雙線鐵路隧道仰拱模架及溝槽設(shè)備的應(yīng)用PPT

1、雙線鐵路隧道仰拱模架及溝槽設(shè)備的應(yīng)用,提 綱,一、隧道仰拱施工設(shè)備 1 引言 2 工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況 3 仰拱快速施工設(shè)備的設(shè)計(jì) 4仰拱快速施工技術(shù)的施工工藝 5 快速施工技術(shù)的使用效果 二、隧道水溝電纜槽移動(dòng)模架 1前言 2工程設(shè)計(jì)概況 3 現(xiàn)有水溝電纜槽施工方法利弊分析 4 水溝電纜槽移動(dòng)模架的設(shè)計(jì) 5水溝電纜槽移動(dòng)模架的使用步驟 6使用水溝電纜槽移動(dòng)模架效果,一、隧道仰拱施工設(shè)備,1 引言,為了確保鐵路隧道施工安全，鐵道部對(duì)隧道施工中仰拱與掌子面的距離和一次性仰拱開挖的長(zhǎng)度進(jìn)行了強(qiáng)制性要求。在當(dāng)前隧道施工中，受仰拱填充混凝土施工循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)的影響，仰拱施工進(jìn)度難以在安全距離內(nèi)滿足與隧道掘進(jìn)速度一

2、致的要求。進(jìn)而影響了防水系統(tǒng)、二襯等后繼工序的進(jìn)度。尤其在級(jí)及以下圍巖中問題更為突出，使隧道仰拱成為隧道快速施工的控制工序。 在現(xiàn)有的隧道仰拱施工中，通常采用多開仰拱工作面來提高仰拱施工進(jìn)度。然而，多開工作面，就會(huì)造成安全步距超標(biāo)，而且施工組織困難，文明施工差等問題。,貴廣鐵路油竹山隧道仰拱施工使用的仰拱快速施工技術(shù)改變了傳統(tǒng)的隧道仰拱施工理念，只需設(shè)置一個(gè)仰拱工作面即可實(shí)現(xiàn)每天澆注一組仰拱及填充混凝土的目標(biāo)，且可根據(jù)隧道開挖的最大月進(jìn)度設(shè)置相應(yīng)長(zhǎng)度的棧橋和模架來滿足進(jìn)度要求，徹底解決了隧道仰拱施工進(jìn)度無法在安全距離范圍內(nèi)與開挖進(jìn)度一致，并制約二襯等后繼工序的難題。,貴廣鐵路油竹山隧道全長(zhǎng)98

3、96m，洞身地質(zhì)以白云巖和灰?guī)r為主，圍巖以級(jí)為主，少量級(jí)、級(jí)。全隧設(shè)計(jì)為有仰拱復(fù)合式襯砌。 根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，仰拱混凝土要一次性整體澆筑，不留施工縫，仰拱與填充混凝土分開澆筑。在填充混凝土中預(yù)留中心水溝寬110cm，深123cm的溝槽。,2 工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況,3 仰拱快速施工設(shè)備的設(shè)計(jì),3.1設(shè)計(jì)慨況,快速施工設(shè)備主要由五部分組成：仰拱模架、中心溝模架、端頭梁、棧橋和走行設(shè)備。 以端頭梁為界，快速施工技術(shù)把仰拱填充施工分為兩個(gè)工作區(qū)，即隧底開挖、出碴、清底、初支和鋼筋制安等工序?yàn)榈谝还ぷ鲄^(qū)，仰拱模板安裝、拆除和混凝土澆筑為第二工作區(qū)，二者以流水作業(yè)的方式組織施工。每個(gè)工作面設(shè)計(jì)為6延米，以滿足月

