基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工工藝，所施工超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)為鋼筋混凝土樁且其內(nèi)設(shè)置有鋼筋籠；對(duì)超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，包括步驟：一、管棚超前支護(hù)施工；二、洞口防護(hù)：在樁洞的洞口施工洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)；三、垂直吊裝系統(tǒng)安裝；四、樁洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工：采用全斷面開(kāi)挖法由上至下分多個(gè)施工節(jié)段對(duì)樁洞進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖過(guò)程中同步進(jìn)行出碴，并對(duì)各施工節(jié)段開(kāi)挖成型的樁洞節(jié)段分別進(jìn)行護(hù)壁施工；五、樁身施工：鋼筋籠綁扎和混凝土灌注。本發(fā)明工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投入成本低且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，能簡(jiǎn)便、快速完成超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程，施工過(guò)程易于控制。
【專利說(shuō)明】
基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單樁基礎(chǔ)施工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于粧基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)開(kāi)挖斷面面積大于10m2且傾角(即中心軸線與鉛垂線之間的夾角)大于45°的超大斷面大傾角傾斜式單粧基礎(chǔ)(以下簡(jiǎn)稱超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ))進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，必須采用工程措施以確保施工期間的巖體穩(wěn)定及作業(yè)安全。國(guó)內(nèi)對(duì)上述超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，多按照礦山隧道開(kāi)挖作業(yè)方式進(jìn)行開(kāi)挖，并采用人工鉆爆與小型機(jī)械挖掘機(jī)相結(jié)合的開(kāi)挖方式。實(shí)際開(kāi)挖時(shí)需加強(qiáng)支護(hù)，確?；A(chǔ)混凝土灌注前的圍巖穩(wěn)定。為盡量減少開(kāi)挖作業(yè)對(duì)周邊的擾動(dòng)，基坑采用分部、分臺(tái)階開(kāi)挖。
[0003]但上述開(kāi)挖方法存在以下三方面的缺陷和不足:①斷面分部、分臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)，通過(guò)減小施工空間、加大體內(nèi)支撐等方式提高開(kāi)挖安全性，但是空間狹小致使不能使用機(jī)械配合，機(jī)械化程度低，大大降低了施工進(jìn)度，給施工帶來(lái)了困難;②支護(hù)過(guò)程復(fù)雜，利用人工安裝支護(hù)結(jié)構(gòu)，大大降低了施工效率，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控圍巖變化情況，施工安全風(fēng)險(xiǎn)大;③由于基礎(chǔ)傾斜角度大大型機(jī)械無(wú)法自行進(jìn)出基礎(chǔ)，渣土或碴石無(wú)法利用有軌運(yùn)輸進(jìn)行出碴，施工效率極低。
[0004]目前所采用的出碴方式有很多種，主要包括斜井的有軌出碴、無(wú)軌出碴、連續(xù)皮帶機(jī)出碴等方式。但對(duì)上述超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)挖施工過(guò)程中，開(kāi)挖斷面深度在30米以內(nèi)時(shí)可采用挖掘機(jī)配合進(jìn)行出碴，但是開(kāi)挖斷面深度在30米以上時(shí)即使采用2臺(tái)挖掘機(jī)配合進(jìn)行接力出碴也會(huì)很吃力，出碴過(guò)程施工難度大，極大程度上影響了后續(xù)開(kāi)挖施工過(guò)程。而采用有軌出碴或連續(xù)皮帶機(jī)出碴時(shí)，爆破作業(yè)會(huì)對(duì)軌道造成傷害，并且傾斜角度過(guò)大、開(kāi)挖斷面深度在30米以上的開(kāi)挖進(jìn)尺等因素都不允許使用軌道或連續(xù)皮帶機(jī)進(jìn)行出碴。并且，有軌出碴及連續(xù)皮帶機(jī)出碴存在工序復(fù)雜、造價(jià)高、不機(jī)動(dòng)、不靈活、施工干擾大等缺陷。
[0005]另外，現(xiàn)如今對(duì)開(kāi)挖斷面面積大于10m2且隧道最大傾角為45°的超大斷面大傾角隧道進(jìn)行施工時(shí)，斜井采用新奧法進(jìn)行開(kāi)挖施工，豎井與隧道施工均采用新奧法或盾構(gòu)法進(jìn)行施工。但實(shí)際施工時(shí)，上述兩種施工方法均有其自身局限性，不同程度地存在缺陷和不足。其中，新奧法受地形、地質(zhì)條件影響較大，而且對(duì)于傾斜角度大于45°的斜井施工難度系數(shù)很大，機(jī)械化程度低，施工過(guò)程困難。而盾構(gòu)法主要適用于隧道開(kāi)挖工程，并且施工投入大、場(chǎng)地限制較大，不適用于超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)開(kāi)挖施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投入成本低且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，能簡(jiǎn)便、快速完成超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工過(guò)程，施工過(guò)程易于控制。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)為鋼筋混凝土粧，所述鋼筋混凝土粧內(nèi)設(shè)置有鋼筋籠;所述鋼筋混凝土粧的橫斷面面積大于10m2且其傾角大于45° ;對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，包括以下步驟:
[0008]步驟一、管棚超前支護(hù)施工:對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的粧洞進(jìn)行開(kāi)挖之前，先對(duì)粧洞頂部進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工，獲得施工成型的管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)；
[0009]步驟二、洞口防護(hù):在粧洞的洞口施工洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)；
[0010]步驟三、垂直吊裝系統(tǒng)安裝:在粧洞的洞口外側(cè)安裝垂直吊裝系統(tǒng)；
[0011]所述垂直吊裝系統(tǒng)包括左右兩個(gè)縱向走行架、安裝在兩個(gè)所述縱向走行架上且能在兩個(gè)所述縱向走行架上進(jìn)行前后平移的橫向走行架和安裝在橫向走行架上且能沿橫向走行架進(jìn)行左右平移的吊裝設(shè)備;兩個(gè)所述縱向走行架均為豎向支撐架且二者分別布設(shè)在粧洞的洞口左右兩側(cè)，所述橫向走行架呈水平布設(shè)且其與縱向走行架呈垂直布設(shè);兩個(gè)所述縱向走行架呈平行布設(shè)且二者均與粧洞呈平行布設(shè)；
[0012]所述吊裝設(shè)備下方通過(guò)繩索吊裝有出碴料斗或吊具，所述繩索呈豎直向布設(shè);所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索和出碴料斗組成出碴設(shè)備，所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索和所述吊具組成垂直吊裝設(shè)備；
[0013]步驟四、粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用全斷面開(kāi)挖法由上至下分多個(gè)施工節(jié)段對(duì)粧洞進(jìn)行開(kāi)挖施工，每個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖過(guò)程中同步進(jìn)行出碴，并對(duì)各施工節(jié)段開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段分別進(jìn)行護(hù)壁施工，過(guò)程如下:
[0014]步驟401、初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖過(guò)程中采用步驟三中所述出碴設(shè)備進(jìn)行出碴，開(kāi)挖完成后采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)；
[0015]所述初始施工節(jié)段為多個(gè)所述施工節(jié)段中位于最上部的施工節(jié)段；
[0016]步驟402、下一個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:按照步驟401中所述的方法，對(duì)粧洞的下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工；
[0017]步驟403、多次重復(fù)步驟402，直至完成粧洞中所有施工節(jié)段的開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程，獲得施工完成的粧洞；
[0018]步驟五、粧身施工:對(duì)所述鋼筋混凝土粧的粧身進(jìn)行施工，過(guò)程如下:
[0019]步驟501、鋼筋籠綁扎:在步驟403中施工完成的粧洞內(nèi)，由下至上對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎；
[0020]對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎過(guò)程中，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋由上至下吊裝至粧洞內(nèi)；
[0021]步驟502、混凝土灌注:待所述鋼筋籠綁扎完成后，由下至上向粧洞內(nèi)灌注混凝土；待所灌注混凝土終凝后，完成所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工過(guò)程。
[0022]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟四中所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度為0.5m?1.5m。
[0023]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟401中進(jìn)行初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工時(shí)，過(guò)程如下:
