本發(fā)明涉及隧道仰拱及仰拱填充施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，以及一種隧道仰拱及仰拱填充施工方法。

背景技術(shù)：

仰拱施工在隧道施工中，特別是Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級軟弱圍巖隧道施工中起著十分關(guān)鍵的作用。仰拱施工完成后，代表著隧道的初期支護形成一個類似圓形的受力整體，對控制隧道初期支護變形，保證隧道施工安全起著十分關(guān)鍵的作用。2014年9月，國家安全監(jiān)管總局頒發(fā)了《隧道施工安全九條規(guī)定》中第三條明確規(guī)定嚴禁安全步距超標(即Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級軟弱圍巖隧道封閉位置距掌子面不得大于35m)，所以，仰拱施工的速度在一定程度上也制約這掌子面掘進的速度。

近年來我國修建多條高速鐵路，對于隧道仰拱及仰拱填充的施工工序如下：施工準備→隧底開挖→仰拱初支鋼架施工→仰拱初支噴射混凝土→綁扎仰拱鋼筋→安裝止水帶→安裝模板→澆筑仰拱混凝土→混凝土等強→拆除仰拱模板→澆筑仰拱填充混凝土。從以往施工的高速鐵路隧道中了解，此種施工方法不太理想，因為仰拱混凝土澆筑完成后，需要待混凝土強度達到拆模條件后，拆除模板方可進行仰拱填充混凝土澆筑，導致每板仰拱混凝土澆筑均浪費15～20小時。

為解決上述難題，現(xiàn)有技術(shù)探索了很多方法，但目前為止均存在各種缺陷。其中較多仰拱模板采用了液壓系統(tǒng)，懸掛翻轉(zhuǎn)式模板，增加了較多的支撐梁和行走系統(tǒng)，即不方便操作，又因距離掌子面較近，爆破作業(yè)易損壞液壓裝置，難以推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的一個目的是提供一種隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板，該模板不僅操作簡單，同時解決了仰拱及仰拱填充混凝土澆筑時間長，模板定位及加固困難、掌子面爆破作業(yè)易損傷模板液壓系統(tǒng)等施工難題。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種隧道仰拱及仰拱填充施工用模板，其中，包括矮邊墻模板、仰拱模板以及端頭仰拱模板，所述端頭仰拱模板設置在所述仰拱模板與已完成的仰拱填充表面相對的一端，所述矮邊墻模板位于所述仰拱模板的外側(cè)上部并與所述仰拱模板可拆卸連接，所述矮邊墻模板的兩端分別從所述仰拱模板的兩端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部用于壓靠在所述已完成的仰拱填充表面上，所述第二延伸部用于壓靠在所述端頭仰拱模板上。

其中，所述第一延伸部的長度為0.4-0.6m，所述第二延伸部的長度為0.4-0.6m。

其中，所述仰拱模板與所述矮邊墻模板通過連接件連接。

其中，所述連接件為連接螺栓。

其中，還包括設置在仰拱模板內(nèi)側(cè)且在已完成的仰拱填充表面和端頭仰拱模板之間間隔排列的多根定位鋼筋。

其中，多根所述定位鋼筋沿隧道的延伸方向等距離間隔排列。

其中，相鄰兩根定位鋼筋的間距為225-275mm。

其中，所述仰拱端頭模板包括定型鋼模板和弧形的工字鋼模板，所述定型鋼模板位于所述工字鋼模板的上方，所述工字鋼模板位于隧道仰拱中心處并用于固定隧道仰拱的中埋止水帶。

本發(fā)明還公開了一種隧道仰拱及仰拱填充施工方法，其包括以下步驟：

S1：開挖待澆筑混凝土的仰拱段，施作初期支護；

S2：綁扎仰拱鋼筋，并在仰拱鋼筋綁扎完成后進行模板定位；

S3：安裝端頭仰拱模板，并在所述端頭仰拱模板上安裝止水帶；

S4：安裝仰拱模板與矮邊墻模板；

S5：澆筑仰拱混凝土；

S6：待仰拱混凝土初凝后，拆除仰拱模板；

S7:澆筑仰拱填充混凝土。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板及其施工方法通過將矮邊墻模板和仰拱模板設計成可拆卸式連接，并使得矮邊墻模板的兩端分別從仰拱模板的兩端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，使用時第一延伸部放置在已施工完成的仰拱填充表面，第二延伸部固定在仰拱端頭模板上，在仰拱施工完成后，待混凝土初凝后，即可將仰拱模板從矮邊墻模板上拆除，然后進行施工仰拱填充。由于在仰拱混凝土達到初凝后，即可澆注填充混凝土，從而實現(xiàn)仰拱分層澆筑，并且能節(jié)省仰拱施工循環(huán)時間，本發(fā)明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，較傳統(tǒng)的施工方法能夠節(jié)約時間15～20小時。此外，該模板不僅操作簡單，同時解決了仰拱及仰拱填充混凝土澆筑時間長，模板定位及加固困難、掌子面爆破作業(yè)易損傷模板液壓系統(tǒng)等施工難題。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安裝正視圖；

