本發(fā)明涉及及明挖隧道主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻及其施工工藝，具體地說是 明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模及其施工工藝。

背景技術(shù)：

在工程用地日趨緊張的前提下，基坑工程向著深、大、近的方向發(fā)展，隨之而來的是垂直支護的形式越來越頻繁的被應(yīng)用到施工中，由于操作空間狹窄，明挖隧道主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的施工采用雙側(cè)支模無法實現(xiàn)，必須采用單側(cè)支模。

傳統(tǒng)的單側(cè)支模工藝是采用鋼管搭設(shè)排架作為模板的支撐體系，通過近年來一系列的工程應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)其具有較大的弊端：①現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有工期短、工程任務(wù)重、施工線路長的特點，而傳統(tǒng)單側(cè)立模工藝使用的鋼管數(shù)量大，搭設(shè)周期長，拆卸工作量較大，嚴重影響到側(cè)墻的施工效率，難以滿足工程實際對于工期的要求；②由于側(cè)墻體積較大，混凝土灌注過程中側(cè)向壓力及上浮力極大，而傳統(tǒng)鋼管排架單側(cè)立模技術(shù)一次支模高度較低，極易出現(xiàn)模板上浮、脹模的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土墻面平整度、垂直度等出現(xiàn)缺陷，影響工程質(zhì)量與工程形象；③受其自身結(jié)構(gòu)形式的影響，傳統(tǒng)單側(cè)立模技術(shù)需要對拉螺栓，對拉螺栓的施作會對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的防水性能帶來較大的影響，造成防水隱患，施工質(zhì)量難以保證。對于高度較大墻體支模，傳統(tǒng)單側(cè)支模工藝施工難度更大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提供一種可進行單側(cè)立模且支架穩(wěn)定性能高、防水性能好、施工效率高的明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模及其施工工藝。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模，包括直角三角形的型鋼三角桁架，型鋼三角桁架的底部一側(cè)傾斜設(shè)置預(yù)埋地腳螺栓，型鋼三角桁架上設(shè)置數(shù)個壓梁槽鋼，型鋼三角桁架的直角邊長邊外側(cè)安裝模板，型鋼三角桁架與模板之間設(shè)置數(shù)個連接裝置，連接裝置的一端位于型鋼三角桁架一側(cè)的模板內(nèi)部，型鋼三角桁架的斜邊上沿長度方向安裝橫向連接鋼管，型鋼三角桁架上部安裝操作平臺，型鋼三角桁架底部設(shè)置螺桿，螺桿上配合設(shè)置開設(shè)內(nèi)螺紋的套筒，套筒上設(shè)置固定板，固定板上開設(shè)固定孔，固定孔內(nèi)裝有限位銷，限位銷的下端為半球形，限位銷的上端設(shè)有限位塊，限位塊的下端固定連接彈簧的一端，彈簧的另一端固定連接固定板，型鋼三角桁架上安裝環(huán)形的限位板，限位板上開設(shè)數(shù)個限位孔，限位孔與限位銷相配合。

為進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案：所述的預(yù)埋地腳螺栓上部設(shè)置連接管，連接管設(shè)置內(nèi)螺紋，連接管安裝在型鋼三角桁架上，連接管下部與預(yù)埋地腳螺栓配合連接，連接管上部配合安裝螺栓；所述的連接裝置有連接爪，連接爪一端位于模板內(nèi)，連接爪另一端與型鋼三角桁架連接，連接爪兩側(cè)分別安裝兩個L形的背楞，其中兩個背楞與模板連接，另外兩個背楞與型鋼三角桁架連接；所述的模板內(nèi)設(shè)置兩個傾斜的L形連桿，連桿的短端與連接爪端面相觸，連桿的長端分別與對應(yīng)的背楞連接；所述的型鋼三角桁架內(nèi)設(shè)置模板扣件，模板扣件一端連接兩個L形的連接件，其中一個連接件的內(nèi)側(cè)側(cè)壁與背楞的外側(cè)側(cè)壁連接，另一個連接件的內(nèi)側(cè)側(cè)壁與背楞的上部連接，模板扣件上設(shè)置墊片，墊片與型鋼三角桁架相觸，墊片上安裝數(shù)個蝶形螺母；明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模的施工工藝，包括以下步驟：