[0024]步驟1、鉆爆:先采用鉆孔設(shè)備在且當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上鉆取炮孔，再在已鉆取炮孔內(nèi)裝藥，裝藥完成后起爆進(jìn)行爆破；
[0025]步驟Π、出碴，包括以下步驟:
[0026]步驟Π-1、挖掘機(jī)吊裝到位:采用所述垂直吊裝設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上；
[0027]步驟Π-2、料斗吊裝出碴:采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將出碴料斗吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上后，采用步驟Π-1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗內(nèi)，再采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將裝有碴石的出碴料斗吊至粧洞的洞口外側(cè)；
[0028]步驟Π -3、多次重復(fù)步驟Π -2，直至完成步驟I中爆破后所產(chǎn)生碴石的出碴過(guò)程，獲得開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段；
[0029]步驟ΙΠ、支護(hù):采用所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)步驟Π-3中開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)。
[0030]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟Π-2 中進(jìn)行料斗吊裝出碴時(shí) ，包括以下步驟:
[0031]步驟Π-21、橫向走行架水平前移及吊裝設(shè)備平移:先將橫向走行架沿兩個(gè)所述縱向走行架水平向前移動(dòng)，直至橫向走行架位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方;再將吊裝設(shè)備在橫向走行架上進(jìn)行向左平移或向右平移，直至吊裝設(shè)備位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方；
[0032]步驟Π-22、料斗下放:采用吊裝設(shè)備將出碴料斗吊裝并下放至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上；
[0033]步驟Π-23、碴石裝斗:采用步驟Π -1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗內(nèi)；
[0034]步驟Π-24、料斗上提:采用吊裝設(shè)備將出碴料斗吊裝并向上提升至粧洞的洞口上方；
[0035]步驟Π-25、橫向走行架水平后移:將橫向走行架沿兩個(gè)所述縱向走行架水平向后移動(dòng)，直至將出碴料斗移至粧洞的洞口外側(cè)；
[0036]步驟Π-26、碴石傾倒:將出碴料斗內(nèi)所裝碴石傾倒于粧洞的洞口外側(cè)。
[0037]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟401中所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)為全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)；
[0038]所述全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支撐于所述粧洞節(jié)段內(nèi)的全斷面支撐架、對(duì)所述粧洞節(jié)段的內(nèi)壁進(jìn)行加固的錨桿組和噴射于所述粧洞節(jié)段內(nèi)壁上的混凝土噴射層，所述錨桿組的內(nèi)端和所述全斷面支撐架均固定于所述混凝土噴射層內(nèi)；
[0039]所述全斷面支撐架的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，多個(gè)所述全斷面支撐架沿所述粧洞節(jié)段的長(zhǎng)度方向由上至下布設(shè);每個(gè)所述全斷面支撐架的外側(cè)均布設(shè)有一個(gè)所述錨桿組;所述全斷面支撐架的數(shù)量與所述錨桿組的數(shù)量相同；所述全斷面支撐架的形狀與所述粧洞節(jié)段的橫斷面形狀相同，所述錨桿組包括多根沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè)的錨桿，多根所述錨桿均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上;所述全斷面支撐架與粧洞的長(zhǎng)度方向呈垂直布設(shè)。
[0040]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:每個(gè)所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有多個(gè)用于連接所述鋼筋籠的連接鋼筋，多個(gè)所述連接鋼筋均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上，且多個(gè)所述連接鋼筋沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè);多個(gè)所述連接鋼筋的內(nèi)端均伸出至所述混凝土噴射層外側(cè)。
[0041]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞內(nèi)由上至下布設(shè)多個(gè)洞內(nèi)錨索組，上下相鄰兩個(gè)所述洞內(nèi)錨索組之間的間距為3.5m?4.5m;每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均與所述全斷面支撐架呈平行布設(shè)；
[0042]每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均包括多道布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上的錨索。
[0043]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟四中多個(gè)所述施工節(jié)段均呈水平布設(shè)；
[0044]步驟401中采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，開(kāi)挖斷面呈水平布設(shè)。
[0045]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟一中所述粧洞的洞口位于邊坡上；
[0046]所述粧洞由上至下分為上部開(kāi)挖段、中部開(kāi)挖段和下部開(kāi)挖段；
[0047]所述上部開(kāi)挖段、中部開(kāi)挖段和下部開(kāi)挖段均由上至下分為多個(gè)所述施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工；
[0048]所述上部開(kāi)挖段的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸增大，所述中部開(kāi)挖段的開(kāi)挖斷面由上至下均相同，所述下部開(kāi)挖段的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸縮?。?br>[0049]步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞靠近所述垂直吊裝系統(tǒng)的一側(cè)由上至下進(jìn)行開(kāi)挖，并開(kāi)挖形成超開(kāi)挖區(qū)；
[0050]所述超開(kāi)挖區(qū)與粧洞內(nèi)部連通且其外側(cè)壁為豎向側(cè)壁。
[0051]上述基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征是:步驟501中所述鋼筋籠包括多道主筋和多個(gè)由下至上布設(shè)的鋼筋網(wǎng)片，多道所述主筋均沿粧洞的長(zhǎng)度方向進(jìn)行布設(shè)，多個(gè)所述鋼筋網(wǎng)片均與所述主筋呈垂直布設(shè)；
[0052]所述鋼筋籠由多個(gè)鋼筋籠節(jié)段拼裝而成，多個(gè)所述鋼筋籠節(jié)段沿粧洞的長(zhǎng)度方向從下至上進(jìn)行布設(shè)；
[0053]步驟501中進(jìn)行鋼筋籠綁扎之前，先在粧洞內(nèi)搭設(shè)用于綁扎所述鋼筋籠的綁扎平臺(tái)，所述綁扎平臺(tái)包括下部支撐結(jié)構(gòu)和多塊平鋪在所述下部支撐結(jié)構(gòu)上的平板，所述下部支撐結(jié)構(gòu)為由多根鋼管搭設(shè)形成的滿堂式腳手架；
[0054]對(duì)所述綁扎平臺(tái)進(jìn)行搭設(shè)之前，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于搭設(shè)所述綁扎平臺(tái)的所述平板和所述鋼管吊裝至粧洞內(nèi)。
[0055]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0056]1、工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且投入成本低。
[0057]2、所采用的全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，同時(shí)增設(shè)洞內(nèi)錨索組，全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)與洞內(nèi)錨索組形成封閉式強(qiáng)支護(hù)體系，能有效解決軟弱圍巖自身無(wú)法形成穩(wěn)定支護(hù)體系的問(wèn)題，同時(shí)改變了傳統(tǒng)隧道通過(guò)初期支護(hù)達(dá)到圍巖自身穩(wěn)定再進(jìn)行開(kāi)挖的開(kāi)挖工藝，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)水平全斷面開(kāi)挖。
[0058]通過(guò)多個(gè)洞內(nèi)錨索組實(shí)現(xiàn)以錨索形式將體外支撐轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)錨索支撐，大大加大了開(kāi)挖施工的作業(yè)面，為挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)出碴施工提供了作業(yè)面，提高了機(jī)械化施工水平，大大加快了開(kāi)挖作業(yè)進(jìn)程。同時(shí)，采用封閉成環(huán)的全斷面支撐架并噴射鋼纖維混凝土，來(lái)提高單粧基礎(chǔ)的開(kāi)挖穩(wěn)定性，大大降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。
[0059]3、所采用的開(kāi)挖工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、施工效率高、施工效果好，采用全斷面開(kāi)挖方式，并且開(kāi)挖斷面呈水平布設(shè)，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)水平全斷面開(kāi)挖，開(kāi)挖難度大幅降低。