4、進(jìn)尺180m的進(jìn)度要求。,3.2 快速施工設(shè)備各部分主要作用,3.2.1、端頭梁 其作用是定位并固定仰拱模架和中心溝模架，并協(xié)助移動(dòng)仰拱模架和中心溝模架，滿足安設(shè)仰拱填充端頭模板和中埋式止水帶的要求。同時(shí)，在隧底開挖出碴時(shí)，作為棧橋的臨時(shí)支撐，滿足混凝土罐車上棧橋澆筑仰拱混凝土的作業(yè)要求，是快速施工法的核心部分。,3.2.2、仰拱模架 采用折疊式模板，滿足仰拱混凝土一次性整體澆筑的要求，安裝、拆?？旖?，便于存放和不影響填充混凝土施工。,3.2.3、中心溝模架 滿足填充施工中預(yù)留中心水溝的要求，安裝快捷，減少仰拱與填充的工序銜接時(shí)間。 3.2.4、棧橋 滿足在仰拱填充施工中洞內(nèi)的交通要求，便于利

5、用現(xiàn)有設(shè)備移動(dòng)。同時(shí)作為仰拱模架、中心溝模架、端頭梁整體移動(dòng)的行走吊梁。,3.2.5、走行設(shè)備： 與棧橋配套的軌道吊車，把端頭梁和模板系統(tǒng)一端懸吊在棧橋下，在模板系統(tǒng)另一端安設(shè)走行輪，在填充混凝土面滑行。配備2臺(tái)8t的絞車為動(dòng)力，以棧橋?yàn)榈趿海瑺恳＜芟到y(tǒng)向前移動(dòng)。,模板系統(tǒng)移動(dòng)示意圖,3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),3.3.1仰拱模架：因仰拱中部弧形半徑大，坡度比較平緩，可不設(shè)模板，混凝土通過自然攤鋪的方法從中間向兩邊澆筑，混凝土澆至仰拱模板下沿時(shí)，混凝土改由仰拱兩側(cè)的頂部入模，使仰拱混凝土一次澆筑完成。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明：混凝土坍落度在120140mm的情況下，從仰拱與二襯邊墻設(shè)計(jì)施工縫處向下設(shè)置3.0米長(zhǎng)

6、的弧形模板，即可很好的滿足仰拱混凝土的施工要求。,模板采用大塊組合鋼模，每幅3塊，模板間用樞紐連接，以翻折方式安裝和拆除。每塊長(zhǎng)6m，寬1.11.2m，用10cm槽鋼做加強(qiáng)肋，使模板具有足夠的剛度，僅通過銷釘固定模板兩端就可完成模板固定，以簡(jiǎn)化模板加固措施。,3.3 2中心溝模架 中心溝模架采用模架、模板一體式設(shè)計(jì)，即用20cm工字鋼為模架，在模架上用6mm鋼板作面板和底板。,3.3.3端頭梁,根據(jù)仰拱和填充混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)端頭梁，以滿足端頭就位后，仰拱模架、中心溝排架跟著就位的要求。梁底為弧形，與仰拱中埋式止水帶位置一致，便于固定中埋式止水帶。梁上邊緣與填充混凝土面標(biāo)高一致，可控制填充混

7、凝土澆筑標(biāo)高。在端頭梁兩端設(shè)立仰拱模架靠柱，定位仰拱模架。為適應(yīng)隧底開挖清,理后的地形情況，共設(shè)置812根可自由伸縮的支柱，梁部采用20cm工字鋼制作，設(shè)計(jì)承載60t。,3.3.4棧橋,考慮洞內(nèi)施工中設(shè)備配套情況，每幅棧橋采用兩片分離式，每片重約10t，使一臺(tái)挖機(jī)可完成棧橋的移動(dòng)。為保持在仰拱混凝土施工時(shí)，洞內(nèi)交通暢通，由4片梁組成兩幅棧橋形成雙車道。 棧橋長(zhǎng)20m，單片寬1.2m。在仰拱施工中，兩端支撐長(zhǎng)度和抑拱開挖斜坡長(zhǎng)共7m，有效工作長(zhǎng)度約13m。其中，端頭梁寬度1m，把工作長(zhǎng)度平均分為兩個(gè)仰拱作業(yè)區(qū)。棧橋設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)，上層主要采用20cm工字鋼，做成弧形，使橋面成為拱橋面；下層用36