步驟1：安裝預(yù)埋地腳螺栓；

步驟2：安裝模板；

步驟3：安裝型鋼三角桁架，穿插壓梁槽鋼，并安裝橫向連接鋼管；

步驟4：用連接裝置將模板和型鋼三角桁架連成整體，并在操作平臺安裝完成后對受力系統(tǒng)進行檢查、緊固，而后進行側(cè)墻混凝土灌注；

步驟5：拆除模板及型鋼三角桁架。步驟3中壓梁槽鋼的安裝分為兩種情況：當(dāng)墻體段為直面時，需在每安裝5-6榀所述型鋼三角桁架后穿插壓梁槽鋼，但當(dāng)?shù)装逵蟹戳簳r，需根據(jù)實際情況確定；當(dāng)墻體段為弧形時，每安裝1榀型鋼三角桁架，就應(yīng)安裝壓梁槽鋼；步驟4中預(yù)先調(diào)節(jié)型鋼三角桁架，直至模板面板上口向墻內(nèi)傾約10mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明利用型鋼三角桁架和預(yù)埋件作為模板的支撐系統(tǒng)，可進行單側(cè)立模且支架穩(wěn)定性能高、防水性能好，鋼管用量少且拆裝方便，能夠為隧道高大側(cè)墻模板提供足夠的抗側(cè)移及抗浮力，既提高了模板的施工精度，又大大提高了施工效率及工程進度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的Ⅰ部放大圖；圖3是圖1的Ⅱ部放大圖；圖4是圖1的Ⅲ部放大圖；圖5是本發(fā)明施工步驟1示意圖；圖6是本發(fā)明施工步驟2示意圖；圖7是本發(fā)明施工步驟3示意圖；圖8是本發(fā)明施工步驟4示意圖。

附圖標記：1型鋼三角桁架 2預(yù)埋地腳螺栓 3螺桿 4操作平臺 6背楞 7模板 8支撐鋼管 9壓梁槽鋼 10橫向連接鋼管 11模板扣件 12蝶形螺母 13墊片 14連接爪 15限位板 16套筒 17固定板 18固定孔 19限位銷 20限位孔 21限位塊 22彈簧。