[0060]4、所采用的垂直吊裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡(jiǎn)便、使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，能實(shí)現(xiàn)碴石、鋼筋等的垂直運(yùn)輸，提出垂直吊裝出碴方式，能有效解決超大傾角單粧基礎(chǔ)施工中大型機(jī)械無(wú)法正常進(jìn)出、作業(yè)空間狹小、倒運(yùn)碴石困難的問(wèn)題，突破了傳統(tǒng)有軌運(yùn)輸出碴施工工藝，最大限度提升機(jī)械使用率，提高施工效率，極大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，采用垂直吊裝系統(tǒng)吊裝鋼筋，滿足粧洞內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋籠的施工需求。
[0061]5、所采用的垂直吊裝系統(tǒng)占用空間小，并能大大提高單粧基礎(chǔ)的施工效率。并且，垂直吊裝系統(tǒng)位于洞口上方，不占用地面場(chǎng)地，不影響洞口車輛的出入。
[0062]6、所采用的鋼筋籠綁扎方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、使用效果好，采用垂直吊裝系統(tǒng)將預(yù)先在加工廠制作完成的鋼筋吊裝入粧洞內(nèi)進(jìn)行綁扎，實(shí)現(xiàn)了在粧洞內(nèi)部綁扎鋼筋化整為零的目的，便于人工在機(jī)械設(shè)備無(wú)法到達(dá)的硐室內(nèi)綁扎鋼筋，省去了場(chǎng)地加工鋼筋籠以及吊運(yùn)鋼筋籠的工序，同時(shí)綁扎的鋼筋籠更加符合單粧基礎(chǔ)的開(kāi)挖線型。
[0063]7、利用滿堂式腳手架作為鋼筋綁扎的操作平臺(tái)，方便人員施工，同時(shí)將傾斜的單粧基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化為水平方向施工，操作更方便。滿堂式腳手架還可以為后續(xù)混凝土施工提供方便，并且滿堂式腳手架后期可以不用拆除，作為鋼筋混凝土粧的內(nèi)部剛性骨架，進(jìn)一步提高鋼筋混凝土粧的承載力。
[0064]8、采用垂直吊裝系統(tǒng)進(jìn)行垂直吊裝出碴，具有以下優(yōu)點(diǎn):I)、采用出碴料斗出碴，方量大;2)、垂直吊裝系統(tǒng)垂直提升碴石，出碴速度快，大大提升了作業(yè)效率;3)、垂直吊裝系統(tǒng)安裝在洞口上方，不影響出碴車輛進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)，解決了場(chǎng)地狹小的困難;4)、通過(guò)垂直吊裝系統(tǒng)提升挖掘機(jī)等出碴設(shè)備進(jìn)出硐室，減少爆破對(duì)施工機(jī)械的損害；同時(shí)粧洞的上下斷面可同時(shí)施工，不必為機(jī)械進(jìn)出硐室設(shè)置便道，解決了爆破施工對(duì)施工機(jī)械及施工機(jī)械對(duì)全斷面施工的影響；5)、垂直吊裝系統(tǒng)安裝在洞口上方，分離了工作面，實(shí)現(xiàn)出碴與運(yùn)輸連續(xù)作業(yè)，提高了工作效率，縮短了工序之間的銜接時(shí)間；6)、不占用施工現(xiàn)場(chǎng)的地面場(chǎng)地，方便施工機(jī)械進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)，還不受爆破作業(yè)的影響；7)、有效解決了單粧基礎(chǔ)傾斜角度大時(shí)機(jī)械無(wú)法直接到達(dá)基礎(chǔ)內(nèi)部的難題，使機(jī)械到達(dá)基礎(chǔ)內(nèi)部，提高了機(jī)械化施工水平。
[0065]9、使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，首先，采用在邊坡上鉆孔打錨索的方式對(duì)坡面進(jìn)行預(yù)壓緊，防止仰坡坍塌;開(kāi)挖前進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工;開(kāi)挖過(guò)程中，采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù);并且，由于全斷面開(kāi)挖面積大，粧基傾角大，為防止坍塌，在粧洞頂部范圍及左右側(cè)壁內(nèi)打錨索，將巖體通過(guò)錨索的預(yù)壓錨固作用提高安全系數(shù)，因而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“管棚超前、弱爆破、短進(jìn)尺(即施工節(jié)段長(zhǎng)度短)、緊支護(hù)、早封閉”的施工原則。本發(fā)明采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)配合洞內(nèi)錨索組的護(hù)壁方式，并形成強(qiáng)支護(hù)體系，能有效保證全斷面開(kāi)挖時(shí)圍巖穩(wěn)定性，解決了施工空間狹小問(wèn)題;并且，在洞口外側(cè)設(shè)置垂直吊裝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械、碴石、鋼筋等的垂直無(wú)軌運(yùn)輸，并能保證機(jī)械、碴石、鋼筋等在大傾角粧洞內(nèi)的自由運(yùn)輸，極大程度了提高施工效率，施工過(guò)程安全可靠。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)開(kāi)挖、出碴、支護(hù)以及鋼筋籠綁扎方法分別進(jìn)行改進(jìn)，能有效保證超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工進(jìn)度及開(kāi)挖安全，能有效提高機(jī)械化水平，擴(kuò)大工作面，機(jī)械進(jìn)出粧洞方便；同時(shí)全斷面的開(kāi)挖配合加強(qiáng)支護(hù)，提高圍巖穩(wěn)定性，保證開(kāi)挖過(guò)程中的巖體穩(wěn)定，提高施工安全。
[0066]綜上所述，本發(fā)明工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、投入成本低且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，能簡(jiǎn)便、快速完成超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工過(guò)程，施工過(guò)程易于控制。
[0067]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0068]圖1為本發(fā)明的施工工藝流程框圖。
[0069]圖2為本發(fā)明管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0070]圖3為本發(fā)明垂直吊裝系統(tǒng)的使用狀態(tài)參考圖。
[0071 ]圖4為本發(fā)明施工成型粧洞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]圖5為本發(fā)明洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0073]圖6為本發(fā)明鋼筋網(wǎng)片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0074]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0075]I 一粧洞；1-1 一上部開(kāi)挖段； 1-2 —中部開(kāi)挖段；
[0076]n 一下部開(kāi)挖段；2—邊坡；3—超開(kāi)挖區(qū)；
[0077]一拱形鋼架；4_2 一管棚管；4_3 一導(dǎo)向管；
[0078]4-4 一導(dǎo)向墻；5—支撐域；6—環(huán)形防護(hù)墻；
[0079]7-1—箍筋；7-2—第一拱形鋼筋段；
[0080]7-3 一第一底部鋼筋段；7_4 一第一鋼筋連接段；
[0081 ]7-5 一第二鋼筋連接段；7_6 一第二拱形鋼筋段；
[0082]7-7 一第二底部鋼筋段；7_8 一第三鋼筋連接段；
[0083]7-9一第四鋼筋連接段；8-1—縱向走行架； 8-11—縱向鋼軌；
[0084]8-12一豎向支撐桿； 8-13—鋼筋混凝土支域；
[0085]8-14—斜向支撐桿； 8-2—橫向走行架； 8_3—吊裝設(shè)備；
[0086]8-4—繩索；8-5—出碴料斗。
【具體實(shí)施方式】
[0087]如圖1所示的一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)為鋼筋混凝土粧，所述鋼筋混凝土粧內(nèi)設(shè)置有鋼筋籠;所述鋼筋混凝土粧的橫斷面面積大于10m2且其傾角大于45°;對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，包括以下步驟:
[0088]步驟一、管棚超前支護(hù)施工:對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的粧洞I進(jìn)行開(kāi)挖之前，先對(duì)粧洞I頂部進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工，獲得施工成型的管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)，詳見(jiàn)圖2；
[0089]步驟二、洞口防護(hù):在粧洞I的洞口施工洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)；
[0090]步驟三、垂直吊裝系統(tǒng)安裝:在粧洞I的洞口外側(cè)安裝垂直吊裝系統(tǒng)；
[0091]如圖3所示，所述垂直吊裝系統(tǒng)包括左右兩個(gè)縱向走行架8-1、安裝在兩個(gè)所述縱向走行架8-1上且能在兩個(gè)所述縱向走行架8-1上進(jìn)行前后平移的橫向走行架8-2和安裝在橫向走行架8-2上且能沿橫向走行架8-2進(jìn)行左右平移的吊裝設(shè)備8-3;兩個(gè)所述縱向走行架8-1均為豎向支撐架且二者分別布設(shè)在粧洞I的洞口左右兩側(cè)，所述橫向走行架8-2呈水平布設(shè)且其與縱向走行架8-1呈垂直布設(shè);兩個(gè)所述縱向走行架8-1呈平行布設(shè)且二者均與粧洞I呈平行布設(shè)；
[0092]所述吊裝設(shè)備8-3下方通過(guò)繩索8-4吊裝有出碴料斗8-5或吊具，所述繩索8-4呈豎直向布設(shè);所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索8-4和出碴料斗8-5組成出碴設(shè)備，所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索8-4和所述吊具組成垂直吊裝設(shè)備；
[0093]步驟四、粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用全斷面開(kāi)挖法由上至下分多個(gè)施工節(jié)段對(duì)粧洞I進(jìn)行開(kāi)挖施工，每個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖過(guò)程中同步進(jìn)行出碴，并對(duì)各施工節(jié)段開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段分別進(jìn)行護(hù)壁施工，過(guò)程如下:
[0094]步驟401、初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞I的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖過(guò)程中采用步驟三中所述出碴設(shè)備進(jìn)行出碴，開(kāi)挖完成后采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)；