8、cm工字鋼制作，上下兩層之間每隔1m左右設(shè)一道聯(lián)系橫梁，使下層主梁受力荷載符合均布荷載模型，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性和承載能力。,3.3.5走行設(shè)備：,為使棧橋能夠做為快速施工法的吊梁，利用棧橋每片梁兩邊工字鋼翼板作為軌道，配備一個(gè)軌道吊車，使之吊起端頭梁，在絞車的拉動(dòng)下，可以拉著仰拱模架、中心溝模架一起移動(dòng)到下一工作面。軌道車采用20cm槽鋼作為梁，每側(cè)各設(shè)兩個(gè)滑輪與棧橋的底層工字鋼翼板咬合，確保走行順暢。,軌道吊車,3.3.6軌道吊車的吊運(yùn)和卸貨定位,吊運(yùn)：因端頭梁有可以伸縮的支柱，所以，把端頭梁用拉桿與軌道吊車連接拉緊后，收縮端頭梁的支柱，就起吊了。仰拱模架、中心溝模架一端在已施工的填充面上，安設(shè)

9、輪子可滑行。另一端與端頭梁連接，在絞車的拉動(dòng)下使整體向前移動(dòng)。 卸載定位：模架移動(dòng)到設(shè)計(jì)里 程后，需要上下調(diào)整標(biāo)高，左 右調(diào)整平面位置。這時(shí)在棧橋 上掛設(shè)手動(dòng)葫蘆，提升端頭梁， 軌道車松動(dòng)拉桿就卸載了。通 過手動(dòng)葫蘆先上下調(diào)整端頭梁 至設(shè)計(jì)標(biāo)高，橫向再用千斤頂 左右調(diào)整端頭梁設(shè)計(jì)平面位置， 然后放下端頭梁的支柱完成定位。,4仰拱快速施工技術(shù)的施工工藝,4.1 快速施工法流程圖,4.2 快速施工法施工步驟如下： 隧底開挖、出碴、清底（此步驟為第一工作區(qū)作業(yè)內(nèi)容，可在后續(xù)第二工作區(qū)作業(yè)時(shí)同時(shí)進(jìn)行）； 測(cè)量放樣，確定端頭梁位置； 棧橋就位，使棧橋與隧道中線平行； 用拉桿把端頭梁與兩邊棧橋吊車連接拉緊

10、后，收起端頭梁的支柱，使模架系統(tǒng)處于懸吊狀態(tài)； 啟動(dòng)電動(dòng)絞車，拉動(dòng)模架系統(tǒng)向前移動(dòng)6m； 利用掛在棧橋上的兩個(gè)手動(dòng)葫蘆吊住端頭梁兩端，軌道吊車卸載； 松開軌道吊車與端梁之間的拉桿，用手動(dòng)葫蘆上下調(diào)整端頭梁標(biāo)高至設(shè)計(jì)位置； 用千斤頂橫向調(diào)整端頭梁至設(shè)計(jì)平面位置； 放下端頭梁支柱，使端頭梁固定；,仰拱排架一端靠緊端頭梁上的端頭立柱，另一端利用仰拱接茬鋼筋和絞車自重固定； 用絞車?yán)》鄣难龉澳０?，人工配合放下仰拱模板至預(yù)先布設(shè)銷釘上，固定模板； 撐開中心溝模架，一端在端頭梁上定位，另一端在已施作混凝土上定位； 安設(shè)仰拱填充端頭木板和止水帶等防排水系統(tǒng)； 澆筑仰拱混凝土：中部無模板部分混凝土通過自然

11、攤鋪的方式，從仰供中部開始縱向攤鋪，再向左右兩邊同時(shí)澆筑，混凝土澆至仰拱模板下沿時(shí)，混凝土改由仰拱兩側(cè)的頂部入模，使仰拱混凝土不留施工縫，一次澆筑完成； 仰拱模板拆除：利用絞車和滑輪拉起模板翻折到模架上； 澆筑填充混凝； 中心溝脫模后，快速施工法整體移到下一作業(yè)區(qū)。,5 快速施工技術(shù)的使用效果,5.1 每循環(huán)時(shí)間由原來的58小時(shí)縮短為19小時(shí)，使循環(huán)時(shí)間大大縮短,仰拱填充施工工序時(shí)間對(duì)照表,5.2 施工成本大幅降低 前期使用的拼裝小模板，每8延米需要320kg以上的鋼筋來加固和支撐，需要10個(gè)專業(yè)木工4小時(shí)以上的工作時(shí)間來完成安裝工作，仰拱模板的安裝費(fèi)用約為225元/延米?？焖偈┕し▋H需不足1