圖2是圖1中的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安裝側(cè)面圖；

圖3是圖1中的隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的安裝俯視圖；

圖4是仰拱混凝土的澆筑示意圖；

圖5是仰拱填充混凝土的澆筑示意圖；以及

圖6示出了端頭仰拱模板的示意圖。。

圖中，1：矮邊墻模板；2：仰拱模板；3：連接螺栓；4：加固工字鋼；5：端頭仰拱模板；51：工字鋼模板；52：中埋止水帶；53：定型鋼模板；6：定位鋼筋；7：已完成的仰拱填充表面。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1至圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的優(yōu)選實施例。根據(jù)該實施例，該隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板包括矮邊墻模板1、仰拱模板2以及端頭仰拱模板5，其中，端頭仰拱模板5設置在仰拱模板2與已完成的仰拱填充表面7相對的一端，矮邊墻模板1位于仰拱模板2的外側(cè)上部并與仰拱模板2通過連接件例如連接螺栓3可拆卸連接，矮邊墻模板1的兩端分別從仰拱模板2的兩端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，其中第一延伸部用于壓靠在已完成的仰拱填充表面7上，第二延伸部用于固定在端頭仰拱模板5上。

本發(fā)明所提供的隧道仰拱模板通過將矮邊墻模板1和仰拱模板2設計成可拆卸連接，并使得矮邊墻模板1的兩端分別從仰拱模板2的兩端延伸形成第一延伸部和第二延伸部，使用時將第一延伸部放置在已完成的仰拱填充表面7上，第二延伸部固定在仰拱端頭模板5上，仰拱施工完成待仰拱混凝土初凝后，即可將仰拱模板2從矮邊墻模板1上拆除，然后進行施工仰拱填充。本發(fā)明由于在仰拱混凝土達到初凝后，即可澆注仰拱填充混凝土，從而實現(xiàn)仰拱分層澆筑，并且能節(jié)省仰拱施工循環(huán)時間，較傳統(tǒng)的施工方法能夠節(jié)約時間15～20小時。此外，該模板不僅操作簡單，同時解決了仰拱及仰拱填充混凝土澆筑時間長，模板定位及加固困難、掌子面爆破作業(yè)易損傷模板液壓系統(tǒng)等施工難題。

在該實施例中，第一延伸部和第二延伸部的長度均為0.5m。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解，第一延伸部和第二延伸部也可以采用其它數(shù)值的長度，例如0.6m，0.4m等，但是優(yōu)選第一延伸部和第二延伸部的長度為0.4-0.6m，以保證拆除仰拱模板2時，矮邊墻模板1不發(fā)生移動，保證了矮邊墻的施工質(zhì)量，且制造成本較低。

此外，在該實施例中，該隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板還包括設在仰拱模板2的內(nèi)側(cè)且在已完成的仰拱填充表面7和端頭仰拱模板5之間間隔排列的多根定位鋼筋6，以保證隧道仰拱及仰拱填充快速施工用模板的位置及側(cè)移。具體地，在該實施例中，定位鋼筋6的數(shù)量為4根，在本發(fā)明的其它一些實施例中，定位鋼筋也可以是5根或其它數(shù)量。優(yōu)選地，這4根定位鋼筋沿隧道的延伸方向等距離間隔排列。且優(yōu)選相鄰兩根定位鋼筋6的間距為225-275mm米，如取250mm。由于仰拱段的長度通常為1-1.2米，即每次澆筑時，設置的定位鋼筋6的數(shù)量為4-5根。

進一步地，如圖6所示，仰拱端頭模板5包括定型鋼模板53和弧形的工字鋼模板51，其中，定型鋼模板53位于工字鋼模板51的上方，工字鋼模板51位于隧道仰拱中心處并用于固定隧道仰拱的中埋止水帶52。具體地，工字鋼模板51根據(jù)仰拱的厚度和中埋止水帶52的弧度，采用等高度的工字鋼加工成仰拱的弧度，利用工字鋼模板51的工字鋼高度保證中埋止水帶52位于仰拱中心處，以便有效地保持中埋止水帶52的平整度及位置的正確。

本發(fā)明還公開了一種隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，其包括以下步驟：

S1：開挖待澆筑混凝土的仰拱段，施作初期支護；

S2：綁扎仰拱鋼筋，并在仰拱鋼筋綁扎完成后進行模板定位；具體地，模板定位是在測量人員放點后，在綁扎鋼筋時放置定位鋼筋6進行定位；

S3：安裝端頭仰拱模板5，并在端頭仰拱模板5上安裝止水帶；

S4：安裝仰拱模板2與矮邊墻模板1；其中仰拱模板2和矮邊墻模板1采用人工配合機械預先拼裝而成，矮邊墻模板1與仰拱模板2通過連接螺栓3連接；

S5：澆筑仰拱混凝土；

S6：待仰拱混凝土初凝后，拆除仰拱模板2，如圖1所示；具體地，待仰拱混凝土達到初凝后，將仰拱模板2與矮邊墻模板1連接的連接螺栓松開，以將仰拱模板2拆除；然后再澆筑填充混凝土；

S7:澆筑仰拱填充混凝土，如圖5所示。在仰拱填充混凝土澆注完成后即可進行下一段的仰拱施工。

本發(fā)明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，通過采用隧道仰拱及仰拱填充快速施工用便攜式模板，使得無需等待仰拱強度達到拆模要求，即可拆除仰拱模板2。即在仰拱混凝土達到初凝后，即可澆注填充混凝土，從而實現(xiàn)仰拱分層澆筑，并且能節(jié)省仰拱施工循環(huán)時間，本發(fā)明的隧道仰拱及仰拱填充快速施工方法，較傳統(tǒng)的施工方法能夠節(jié)約時間15～20小時。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。