[0095]所述初始施工節(jié)段為多個(gè)所述施工節(jié)段中位于最上部的施工節(jié)段；
[0096]步驟402、下一個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:按照步驟401中所述的方法，對(duì)粧洞I的下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工；
[0097]步驟403、多次重復(fù)步驟402，直至完成粧洞I中所有施工節(jié)段的開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程，獲得施工完成的粧洞I，詳見(jiàn)圖4;
[0098]步驟五、粧身施工:對(duì)所述鋼筋混凝土粧的粧身進(jìn)行施工，過(guò)程如下:
[0099]步驟501、鋼筋籠綁扎:在步驟403中施工完成的粧洞I內(nèi)，由下至上對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎；
[0100]對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎過(guò)程中，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋由上至下吊裝至粧洞I內(nèi)；
[0101]步驟502、混凝土灌注:待所述鋼筋籠綁扎完成后，由下至上向粧洞I內(nèi)灌注混凝土;待所灌注混凝土終凝后，完成所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工過(guò)程。
[0102]其中，所述鋼筋混凝土粧的傾角指的是該粧的縱向中心線與豎直面之間的夾角，即所述鋼筋混凝土粧的縱向中心線與鉛垂線間夾角。
[0103]本實(shí)施例中，所述出碴料斗8-5和所述吊具均吊裝于吊裝設(shè)備8-3的正下方。
[0104]本實(shí)施例中，所述粧洞I的橫截面頂部為拱形。
[0105]本實(shí)施例中，步驟四中多個(gè)所述施工節(jié)段均呈水平布設(shè)；
[0106]步驟401中采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞I的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，開(kāi)挖斷面呈水平布設(shè)。
[0107]本實(shí)施例中，所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的圍巖為泥巖弱風(fēng)化圍巖，所述鋼筋混凝土粧的橫斷面面積為310m2且其與水平面之間的傾角為55.19°，所述鋼筋混凝土粧的縱向長(zhǎng)度(即斜向長(zhǎng)度)為47米。并且，所述鋼筋混凝土粧的橫斷面為22.5mX 16.4m的橢圓形截面。
[0108]實(shí)際施工過(guò)程中，步驟四中所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度為0.5m?1.5m。本實(shí)施例中，所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度為1.2m。
[0109]實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0110]本實(shí)施例中，步驟一中所述粧洞I的洞口位于邊坡2上。
[0111]如圖2所示，所述管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)沿粧洞I的長(zhǎng)度方向進(jìn)行布設(shè)且其長(zhǎng)度與粧洞I的長(zhǎng)度一致，所述管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)位于粧洞I的拱部進(jìn)行支護(hù)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0112]本實(shí)施例中，步驟一中進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工時(shí)，按照常規(guī)的管棚超前支護(hù)施工方法進(jìn)行施工；
[0113]所述管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)包括布設(shè)在邊坡2坡面上的導(dǎo)向墻4-4、布設(shè)于導(dǎo)向墻4-4內(nèi)的拱形鋼架4-1、多根由后向前打入邊坡2內(nèi)的管棚管4-2和多個(gè)分別對(duì)多根所述管棚管4-2進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向管4-3，所述導(dǎo)向墻4-4位于粧洞I的頂部外側(cè);多個(gè)所述導(dǎo)向管4-3均安裝在拱形鋼架4-1上，多個(gè)所述導(dǎo)向管4-3沿拱形鋼架4-1的中心線由左至右進(jìn)行布設(shè)，且多個(gè)所述導(dǎo)向管4-3均布設(shè)在同一平面上;所述拱形鋼架4-1與粧洞I的長(zhǎng)度方向呈垂直布設(shè)；所述導(dǎo)向墻4-4為混凝土墻；
[0114]多根所述管棚管4-2的長(zhǎng)度均與所述粧洞的縱向長(zhǎng)度一致;多根所述管棚管4-2的外插角均為1°?3°，每根所述管棚管4-2均與對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向管4-3呈同軸布設(shè)；
[0115]所述邊坡2上設(shè)置有左右兩個(gè)分別供拱形鋼架4-1的兩個(gè)拱腳支撐的支撐墩5，所述支撐墩5為混凝土支撐墩。
[0116]同時(shí)，所述管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)還包括布設(shè)在邊坡2上的導(dǎo)向墻4-4，所述導(dǎo)向墻4-4為拱形且其為混凝土墻體，所述拱形鋼架4-1和多個(gè)所述導(dǎo)向管4-3均澆筑于導(dǎo)向墻4-4內(nèi)。
[0117]本實(shí)施例中，所述拱形鋼架4-1采用型鋼彎曲而成，具體是采用118熱乳型鋼彎曲
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[ΟΙ18] 本實(shí)施例中，所述導(dǎo)向管4-3的直徑為Φ 140mm且其壁厚為8mm，所述導(dǎo)向管4-3的長(zhǎng)度為1.5m。
[0119]實(shí)際加工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)導(dǎo)向管4-3的直徑、壁厚和長(zhǎng)度分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0120]本實(shí)施例中，所述導(dǎo)向管4-3與拱形鋼架4-1之間采用鋼筋進(jìn)行焊接固定。
[0121]本實(shí)施例中，所述導(dǎo)向墻4-4的圓心角為145°。
[0122]因而，在粧洞I頂部(也稱拱部)145°范圍內(nèi)進(jìn)行管棚超前支護(hù)。
[0123]本實(shí)施例中，所述管棚管4-2的直徑為Φ 108mm且其壁厚為6.5mm，所述管棚管4-2的長(zhǎng)度為47米，相鄰兩根所述管棚管4-2之間的環(huán)向間距為40cm。
[0124]實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)所述管棚管4-2的直徑、壁厚和長(zhǎng)度以及相鄰兩根所述管棚管4-2之間的環(huán)向間距分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0125]本實(shí)施例中，利用管棚管4-2進(jìn)行注漿時(shí)，所注漿液為水泥砂漿。
[0126]如圖5所示，本實(shí)施例中，步驟二中所述洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)為環(huán)形防護(hù)墻6，所述環(huán)形防護(hù)墻6為現(xiàn)澆混凝土墻且其位于所述管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè);所述環(huán)形防護(hù)墻6進(jìn)入所述粧洞的深度為Im?3m，所述環(huán)形防護(hù)墻6與兩個(gè)所述支撐墩5澆筑為一體，所述環(huán)形防護(hù)墻6通過(guò)兩個(gè)所述支撐墩5分為上部墻體和位于所述上部墻體下方的下部墻體。
[0127]本實(shí)施例中，所述環(huán)形防護(hù)墻6進(jìn)入所述粧洞的深度為Im且其墻體厚度為lm。
[0128]同時(shí)，所述環(huán)形防護(hù)墻6內(nèi)設(shè)置有環(huán)向抗裂構(gòu)造鋼筋6-1。并且，所述環(huán)向抗裂構(gòu)造鋼筋6-1位于環(huán)形防護(hù)墻6的拱部。
[0129]本實(shí)施例中，步驟一中進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工之前，還需采用預(yù)應(yīng)力錨索組對(duì)邊坡2的兩個(gè)待加固區(qū)域分別進(jìn)行加固；兩個(gè)所述待加固區(qū)域分別為位于兩個(gè)所述支撐墩5上方的區(qū)域;所述預(yù)應(yīng)力錨索組包括多道分別錨入所述待加固區(qū)域內(nèi)側(cè)巖體內(nèi)的預(yù)應(yīng)力錨索，多道所述預(yù)應(yīng)力錨索分多排多列進(jìn)行布設(shè)。
[0130]這樣，通過(guò)兩個(gè)所述預(yù)應(yīng)力錨索組對(duì)邊坡2進(jìn)行簡(jiǎn)便、有效防護(hù)。
[0131]本實(shí)施例中，所述預(yù)應(yīng)力錨索的長(zhǎng)度為40m且其錨固段長(zhǎng)度為10m，所述預(yù)應(yīng)力錨索由后向前逐漸向下傾斜且下傾角度為20°，所述預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)錨固力為700kN。多道所述預(yù)應(yīng)力錨索按照4m X 4m的間距布置，，拉完成后，灌注M35水泥砂漿。
[0132]本實(shí)施例中，步驟一中進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工之前，具體是對(duì)所述預(yù)應(yīng)力錨索組進(jìn)行施工之前，先對(duì)所施工粧基周側(cè)的表層土和圍巖分別進(jìn)行清理，并開(kāi)辟施工通道。
[0133]本實(shí)施例中，如圖4所示，所述粧洞I由上至下分為上部開(kāi)挖段1-1、中部開(kāi)挖段1-2和下部開(kāi)挖段1-3;
[0134]所述上部開(kāi)挖段1-1、中部開(kāi)挖段1-2和下部開(kāi)挖段1-3均由上至下分為多個(gè)所述施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工；
[0135]所述上部開(kāi)挖段1-1的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸增大，所述中部開(kāi)挖段1-2的開(kāi)挖斷面由上至下均相同，所述下部開(kāi)挖段1-3的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸縮??；
[0136]步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞I靠近所述垂直吊裝系統(tǒng)的一側(cè)由上至下進(jìn)行開(kāi)挖，并開(kāi)挖形成超開(kāi)挖區(qū)3;