12、0kg的鋼筋，5個(gè)人3小時(shí)完成模板安裝，費(fèi)用不足80元/延米。每延米節(jié)約成本約145元。 5.3 工程質(zhì)量明顯提高 快速施工法法采用端頭梁定位固定，整體模板，模架剛度好，有效避免了上述問題，使仰拱混凝土達(dá)到了內(nèi)實(shí)外美的效果。,5.4 為隧道快速掘進(jìn)提供了保障 快速施工法使用前只能每3天一循環(huán)，每天進(jìn)度不足3m；如果增加作業(yè)面保證進(jìn)度，必然要加大掌子面與襯砌間的距離，造成安全步距超標(biāo)，使得施工進(jìn)度與安全步距之間的矛盾一直未能得到很好的解決。采用本例快速施工法法施工，可滿足每月227米（6m241930=227m）的施工進(jìn)度要求。若將本例模板長(zhǎng)度由6米加長(zhǎng)到8米，則可滿足每月303米（8m2419

13、30=303m）的施工進(jìn)度要求。所以，快速施工法法可輕易地滿足隧道施工各工序安全步距的實(shí)現(xiàn)。 5.5 優(yōu)化洞內(nèi)施工組織和工序分區(qū)、利于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和安全文明施工 模架法施工工藝只需保留一個(gè)仰拱作業(yè)面，減少了工序分區(qū)間的相互干擾，減小了掌子面與二襯之間的作業(yè)面數(shù)量和總長(zhǎng)度，利于二襯及時(shí)跟進(jìn)，保障了隧道施工安全；雙車道棧橋保持了洞內(nèi)開挖出碴作業(yè)的交通暢通，文明施工和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)水平顯著提高。,二、隧道水溝電纜槽移動(dòng)模架,1前言,鐵道部推行的“標(biāo)準(zhǔn)化管理”是鐵路建設(shè)管理的發(fā)展方向。 因水溝電纜槽斷面小，輪廓線條多，使隧道內(nèi)的水溝電纜槽對(duì)人工技能要求高，施工成本高，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化要求。 目前沒有可用于水溝

14、電纜槽施工的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,2工程設(shè)計(jì)概況,油竹山隧道設(shè)計(jì)為雙線隧道，雙側(cè)均設(shè)水溝、電力電纜槽、電信電纜槽3道溝槽。 根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，水溝電纜槽混凝土的施工要一次性澆筑完成。,3 現(xiàn)有水溝電纜槽施工方法利弊分析,現(xiàn)有的混凝土模板安裝方案主要采用小塊鋼模（如寬30cm，長(zhǎng)150cm）按照構(gòu)件尺寸的拼裝，利用鋼管、方木、型鋼等作為背梁加強(qiáng)模板的整體剛度，再通過桿件支撐，使模板的空間位置固定。即所用的各種部件是零散的，每次使用都要把每個(gè)部件組裝和拆卸一次。這種方案使溝槽整體線形難控制，易形成“S”輪廓線，板縫,多，模板間錯(cuò)臺(tái)容易超標(biāo)，對(duì)工人的專業(yè)技能要求高，人工花費(fèi)大。需要找到一種安裝加固快，使用方