具體實施方式

明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模，如圖1所示，包括直角三角形的型鋼三角桁架1，型鋼三角桁架1的底部一側(cè)傾斜設(shè)置預(yù)埋地腳螺栓2，型鋼三角桁架1上設(shè)置數(shù)個壓梁槽鋼9，型鋼三角桁架1的直角邊長邊外側(cè)安裝模板7，型鋼三角桁架1與模板7之間設(shè)置數(shù)個連接裝置，連接裝置的一端位于型鋼三角桁架1一側(cè)的模板7內(nèi)部，型鋼三角桁架1的斜邊上沿長度方向安裝橫向連接鋼管10，型鋼三角桁架1上部安裝操作平臺4。這種結(jié)構(gòu)采用型鋼三角桁架1和預(yù)埋地腳螺栓2對模板7進行單側(cè)支撐，使用的鋼管數(shù)量小，搭設(shè)周期短，拆卸工作量較小，側(cè)墻的施工效率高，能夠滿足工程實際對于工期的要求；這種結(jié)構(gòu)通過預(yù)埋地腳螺栓2對型鋼三角桁架1和模板7進行固定并提供支撐力，避免混凝土灌注過程中，模板7受側(cè)向壓力及上浮力影響，出現(xiàn)模板上浮、脹模的現(xiàn)象，防止混凝土墻面平整度、垂直度等出現(xiàn)缺陷，工程質(zhì)量高；這種結(jié)構(gòu)使用連接裝置對模板7和型鋼三角桁架1進行連接，而連接裝置的一端位于型鋼三角桁架1一側(cè)的模板7內(nèi)部，使模板7不需要對拉螺栓，模板7的灌注混凝土的一側(cè)無孔洞，避免對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的防水性能帶來影響，防止造成防水隱患，能夠保證施工質(zhì)量。所述型鋼三角桁架1由標準節(jié)和加高節(jié)組成，以應(yīng)對不同的側(cè)墻高度。操作平臺4能夠供施工人員進行混凝土灌注。型鋼三角桁架1底部設(shè)置螺桿3，螺桿3上配合設(shè)置開設(shè)內(nèi)螺紋的套筒16，套筒16上設(shè)置固定板17，固定板17上開設(shè)固定孔18，固定孔18內(nèi)裝有限位銷19，限位銷19的下端為半球形，限位銷19的上端設(shè)有限位塊21，限位塊21的下端固定連接彈簧22的一端，彈簧22的另一端固定連接固定板17，型鋼三角桁架1上安裝環(huán)形的限位板15，限位板15上開設(shè)數(shù)個限位孔20，限位孔20與限位銷19相配合。螺桿3的下端與固定在地面上的附加件螺紋連接，這種結(jié)構(gòu)能夠通過螺桿3將型鋼三角桁架1固定穩(wěn)固，從而將模板7固定，避免混凝土灌注過程中，模板7受側(cè)向壓力及上浮力影響，出現(xiàn)模板7上浮、脹模的現(xiàn)象，防止混凝土墻面平整度、垂直度等出現(xiàn)缺陷，提高工程質(zhì)量與工程形象。為當(dāng)套筒16擰緊到設(shè)定位置時，限位銷19下端的半球形部位完全進入限位孔20，此時無法轉(zhuǎn)動套筒16,從而表示套筒16到達預(yù)定位置，到達預(yù)定位置后，限位銷19在自身重力作用下，其下端一直位于限位孔20內(nèi)，左右晃動或擰動套筒16均無法使限位銷19脫離限位孔20，防止套筒16與螺桿3出現(xiàn)松動。當(dāng)套筒16未擰緊到設(shè)定位置時，限位銷19的半球形下端未能完全進入限位孔20，限位銷19的半球形下端可以沿限位孔20的上沿滑動，此時仍可以轉(zhuǎn)動套筒16，從而表示套筒16未擰緊到達預(yù)定位置。彈簧22的彈力保證了限位銷19與限位板15的相對位置和限位銷19能夠在套筒16未到達設(shè)定位置時從限位孔19中脫離。當(dāng)需要拆卸套筒16時，需要手動提起限位銷19至下端脫離限位孔20，然后轉(zhuǎn)動套筒16。限位塊21的寬度或直徑大于固定孔18的寬度或直徑，固定孔18可以為多個，多個固定孔18沿周向分布在固定板17上。數(shù)個限位孔20沿周向分布在限位板15上。

如圖2所示，所述的預(yù)埋地腳螺栓2上部設(shè)置連接管，連接管設(shè)置內(nèi)螺紋，連接管安裝在型鋼三角桁架1上，連接管下部與預(yù)埋地腳螺栓2配合連接，連接管上部配合安裝螺栓。這種結(jié)構(gòu)通過固定在型鋼三角桁架1上的連接管，可以方便與預(yù)埋地腳螺栓2的安裝和拆除，并使型鋼三角桁架1與預(yù)埋地腳螺栓2固定牢固。連接管上部配合安裝螺栓，這種結(jié)構(gòu)通過螺栓在連接管內(nèi)對預(yù)埋地腳螺栓2進行固定和限位。

如圖3所示，所述的連接裝置可以由漲緊螺栓構(gòu)成，也可以有連接爪14，連接爪14一端位于模板7內(nèi)，連接爪14另一端與型鋼三角桁架1連接，連接爪14兩側(cè)分別安裝兩個L形的背楞6，其中兩個背楞6與模板7連接，另外兩個背楞6與型鋼三角桁架1連接。連接爪14由兩個大小不同的長方體組成，連接爪14寬度大的一端位于模板7內(nèi)，連接爪14寬度小的一端與型鋼三角桁架1連接。這種結(jié)構(gòu)使連接爪14的大頭端位于模板7內(nèi)，不易脫出，型鋼三角桁架1與模板7通過背楞6和連接爪14連接，固定緊密，并且方便安裝和拆卸。