[0137]所述超開(kāi)挖區(qū)3與粧洞I內(nèi)部連通且其外側(cè)壁為豎向側(cè)壁。
[0138]并且，所述超開(kāi)挖區(qū)3的寬度與粧洞I的寬度相同，且超開(kāi)挖區(qū)3內(nèi)部與粧洞I內(nèi)部連通。
[0139]本實(shí)施例中，步驟401中所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)為全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)；
[0140]所述全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支撐于所述粧洞節(jié)段內(nèi)的全斷面支撐架、對(duì)所述粧洞節(jié)段的內(nèi)壁進(jìn)行加固的錨桿組和噴射于所述粧洞節(jié)段內(nèi)壁上的混凝土噴射層，所述錨桿組的內(nèi)端和所述全斷面支撐架均固定于所述混凝土噴射層內(nèi)；
[0141]所述全斷面支撐架的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，多個(gè)所述全斷面支撐架沿所述粧洞節(jié)段的長(zhǎng)度方向由上至下布設(shè);每個(gè)所述全斷面支撐架的外側(cè)均布設(shè)有一個(gè)所述錨桿組;所述全斷面支撐架的數(shù)量與所述錨桿組的數(shù)量相同；所述全斷面支撐架的形狀與所述粧洞節(jié)段的橫斷面形狀相同，所述錨桿組包括多根沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè)的錨桿，多根所述錨桿均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上;所述全斷面支撐架與粧洞I的長(zhǎng)度方向呈垂直布設(shè)。其中，所述粧洞節(jié)段的橫斷面指的是與所述粧洞節(jié)段的長(zhǎng)度方向垂直的平面。
[0142]本實(shí)施例中，每個(gè)所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有多個(gè)用于連接所述鋼筋籠的連接鋼筋，多個(gè)所述連接鋼筋均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上，且多個(gè)所述連接鋼筋沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè);多個(gè)所述連接鋼筋的內(nèi)端均伸出至所述混凝土噴射層外側(cè)。
[0143]本實(shí)施例中，步驟501中所述鋼筋籠包括多道主筋和多個(gè)由下至上布設(shè)的鋼筋網(wǎng)片，多道所述主筋均沿粧洞I的長(zhǎng)度方向進(jìn)行布設(shè)，多個(gè)所述鋼筋網(wǎng)片均與所述主筋呈垂直布設(shè)；
[0144]所述鋼筋籠由多個(gè)鋼筋籠節(jié)段拼裝而成，多個(gè)所述鋼筋籠節(jié)段沿粧洞I的長(zhǎng)度方向從下至上進(jìn)行布設(shè)；
[0145]步驟501中進(jìn)行鋼筋籠綁扎之前，先在粧洞I內(nèi)搭設(shè)用于綁扎所述鋼筋籠的綁扎平臺(tái)，所述綁扎平臺(tái)包括下部支撐結(jié)構(gòu)和多塊平鋪在所述下部支撐結(jié)構(gòu)上的平板，所述下部支撐結(jié)構(gòu)為由多根鋼管搭設(shè)形成的滿堂式腳手架；
[0146]對(duì)所述綁扎平臺(tái)進(jìn)行搭設(shè)之前，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于搭設(shè)所述綁扎平臺(tái)的所述平板和所述鋼管吊裝至粧洞I內(nèi)。
[0147]本實(shí)施例中，采用人工在粧洞I內(nèi)搭設(shè)所述滿堂式腳手架，所述滿堂式腳手架中立桿的縱距為Im?2m，立桿的橫距為Im?2m米，立桿的步距為1.40m。所述平板為木板。所述綁扎平臺(tái)為一個(gè)供工人操作和臨時(shí)存放材料的平臺(tái)。
[0148]本實(shí)施例中，所述鋼筋籠的內(nèi)部中空，所述綁扎平臺(tái)位于所述鋼筋籠內(nèi)側(cè)。
[0149]并且，所述綁扎平臺(tái)為供用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋放置的鋼筋放置平臺(tái)。
[0150]步驟501中由下至上對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎時(shí)，由下至上對(duì)所述綁扎平臺(tái)進(jìn)行接尚O
[0151]由上述內(nèi)容可知，為解決能在傾斜式的粧洞I內(nèi)綁扎鋼筋問(wèn)題，本發(fā)明采用所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋吊裝至粧洞I內(nèi)，并臨時(shí)放置于所述綁扎平臺(tái)上。所述綁扎平臺(tái)為供鋼筋綁扎工人站立的施工平臺(tái)。
[0152]本實(shí)施例中，由于粧洞I呈傾斜向布設(shè)，為解決所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋吊裝至粧洞I內(nèi)側(cè)底部的吊裝需求，本發(fā)明采用超挖方式，具體是將粧洞I下部向下垂直開(kāi)挖，并開(kāi)挖形成超開(kāi)挖區(qū)3，使用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋能吊裝至粧洞I的內(nèi)側(cè)底部。
[0153]本實(shí)施例中，所述粧洞I的橫截面形狀與隧道洞的橫截面形狀相同。
[0154]并且，如圖6所示，所述鋼筋網(wǎng)片包括箍筋7-1、位于箍筋7-1內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)鋼筋組和位于箍筋7-1外側(cè)的外側(cè)鋼筋組，所述箍筋7-1的形狀與粧洞I的橫斷面形狀相同。
[0155]所述內(nèi)側(cè)鋼筋組包括一道位于所述粧洞I的拱墻內(nèi)側(cè)的第一拱形鋼筋段7-2和位于一道位于所述粧洞I的底部?jī)?nèi)側(cè)的第一底部鋼筋段7-3，所述第一拱形鋼筋段7-2與箍筋7-1之間通過(guò)多個(gè)第一鋼筋連接段7-4進(jìn)行連接，多個(gè)所述第一鋼筋連接段7-4沿第一拱形鋼筋段7-2的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè);所述第一底部鋼筋段7-3與箍筋7-1之間通過(guò)多個(gè)第二鋼筋連接段7-5進(jìn)行連接，多個(gè)所述第二鋼筋連接段7-5沿第一底部鋼筋段7-3的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè)。本實(shí)施例中，多個(gè)所述第一鋼筋連接段7-4呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述第二鋼筋連接段7-5呈均勻布設(shè)，相鄰兩個(gè)所述第一鋼筋連接段7-4之間的間距小于相鄰兩個(gè)所述第二鋼筋連接段7-5之間的間距。
[0156]所述外側(cè)鋼筋組包括一道位于所述粧洞I的拱墻內(nèi)側(cè)的第二拱形鋼筋段7-6和位于一道位于所述粧洞I的底部?jī)?nèi)側(cè)的第二底部鋼筋段7-7，所述第二拱形鋼筋段7-6與箍筋
7-1之間通過(guò)多個(gè)第三鋼筋連接段7-8進(jìn)行連接，多個(gè)所述第三鋼筋連接段7-8沿第二拱形鋼筋段7-6的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè);所述第二底部鋼筋段7-7與箍筋7-1之間通過(guò)多個(gè)第四鋼筋連接段7-9進(jìn)行連接，多個(gè)所述第四鋼筋連接段7-9沿第二底部鋼筋段7-7的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè)。本實(shí)施例中，多個(gè)所述第三鋼筋連接段7-8呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述第四鋼筋連接段7-9呈均勻布設(shè)，相鄰兩個(gè)所述第三鋼筋連接段7-8之間的間距小于相鄰兩個(gè)所述第四鋼筋連接段7-9之間的間距。
[0157]并且，相鄰兩個(gè)所述第一鋼筋連接段7-4之間的間距小于相鄰兩個(gè)所述第三鋼筋連接段7-8之間的間距。本實(shí)施例中，所述鋼筋籠中的多道所述主筋沿各鋼筋網(wǎng)片中箍筋7-1的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè)。并且，每道所述主筋均與所有鋼筋網(wǎng)片中的箍筋7-1固定連接為一體。
[0158]實(shí)際進(jìn)行綁扎時(shí)，先由下至上對(duì)多道所述主筋進(jìn)行綁扎;對(duì)多道所述主筋進(jìn)行綁扎過(guò)程中，由下至上對(duì)多個(gè)所述鋼筋網(wǎng)片分別進(jìn)行綁扎。對(duì)任一個(gè)所述鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行綁扎時(shí)，先對(duì)箍筋7-1進(jìn)行綁扎;再對(duì)所述內(nèi)側(cè)鋼筋組和所述外側(cè)鋼筋組進(jìn)行綁扎。
[0159]現(xiàn)如今，粧基礎(chǔ)鋼筋籠的制作與安裝都是在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作完成并通過(guò)吊車下放進(jìn)粧孔(也稱粧洞I)中，待一節(jié)鋼筋籠下放至粧孔中后在洞口及時(shí)固定，然后將下一節(jié)鋼筋籠與該節(jié)鋼筋籠焊接為一體;這樣，依次將其他節(jié)段鋼筋籠焊接并下放至粧孔中，完成鋼筋籠的安裝。并且，粧基礎(chǔ)鋼筋籠安裝完成后，需在粧基礎(chǔ)鋼筋籠上綁扎與粧基混凝土同強(qiáng)度的混凝土墊塊，以保證粧基礎(chǔ)鋼筋籠的混凝土保護(hù)層厚度。但上述現(xiàn)有的粧基礎(chǔ)鋼筋籠制作與安裝方法，主要存在以下缺陷:1、要求粧基礎(chǔ)的粧徑較小，對(duì)場(chǎng)地的要求較大;2、場(chǎng)地要求平整，需利用吊車輔助施工;3、粧基必須為垂直向下，方便鋼筋籠下放;4、鋼筋籠每節(jié)重量不宜太大，且鋼筋籠本身的穩(wěn)定性較高，否則不能吊裝。
[0160]本發(fā)明所施工粧基礎(chǔ)的傾角為55.19°，粧長(zhǎng)為47m，箍筋最低點(diǎn)與最高點(diǎn)高差12.Sm。所采用鋼筋籠每米的重量為St且穩(wěn)定性差，對(duì)于如此大的鋼筋籠，采用預(yù)制鋼筋籠的方式不能實(shí)現(xiàn)。因而，采用步驟501中所述的綁扎方法，能簡(jiǎn)便、快速且高質(zhì)量完成所述鋼筋籠的綁扎過(guò)程。
[0161]由于本發(fā)明開(kāi)挖形成的粧洞I的內(nèi)部空間較大，因而能容納所述鋼筋籠綁扎過(guò)程所需的鋼筋材料和各種焊接設(shè)備，但由于粧洞I的橫截面的不規(guī)則性，各鋼筋網(wǎng)片中箍筋Τ-? 的彎曲半徑和長(zhǎng)度不盡相同 ，采用步驟 501 中所述的洞內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋的方式更能貼近粧基礎(chǔ)的構(gòu)造，并能有效保證混凝土保護(hù)層厚度及安裝位置的準(zhǔn)確性。另外，由于所采用主筋的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，單根主筋的重量和長(zhǎng)度較大，采用本發(fā)明所述垂直吊裝設(shè)備吊運(yùn)鋼筋時(shí)便于施工；同時(shí)將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋化整為零，利用人工現(xiàn)場(chǎng)安裝更加方便。其中，用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋包括主筋、箍筋7-1、第一拱形鋼筋段7-2、第一底部鋼筋段7-3、第一鋼筋連接段7-4、第二鋼筋連接段7-5、第二拱形鋼筋段7-6、第二底部鋼筋段7-7、第三鋼筋連接段7-8和第四鋼筋連接段7-9。