15、法簡(jiǎn)單，使用費(fèi)用低，既能保證溝槽質(zhì)量，又能控制成本、滿足進(jìn)度要求的施工方案。,4 水溝電纜槽移動(dòng)模架的設(shè)計(jì),移動(dòng)模架總重約4t，長(zhǎng)11m，寬2m，可采用人工推行移動(dòng)或機(jī)械牽引移動(dòng)，如11kw的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。主要由模板、模架、定位卡組成，使用方便、簡(jiǎn)單，制作成本低,模板：為便于安裝和拆卸，把溝槽墻模和底模設(shè)為一體，做成“L”型，這樣每道溝模板設(shè)計(jì)為左右兩塊，每塊長(zhǎng)5m。模型面板采用4mm厚的鋼板；縱、橫向肋板用550mm的扁鋼，間距300mm；四周用55050mm角鋼。在模板頂部每1m設(shè)一直徑30mm、長(zhǎng)150mm的鋼管柱，用于配合定位卡定位模板。 模架：全部用20cm槽鋼焊接，a、采用2根20c

16、m槽鋼作為模架內(nèi)側(cè)縱梁；b、外側(cè)縱梁做成排架式，便于溝槽外邊模的定位和安裝行走滑輪；c、橫梁4道，均由兩條20cm槽鋼雙拼而成，中間兩道橫梁間距5m，均在橫梁中間留有5cm寬的通縫，滿足懸掛模板和使模板左右移動(dòng)的要求；d、立柱2根，下端設(shè)行走滑輪，分別位于模架兩端中間溝的位置，用于支承模架和移動(dòng)。,地點(diǎn)，通過懸掛模板絲桿左右移動(dòng)模板到設(shè)計(jì)平面位置，擰動(dòng)絲桿上的螺母，調(diào)整模板到設(shè)計(jì)標(biāo)高。用定位卡定位位模板上沿和下沿，再擰動(dòng)排架上的絲桿頂住邊模，便完成了移動(dòng)模架的就位和固定。,定位卡：由1道橫梁3條立柱組成。橫梁采用10100100mm角鋼制作，在橫梁上鉆“U”型卡口卡住模板上的小立柱，定位模板上

17、邊沿；定位卡立柱采用12cm槽鋼制作，3條立柱分別對(duì)應(yīng)模板的下邊沿，用于固定模板下邊沿。 安裝就位和定位措施：通過模架把模板、定位卡組合形成移動(dòng)模架，總重量約4t。移動(dòng)模架可縱向移動(dòng)到施工,5水溝電纜槽移動(dòng)模架的使用步驟 （1）測(cè)量放線； （2）鋼筋制安； （3）預(yù)埋件設(shè)置檢查 （4）模板安裝 測(cè)量放樣，確定最外側(cè)模板的位置； 模架移動(dòng)就位，調(diào)整模架位置，使其外側(cè)距邊模位置約30cm（10cm）處； 通過懸吊模板的絲桿將模板橫向移動(dòng)至設(shè)計(jì)平面位置，再通過擰動(dòng)絲桿上的螺帽調(diào)模板標(biāo)高至設(shè)計(jì)標(biāo)高； 安裝定位卡，擰緊定位螺栓，使模板位置固定。 安裝檔頭模板、涂脫模劑、檢查預(yù)壓件等。 （5）混凝土澆注?；炷辆鶆蚍謱訚沧?，一次性澆筑完成。因溝槽斷面小，不能直接用罐車入模，需要用鐵皮制成平口“”型溜槽，如圖鑿孔引導(dǎo)混凝土入模，使模內(nèi)混凝土面均勻上升。坍落度宜控制在1416cm范圍。,（6）拆模 松開定位螺栓，拆除定位卡； 用小錘敲擊震動(dòng)模板，使模板與混凝土脫離； 調(diào)整懸吊絲桿，使槽內(nèi)兩塊模板一上一下后收攏，提升； 移動(dòng)模架整體至下一組施工位置，用11kw電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)牽引?；蛉斯び们斯魇鼓＜芟蚯盎瑒?dòng)后，6人可直接推動(dòng)行走。,6使用水溝電纜槽移動(dòng)模架效果 (1)使每一模水溝電纜槽模板安裝時(shí)間大大縮短 使用小模板現(xiàn)場(chǎng)用錨固鋼筋支撐和拼裝，模板安裝時(shí)間每單側(cè)