所述的模板7內(nèi)設(shè)置兩個傾斜的L形連桿，連桿的短端與連接爪14端面相觸，連桿的長端分別與對應(yīng)的背楞6連接。連桿的長端開設(shè)外螺紋并配合安裝螺母，螺母與對應(yīng)的背楞6相觸，這種結(jié)構(gòu)能夠使模板7與連接爪14連接緊密。

所述的型鋼三角桁架1內(nèi)設(shè)置模板扣件11，模板扣件11一端連接兩個L形的連接件，其中一個連接件的內(nèi)側(cè)側(cè)壁與背楞6的外側(cè)側(cè)壁連接，另一個連接件的內(nèi)側(cè)側(cè)壁與背楞6的上部連接，模板扣件11上設(shè)置墊片13，墊片13與型鋼三角桁架1相觸，墊片13上安裝數(shù)個蝶形螺母12。這種結(jié)構(gòu)能夠使型鋼三角桁架1與背楞6連接緊密。

明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模的施工工藝，包括以下步驟：

如圖5所示，步驟1：安裝預(yù)埋地腳螺栓2；

如圖6所示，步驟2：安裝模板7；進行此步驟時，可臨時使用支撐鋼管8對模板7進行支撐。

如圖7所示，步驟3：安裝型鋼三角桁架1，穿插壓梁槽鋼9，并安裝橫向連接鋼管10；

如圖8所示，步驟4：用連接裝置將模板7和型鋼三角桁架1連成整體，并在操作平臺4安裝完成后對受力系統(tǒng)進行檢查、緊固，而后進行側(cè)墻混凝土灌注；

步驟5：拆除模板7及型鋼三角桁架1。

明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模的施工工藝，步驟3中壓梁槽鋼9的安裝分為兩種情況：當(dāng)墻體段為直面時，需在每安裝5-6榀所述型鋼三角桁架后穿插壓梁槽鋼9，但當(dāng)?shù)装逵蟹戳簳r，需根據(jù)實際情況確定；當(dāng)墻體段為弧形時，每安裝1榀型鋼三角桁架1，就應(yīng)安裝壓梁槽鋼9。步驟3中，橫向連接鋼管為48的鋼管。

明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模的施工工藝，步驟2中在安裝模板7之前需先在安裝位置彈出墻邊線。步驟2中，模板7安放到預(yù)定位置后，在模板7上安裝橫槽鋼背楞6，并用模板扣件11和兩個連接件將背楞6與型鋼三角桁架1鎖緊。模板扣件11和其中一個連接件可以是鉤頭螺栓。

明挖隧道主體結(jié)構(gòu)高大側(cè)墻單側(cè)立模的施工工藝，步驟4中預(yù)先調(diào)節(jié)型鋼三角桁架1，直至模板7面板上口向墻內(nèi)傾約10mm。當(dāng)型鋼三角桁架1加高節(jié)時，內(nèi)傾約5mm。安裝時，模板7向墻內(nèi)傾斜，這種方式能夠在灌注混凝土后，模板7上部受側(cè)向擠壓力變形或傾斜后，使模板7垂直于地面。

利用本施工工藝進行側(cè)墻立模，可一次性支設(shè)模板高度達3.4米，對于較高墻體可減少水平施工縫的留置數(shù)量，利于墻體防水；能夠滿足超高墻體混凝土灌注對底部抗力的要求；該施工工藝無需對拉螺栓，可有效提高墻體的防水性能，并降低工程造價，有利于環(huán)保；該施工工藝澆筑的側(cè)墻外觀質(zhì)量較好，可以有效地減少鋼材的使用，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。