[0162]實(shí)際進(jìn)行綁扎時(shí)，所采用的滿堂式腳手架不僅為人員提供操作平臺(tái)，同時(shí)為完成鋼筋籠的綁扎及后續(xù)的混凝土施工提供保障。
[0163]本實(shí)施例中，對(duì)箍筋7-1進(jìn)行綁扎時(shí)，將箍筋7-1沿所述全斷面支撐架進(jìn)行彎曲，這樣能有效保證施工成型超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的線型與箍筋7-1的線型一致。
[0164]實(shí)際進(jìn)行鋼筋籠綁扎時(shí)，為安全考慮，所述綁扎平臺(tái)上放置的鋼筋縱重量不得超過(guò)lt，并隨用隨吊。所述箍筋7-1采用分段安裝，再焊接成環(huán)。3-5個(gè)人同時(shí)安裝一根箍筋7-1，并用焊接方式將箍筋7-1與所述全斷面支撐架焊接牢靠。
[0165]本實(shí)施例中，每個(gè)所述鋼筋籠節(jié)段的長(zhǎng)度為9m。每道所述主筋的底端均通過(guò)L型錨筋錨入粧洞I底部的巖體內(nèi)。并且，每道所述主筋均由多個(gè)主筋節(jié)段由下至上拼接而成，所述主筋節(jié)段的長(zhǎng)度為9m，相鄰兩個(gè)所述主筋節(jié)段之間采用內(nèi)螺紋套筒進(jìn)行連接。
[0166]本實(shí)施例中，步驟401中進(jìn)行初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工時(shí)，過(guò)程如下:
[0167]步驟1、鉆爆:先采用鉆孔設(shè)備在且當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上鉆取炮孔，再在已鉆取炮孔內(nèi)裝藥，裝藥完成后起爆進(jìn)行爆破;其中，所述炮孔沿所述初始施工節(jié)段的縱向長(zhǎng)度方向進(jìn)行布設(shè)；
[0168]步驟Π、出碴，包括以下步驟:
[0169]步驟Π-1、挖掘機(jī)吊裝到位:采用所述垂直吊裝設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上；
[0170]步驟Π-2、料斗吊裝出碴:采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將出碴料斗8-5吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上后，采用步驟Π-1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗8-5內(nèi)，再采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將裝有碴石的出碴料斗8-5吊至粧洞I的洞口外側(cè)；
[0171 ] 步驟Π -3、多次重復(fù)步驟Π -2，直至完成步驟I中爆破后所產(chǎn)生碴石的出碴過(guò)程，獲得開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段；
[0172]步驟m、支護(hù):采用所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)步驟Π-3中開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)。
[0173]本實(shí)施例中，步驟Π-2中進(jìn)行料斗吊裝出碴時(shí)，包括以下步驟:
[0174]步驟Π-21、橫向走行架水平前移及吊裝設(shè)備平移:先將橫向走行架8-2沿兩個(gè)所述縱向走行架8-1水平向前移動(dòng)，直至橫向走行架8-2位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方;再將吊裝設(shè)備8-3在橫向走行架8-2上進(jìn)行向左平移或向右平移，直至吊裝設(shè)備8-3位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方；
[0175]步驟Π-22、料斗下放:采用吊裝設(shè)備8-3將出碴料斗8-5吊裝并下放至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上；
[0176]步驟Π-23、碴石裝斗:采用步驟Π -1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗8-5內(nèi)；
[0177]步驟Π-24、料斗上提:采用吊裝設(shè)備8-3將出碴料斗8-5吊裝并向上提升至粧洞I的洞口上方；
[0178]步驟Π-25、橫向走行架水平后移:將橫向走行架8-2沿兩個(gè)所述縱向走行架8-1水平向后移動(dòng)，直至將出碴料斗8-5移至粧洞I的洞口外側(cè)；
[0179 ]步驟Π -26、碴石傾倒:將出碴料斗8-5內(nèi)所裝碴石傾倒于粧洞I的洞口外側(cè)。
[0180]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述橫向走行架8-2為由多根桿件拼裝形成的支撐桁架。
[0181]本實(shí)施例中，所述縱向走行架8-1包括一根供橫向走行架8-2進(jìn)行前后平移的縱向鋼軌8-11和多根由前至后支撐于縱向鋼軌8-11下方的豎向支撐桿8-12;
[0182]所述橫向走行架8-2的左右兩側(cè)底部均安裝有沿縱向鋼軌8-11進(jìn)行前后平移的縱向走行輪，所述縱向走行輪安裝在縱向鋼軌8-11上。
[0183]本實(shí)施例中，所述縱向走行架8-1前側(cè)支撐于邊坡2上且其后側(cè)支撐于邊坡2外側(cè)的地面上。
[0184]并且，所述縱向走行架8-1中所包括豎向支撐桿8-12的數(shù)量為四根，四根所述豎向支撐桿8-12由前至后分別為第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿和第四支撐桿，所述第一支撐桿和第二支撐桿均支撐于邊坡2上，所述第三支撐桿和第四支撐桿均支撐于邊坡2外側(cè)的地面上。
[0185]本實(shí)施例中，所述縱向走行架8-1還包括兩根斜向支撐桿8-14，兩根所述斜向支撐桿8-14位于所述第三支撐桿和第四支撐桿之間;兩根所述斜向支撐桿8-14的上端均固定在縱向鋼軌8-11上，且兩根所述斜向支撐桿8-14的下端分別固定在所述第三支撐桿和第四支撐桿上。
[0186]實(shí)際加工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)縱向走行架8-1中所包括豎向支撐桿8-12的數(shù)量以及各豎向支撐桿8-12的布設(shè)位置分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0187]本實(shí)施例中，所述豎向支撐桿8-12和斜向支撐桿8-14均為鋼管，所述豎向支撐桿
8-12與縱向鋼軌8-11和斜向支撐桿8-14之間以及斜向支撐桿8-14與縱向鋼軌8-11之間均以焊接方式進(jìn)行固定連接。
[0188]本實(shí)施例中，每根所述豎向支撐桿8-12底部均支撐在一個(gè)鋼筋混凝土支墩8-13上，所述鋼筋混凝土支墩8-13呈水平布設(shè)。
[0189]實(shí)際安裝時(shí)，所述橫向走行架8-2上設(shè)置有供吊裝設(shè)備8-3進(jìn)行左右平移的平移軌道，所述平移軌道與橫向走行架8-2呈平行布設(shè);所述吊裝設(shè)備8-3底部安裝有在所述平移軌道上進(jìn)行左右平移的橫向行走機(jī)構(gòu)，所述橫向行走機(jī)構(gòu)安裝在所述平移軌道上。
[0190]本實(shí)施例中，所述繩索8-4為鋼絲繩。
[0191]由于本發(fā)明所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的傾斜角度大，現(xiàn)有的出碴機(jī)械進(jìn)出硐室困難，為了讓出碴機(jī)械進(jìn)出硐室需在粧洞I的下斷面處修筑一個(gè)較為平緩的斜坡，但粧洞I下斷面的開(kāi)挖施工就會(huì)受阻。再加上施工場(chǎng)地在邊坡2上，施工場(chǎng)地狹小，出碴機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)地困難。為了能夠滿足出碴及不影響施工車輛進(jìn)出施工場(chǎng)地，需要滿足出碴機(jī)械不占用大量場(chǎng)地，能夠靈活機(jī)動(dòng)地將硐室(即粧洞I)內(nèi)的碴石運(yùn)出場(chǎng)外。另外，由于本發(fā)明所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)采用爆破石方的方式(即鉆爆法)進(jìn)行開(kāi)挖，在爆破過(guò)程中所有機(jī)械設(shè)備都要遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，笨重的出碴機(jī)械設(shè)備對(duì)施工干擾非常大。但本發(fā)明所采用的所述出碴設(shè)備能克服上述現(xiàn)有出碴機(jī)械存在的缺陷和不足。實(shí)際使用時(shí)，本發(fā)明采用的所述出碴設(shè)備中，通過(guò)出碴料斗8-5垂直出碴，并通過(guò)垂直吊裝系統(tǒng)將出碴料斗8-5轉(zhuǎn)運(yùn)至洞外，然后通過(guò)洞口外側(cè)的挖掘機(jī)將碴石裝載到自卸汽車上運(yùn)出場(chǎng)外。
[0192]本實(shí)施例中，所述吊具為鋼筋吊具或供所述挖掘機(jī)水平放置的水平放置平臺(tái)，所述繩索8-4的數(shù)量為多道。
[0193]本實(shí)施例中，所述縱向鋼軌8-11的長(zhǎng)度為36m，所述橫向走行架8-2的左右兩側(cè)底部安裝的所述縱向走行輪分別由兩個(gè)縱向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。所述吊裝設(shè)備8-3為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)與繩索8-4之間通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接。同時(shí)，所述繩索8-4底端設(shè)置有用于吊裝所述吊具或出碴料斗8-5的吊鉤。
[0194]本實(shí)施例中，所述橫向行走機(jī)構(gòu)由橫向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0195]實(shí)際使用時(shí)，所述縱向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和所述橫向平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)均由遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，操作簡(jiǎn)易。
[0196]本實(shí)施例中，步驟Π-1中采用所述垂直吊裝設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上時(shí)，先將所述水平放置平臺(tái)通過(guò)繩索8-4吊裝于吊裝設(shè)備8-3下放后，再將需吊裝的挖掘機(jī)水平放置于所述水平放置平臺(tái)上。
[0197]這樣，將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上后，利用吊裝至粧洞I內(nèi)的挖掘機(jī)將碴石裝入出碴料斗8-5內(nèi)；待出碴完成后，再采用所述垂直吊裝設(shè)備將所述挖掘機(jī)吊裝至粧洞I外側(cè)。隨后，再對(duì)下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖，防止爆破對(duì)挖掘機(jī)造成損害。
