管及连接套筒且呈交叉分布。
8、优选的，所述二衬钢筋网还包括拉结筋，所述拉结筋与主筋环向筋和主筋纵向筋连接。
9、一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，采用所述的超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，所述方法包括如下步骤：
10、s1：建立模型确定需要进行防倾覆支撑的关键部位；
11、s2：设计支撑体系与二衬钢筋网间的连接方式；
12、s3：对整体装置的施做及拆除。
13、优选的，所述s1具体步骤包括：
14、将超大跨扁平隧道二衬钢筋结构简化为1/2椭圆曲线，随着二衬钢筋逐步向上架立，计算结构对墙脚位置的重力矩。根据椭圆弧长公式和物理学中对于质心的定义，可以得到重力矩的表达式为：
15、
16、上述积分计算可以分为两部分，对于可以采用逐步三角代换推导得到积分结果为对于采用格林公式将椭圆积分转化为第一类不完全椭圆积分，采用数值方法可以得到最终简化的拟合积分表达式为：
17、其中t＝π-θ，
18、优选的，所述s2具体步骤包括：根据隧道二衬钢筋的弧度不同，在临时竖向支撑钢管与连接套筒之间设置不同的连接弧度，对二衬钢筋不同位置进行支护，多个连接套筒布置于主筋环向筋与主筋纵向筋交叉位置，同时避开设置有拉结筋的交叉处，连接套筒固定主筋环向筋与主筋纵向筋，并通过临时竖向支撑钢管与防水板钢筋作业台车连接，临时竖向支撑钢管通过在隧道外结合不同安装点的弧度进行统一预制，然后在施工时与连接套筒进行快速连接。
19、优选的，所述s3具体步骤包括：
20、s31：在隧道初期支护施工完成后，台车组件进场，拼装并架立完成防水板钢筋作业台车并铺设防水板后，进行二衬钢筋施工；
21、s32：二衬钢筋从两侧自下而上逐步拼装绑扎，当钢筋绑扎至拱部时，首先在拱脚位置进行支护体系施做，随后依次在拱腰、拱顶对应位置完成支护体系的架立；
22、s33：二衬钢筋封闭成环形成为一个整体后，逐步拆除临时竖向支撑钢管，移出防水板钢筋作业台车，进行下一阶段的施工。
23、优选的，所述步骤s3中临时竖向支撑钢管与连接套筒的连接处在施工时采用焊接或者绑扎的方式进行连接，保证支护体系在施工过程中不出现松动和解体。
24、由上述技术方案可知，本专利技术具有如下有益效果：
25、该超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置及施工方法，通过建立模型确定需要进行防倾覆支撑的关键部位，设计支撑体系与二衬钢筋网间的连接方式，然后对整体装置进行施工和拆除，根据隧道二衬钢筋的弧度不同，在临时竖向支撑钢管与连接套筒之间设置不同的连接弧度，使得在施工过程中没有及时封闭的二衬钢筋结构得到支撑，避免了由于重力作用导致的受力不平衡从而引发钢筋倾覆事故，施工效率高，解决了现有技术中在二衬钢筋尚未封闭时，钢筋网的整体重心不稳，结构容易发生倾覆倒塌，特别是在进行超大跨扁平隧道的二衬钢筋网绑扎时，还存在着较大的安全隐患，施工的安全性不高，施工的工作效率低的问题。
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1.一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，包括防水板钢筋作业台车(1)，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述竖向支撑钢管(21)竖直设置在防水板钢筋作业台车上(1)。
3.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述主筋环向筋(41)和主筋纵向筋(42)贯穿竖向支撑钢管(21)及连接套筒(31)且呈交叉分布。
4.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述二衬钢筋网(4)还包括拉结筋(43)，所述拉结筋(43)与主筋环向筋(41)和主筋纵向筋(42)连接。
5.一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，其特征在于：采用权利要求1-4所述的超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，所述方法包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，其特征在于：所述S1具体步骤包括：
7.根据权利要求5所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工
8.根据权利要求5所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，其特征在于：所述S3具体步骤包括：
9.根据权利要求5所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，其特征在于：所述步骤S3中临时竖向支撑钢管与连接套筒的连接处在施工时采用焊接或者绑扎的方式进行连接，保证支护体系在施工过程中不出现松动和解体。
...【技术特征摘要】
1.一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，包括防水板钢筋作业台车(1)，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述竖向支撑钢管(21)竖直设置在防水板钢筋作业台车上(1)。
3.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述主筋环向筋(41)和主筋纵向筋(42)贯穿竖向支撑钢管(21)及连接套筒(31)且呈交叉分布。
4.根据权利要求1所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，其特征在于：所述二衬钢筋网(4)还包括拉结筋(43)，所述拉结筋(43)与主筋环向筋(41)和主筋纵向筋(42)连接。
5.一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施工方法，其特征在于：采用权利要求1-4所述的超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆装置，所述方法包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种超大跨扁平隧道二衬钢筋架设防倾覆施...
【专利技术属性】
技术研发人员：王好明，王勇，王克义，徐华生，刘爱武，陈光，陈鹏涛，王圣涛，陈文尹，吕笑笑，张俊儒，魏亮，张伟，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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