[0198]為施工簡(jiǎn)便、快速，步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，當(dāng)粧洞I的開(kāi)挖深度不大于20m時(shí)，采用2臺(tái)挖掘機(jī)配合直接出碴的方式，其中一臺(tái)挖掘機(jī)將粧洞I內(nèi)的碴石移至洞口外側(cè)的平臺(tái)上，另一臺(tái)挖掘機(jī)將平臺(tái)上的碴石裝入自卸汽車中，由自卸汽車將碴石運(yùn)出場(chǎng)外的棄碴場(chǎng)。當(dāng)粧洞I的開(kāi)挖深度大于20m時(shí)，挖掘機(jī)進(jìn)出粧洞I不方便，采用所述出碴設(shè)備進(jìn)行出碴。本實(shí)施例中，對(duì)上部開(kāi)挖段1-1進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，采用上述2臺(tái)挖掘機(jī)配合直接出碴的方式;對(duì)中部開(kāi)挖段1-2和下部開(kāi)挖段1-3進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，采用所述出碴設(shè)備進(jìn)行出石查。
[0199]本實(shí)施例中，步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞I內(nèi)由上至下布設(shè)多個(gè)洞內(nèi)錨索組，上下相鄰兩個(gè)所述洞內(nèi)錨索組之間的間距為3.5m?4.5m;每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均與所述全斷面支撐架呈平行布設(shè)；
[0200]每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均包括多道布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上的錨索。
[0201]本實(shí)施例中，每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均包括M道由左至右布設(shè)在粧洞I頂部的錨索和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)在粧洞I的左右兩個(gè)側(cè)壁上的側(cè)壁錨索結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述側(cè)壁錨索結(jié)構(gòu)均包括N道由上至下布設(shè)在粧洞I的左側(cè)壁或右側(cè)壁上的錨索;其中，M和N均為正整數(shù)，M多2且N多2;
[0202]所述粧洞I內(nèi)布設(shè)的所有錨索分為m列進(jìn)行布設(shè);所述粧洞I內(nèi)布設(shè)的所有錨索內(nèi)端通過(guò)m道錨索縱向連接鋼筋緊固連接為一體，每列所述錨索的內(nèi)端均與一道所述錨索縱向連接鋼筋進(jìn)行固定連接，所述錨索縱向連接鋼筋沿粧洞I的長(zhǎng)度方向布設(shè);m道所述錨索縱向連接鋼筋均固定于所述混凝土噴射層內(nèi)；其中，m=M+2N。
[0203]本實(shí)施例中，M= 6，布設(shè)在粧洞I頂部的錨索的長(zhǎng)度為40m;N=3，所述側(cè)壁錨索結(jié)構(gòu)中錨索的長(zhǎng)度為15m。所述洞內(nèi)錨索組的數(shù)量為四個(gè)，相鄰兩個(gè)所述洞內(nèi)錨索組之間的間距為4m。
[0204]實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)M和N的取值大小以及所述洞內(nèi)錨索組的數(shù)量和相鄰兩個(gè)所述洞內(nèi)錨索組之間的間距分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0205]因而，為保證開(kāi)挖的安全，在粧洞I內(nèi)施工多個(gè)洞內(nèi)錨索組。為固定牢靠，能將所述錨索的外端或所述錨索縱向連接鋼筋錨固在所述全斷面支撐架上。
[0206]實(shí)際使用過(guò)程中，通過(guò)所述前斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)中的所述全斷面支撐架能將粧洞I頂部的作用力傳遞至大地基礎(chǔ)。
[0207]本實(shí)施例中，所述粧洞I內(nèi)上下相鄰兩個(gè)所述全斷面支撐架之間的間距為0.6m。并且，所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度為1.2m。
[0208]本實(shí)施例中，所述全斷面支撐架為由型鋼彎曲而成且首尾緊固連接為一體的環(huán)狀支架;所述全斷面支撐架與布設(shè)在其外側(cè)的多根所述錨桿均布設(shè)在同一平面上;所述錨桿組中多根所述錨桿的內(nèi)端均固定在同一個(gè)所述全斷面支撐架上。
[0209]所述粧洞I內(nèi)布設(shè)的所有全斷面支撐架之間均通過(guò)多道架體縱向連接鋼筋緊固連接為一體，所述架體縱向連接鋼筋沿粧洞I的長(zhǎng)度方向布設(shè);所述粧洞I內(nèi)布設(shè)的每個(gè)所述全斷面支撐架均與多道所述架體縱向連接鋼筋固定連接，多道所述架體縱向連接鋼筋均固定于所述混凝土噴射層內(nèi)。
[0210]本實(shí)施例中，所述混凝土噴射層為鋼纖維混凝土噴射層。
[0211]并且，所述鋼纖維混凝土噴射層為C30鋼纖維混凝土噴射層。
[0212]實(shí)際施工時(shí)，待上一個(gè)所述施工節(jié)段內(nèi)的所述鋼纖維混凝土噴射層的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70 %后，再對(duì)進(jìn)行下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖。
[0213]綜上所述，本發(fā)明采用大傾角超大斷面弱圍巖全斷面開(kāi)挖支護(hù)方式。傳統(tǒng)的斜井、隧道開(kāi)挖施工采用新奧法，大致分為以下幾種:臺(tái)階法、CD法、CRD法等，上述方法均應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用初期支護(hù)為主要支護(hù)手段，及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來(lái)指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則，但上述方法很難實(shí)現(xiàn)全斷面整體開(kāi)挖施工，工效極低。而本發(fā)明采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)與洞內(nèi)錨索組相配合的強(qiáng)支護(hù)體系解決了軟弱圍巖自身無(wú)法形成穩(wěn)定支護(hù)體系的問(wèn)題，同時(shí)在強(qiáng)支護(hù)體系下實(shí)現(xiàn)了超大斷面的全斷面開(kāi)挖。其中，全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)包括全斷面支撐架、錨桿和混凝土噴射層。
[0214]另外，采用新奧法對(duì)斜井、隧道進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，所采用的出碴方式一般為有軌運(yùn)輸，大型機(jī)械無(wú)法進(jìn)洞作業(yè)，施工效率極低，且安全風(fēng)險(xiǎn)極大，而本發(fā)明通過(guò)全斷面開(kāi)挖方式并利用架設(shè)于洞口外側(cè)的所述出碴設(shè)備進(jìn)行垂直出碴，實(shí)現(xiàn)機(jī)械、碴石垂直運(yùn)輸，并解決了大傾角單粧基礎(chǔ)開(kāi)挖施工過(guò)程中大型機(jī)械無(wú)法正常進(jìn)出、倒運(yùn)碴石困難的問(wèn)題，最大限度提升機(jī)械使用率，提高施工效率，極大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0215]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)為鋼筋混凝土粧，所述鋼筋混凝土粧內(nèi)設(shè)置有鋼筋籠;所述鋼筋混凝土粧的橫斷面面積大于10m2且其傾角大于45°;對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，包括以下步驟: 步驟一、管棚超前支護(hù)施工:對(duì)所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的粧洞(I)進(jìn)行開(kāi)挖之前，先對(duì)粧洞(I)頂部進(jìn)行管棚超前支護(hù)施工，獲得施工成型的管棚超前支護(hù)結(jié)構(gòu)； 步驟二、洞口防護(hù):在粧洞(I)的洞口施工洞口支護(hù)結(jié)構(gòu)； 步驟三、垂直吊裝系統(tǒng)安裝:在粧洞(I)的洞口外側(cè)安裝垂直吊裝系統(tǒng)； 所述垂直吊裝系統(tǒng)包括左右兩個(gè)縱向走行架(8-1)、安裝在兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)上且能在兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)上進(jìn)行前后平移的橫向走行架(8-2)和安裝在橫向走行架(8-2)上且能沿橫向走行架(8-2)進(jìn)行左右平移的吊裝設(shè)備(8-3);兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)均為豎向支撐架且二者分別布設(shè)在粧洞(I)的洞口左右兩側(cè)，所述橫向走行架(8-2)呈水平布設(shè)且其與縱向走行架(8-1)呈垂直布設(shè);兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)呈平行布設(shè)且二者均與粧洞(I)呈平行布設(shè)； 所述吊裝設(shè)備(8-3)下方通過(guò)繩索(8-4)吊裝有出碴料斗(8-5)或吊具，所述繩索(8-4)呈豎直向布設(shè);所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索(8-4)和出碴料斗(8-5)組成出碴設(shè)備，所述垂直吊裝系統(tǒng)、繩索(8-4)和所述吊具組成垂直吊裝設(shè)備； 步驟四、粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用全斷面開(kāi)挖法由上至下分多個(gè)施工節(jié)段對(duì)粧洞(I)進(jìn)行開(kāi)挖施工，每個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖過(guò)程中同步進(jìn)行出碴，并對(duì)各施工節(jié)段開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段分別進(jìn)行護(hù)壁施工，過(guò)程如下: 步驟401、初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞(I)的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖過(guò)程中采用步驟三中所述出碴設(shè)備進(jìn)行出碴，開(kāi)挖完成后采用全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)挖成型的粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)； 所述初始施工節(jié)段為多個(gè)所述施工節(jié)段中位于最上部的施工節(jié)段； 步驟402、下一個(gè)施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工:按照步驟401中所述的方法，對(duì)粧洞(I)的下一個(gè)施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工； 步驟403、多次重復(fù)步驟402，直至完成粧洞(I)中所有施工節(jié)段的開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程，獲得施工完成的粧洞(I); 步驟五、粧身施工:對(duì)所述鋼筋混凝土粧的粧身進(jìn)行施工，過(guò)程如下: 步驟501、鋼筋籠綁扎:在步驟403中施工完成的粧洞(I)內(nèi)，由下至上對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎； 對(duì)所述鋼筋籠進(jìn)行綁扎過(guò)程中，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于綁扎所述鋼筋籠的鋼筋由上至下吊裝至粧洞(I)內(nèi)； 步驟502、混凝土灌注:待所述鋼筋籠綁扎完成后，由下至上向粧洞(I)內(nèi)灌注混凝土；待所灌注混凝土終凝后，完成所施工超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)的施工過(guò)程。2.按照權(quán)利要求1所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟四中所述施工節(jié)段的長(zhǎng)度為0.5m?1.5m。3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟401中進(jìn)行初始施工節(jié)段開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工時(shí)，過(guò)程如下: 步驟1、鉆爆:先采用鉆孔設(shè)備在且當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上鉆取炮孔，再在已鉆取炮孔內(nèi)裝藥，裝藥完成后起爆進(jìn)行爆破； 步驟Π、出碴，包括以下步驟: 步驟Π-1、挖掘機(jī)吊裝到位:采用所述垂直吊裝設(shè)備將挖掘機(jī)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上； 步驟Π-2、料斗吊裝出碴:采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將出碴料斗(8-5)吊裝至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上后，采用步驟Π-1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗(8-5)內(nèi)，再采用所述垂直吊裝系統(tǒng)將裝有碴石的出碴料斗(8-5)吊至粧洞(I)的洞口外側(cè)； 步驟Π-3、多次重復(fù)步驟Π-2，直至完成步驟I中爆破后所產(chǎn)生碴石的出碴過(guò)程，獲得開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段； 步驟ΙΠ、支護(hù):采用所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)步驟Π-3中開(kāi)挖成型的所述粧洞節(jié)段進(jìn)行支護(hù)。4.按照權(quán)利要求3所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟Π-2中進(jìn)行料斗吊裝出碴時(shí)，包括以下步驟: 步驟Π-21、橫向走行架水平前移及吊裝設(shè)備平移:先將橫向走行架(8-2)沿兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)水平向前移動(dòng)，直至橫向走行架(8-2)位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方；再將吊裝設(shè)備(8-3)在橫向走行架(8-2)上進(jìn)行向左平移或向右平移，直至吊裝設(shè)備(8-3)位于當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上方； 步驟Π-22、料斗下放:采用吊裝設(shè)備(8-3)將出碴料斗(8-5)吊裝并下放至當(dāng)前所施工的開(kāi)挖斷面上； 步驟Π -23、碴石裝斗:采用步驟Π -1中所述挖掘機(jī)將爆破后產(chǎn)生的碴石裝入出碴料斗(8-5)內(nèi); 步驟Π-24、料斗上提:采用吊裝設(shè)備(8-3)將出碴料斗(8-5)吊裝并向上提升至粧洞(I)的洞口上方； 步驟Π-25、橫向走行架水平后移:將橫向走行架(8-2)沿兩個(gè)所述縱向走行架(8-1)水平向后移動(dòng)，直至將出碴料斗(8-5)移至粧洞(I)的洞口外側(cè)； 步驟Π -26、碴石傾倒:將出碴料斗(8-5)內(nèi)所裝碴石傾倒于粧洞(I)的洞口外側(cè)。5.按照權(quán)利要求1或2所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟401中所述全斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)為全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)； 所述全斷面支撐架與錨噴聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)包括支撐于所述粧洞節(jié)段內(nèi)的全斷面支撐架、對(duì)所述粧洞節(jié)段的內(nèi)壁進(jìn)行加固的錨桿組和噴射于所述粧洞節(jié)段內(nèi)壁上的混凝土噴射層，所述錨桿組的內(nèi)端和所述全斷面支撐架均固定于所述混凝土噴射層內(nèi)； 所述全斷面支撐架的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，多個(gè)所述全斷面支撐架沿所述粧洞節(jié)段的長(zhǎng)度方向由上至下布設(shè);每個(gè)所述全斷面支撐架的外側(cè)均布設(shè)有一個(gè)所述錨桿組;所述全斷面支撐架的數(shù)量與所述錨桿組的數(shù)量相同；所述全斷面支撐架的形狀與所述粧洞節(jié)段的橫斷面形狀相同，所述錨桿組包括多根沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè)的錨桿，多根所述錨桿均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上;所述全斷面支撐架與粧洞(I)的長(zhǎng)度方向呈垂直布設(shè)。6.按照權(quán)利要求5所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:每個(gè)所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)置有多個(gè)用于連接所述鋼筋籠的連接鋼筋，多個(gè)所述連接鋼筋均布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上，且多個(gè)所述連接鋼筋沿所述全斷面支撐架的內(nèi)側(cè)輪廓線由前至后布設(shè);多個(gè)所述連接鋼筋的內(nèi)端均伸出至所述混凝土噴射層外側(cè)。7.按照權(quán)利要求5所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞(I)內(nèi)由上至下布設(shè)多個(gè)洞內(nèi)錨索組，上下相鄰兩個(gè)所述洞內(nèi)錨索組之間的間距為3.5m?4.5m;每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均與所述全斷面支撐架呈平行布設(shè)； 每個(gè)所述洞內(nèi)錨索組均包括多道布設(shè)在所述粧洞節(jié)段的同一個(gè)橫斷面上的錨索。8.按照權(quán)利要求1或2所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟四中多個(gè)所述施工節(jié)段均呈水平布設(shè)； 步驟401中采用鉆爆法由上至下對(duì)粧洞(I)的初始施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，開(kāi)挖斷面呈水平布設(shè)。9.按照權(quán)利要求8所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟一中所述粧洞(I)的洞口位于邊坡(2)上； 所述粧洞(I)由上至下分為上部開(kāi)挖段(1-1)、中部開(kāi)挖段(1-2)和下部開(kāi)挖段(1-3); 所述上部開(kāi)挖段(1-1)、中部開(kāi)挖段(1-2)和下部開(kāi)挖段(1-3)均由上至下分為多個(gè)所述施工節(jié)段進(jìn)行開(kāi)挖施工； 所述上部開(kāi)挖段(1-1)的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸增大，所述中部開(kāi)挖段(1-2)的開(kāi)挖斷面由上至下均相同，所述下部開(kāi)挖段(1-3)的開(kāi)挖斷面由上至下逐漸縮?。?步驟四中進(jìn)行粧洞開(kāi)挖、出碴及支護(hù)施工過(guò)程中，還需在粧洞(I)靠近所述垂直吊裝系統(tǒng)的一側(cè)由上至下進(jìn)行開(kāi)挖，并開(kāi)挖形成超開(kāi)挖區(qū)(3); 所述超開(kāi)挖區(qū)(3)與粧洞(I)內(nèi)部連通且其外側(cè)壁為豎向側(cè)壁。10.按照權(quán)利要求1或2所述的基于垂直吊裝系統(tǒng)的超大斷面傾斜式單粧基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于:步驟501中所述鋼筋籠包括多道主筋和多個(gè)由下至上布設(shè)的鋼筋網(wǎng)片，多道所述主筋均沿粧洞(I)的長(zhǎng)度方向進(jìn)行布設(shè)，多個(gè)所述鋼筋網(wǎng)片均與所述主筋呈垂直布設(shè)； 所述鋼筋籠由多個(gè)鋼筋籠節(jié)段拼裝而成，多個(gè)所述鋼筋籠節(jié)段沿粧洞(I)的長(zhǎng)度方向從下至上進(jìn)行布設(shè)； 步驟501中進(jìn)行鋼筋籠綁扎之前，先在粧洞(I)內(nèi)搭設(shè)用于綁扎所述鋼筋籠的綁扎平臺(tái)，所述綁扎平臺(tái)包括下部支撐結(jié)構(gòu)和多塊平鋪在所述下部支撐結(jié)構(gòu)上的平板，所述下部支撐結(jié)構(gòu)為由多根鋼管搭設(shè)形成的滿堂式腳手架； 對(duì)所述綁扎平臺(tái)進(jìn)行搭設(shè)之前，采用步驟三中所述垂直吊裝設(shè)備將用于搭設(shè)所述綁扎平臺(tái)的所述平板和所述鋼管吊裝至粧洞(I)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E02D27/12GK105951866SQ201610378782
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】程曉剛, 余海, 靜國(guó)鋒, 王高平, 吳曉峰, 陳慧, 田建偉, 劉濤, 馮四超, 張方博, 趙建民, 畢張龍, 周慧敏, 瞿代均
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