專利名稱：預制裝配式鋼筋混凝土隧道及道施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預制裝配式鋼筋混凝土隧道及其施工工藝，特別適合于鋪設(shè)地下管線(如電纜、給排水、天然氣管道等)穿越城鄉(xiāng)不可開挖地段(如城鄉(xiāng)建筑物、公路、鐵路、立交橋等)時使用。
目前，現(xiàn)有解決地下管線穿越“不可開挖地段”的施工方法主要是“頂管法”，即用大噸位千斤頂將高強度管子強行頂進來穿越不可開挖地段。這種施工方法對所用管材及設(shè)備的要求較高，且取土在管內(nèi)進行，作業(yè)空間太小，校正軸線、標高的偏差太困難(因已頂入土中的管道，其四周被土緊貼，幾乎無法再向上、下左右移動)，這種偏差尤其對于排水工程，很容易產(chǎn)生“倒坡”。因此這種施工方法存在著費用高，效率低，質(zhì)量不易得到保障的缺點。
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種便于施工，且能有效提高施工速度和質(zhì)量，降低施工成本的預制裝配式鋼筋混凝土隧道及其施工工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的該預制裝配式隧道由固定在一起的隧道單元組成，每個隧道單元分別由頂部的弧形鋼筋混凝土拱構(gòu)件和兩側(cè)的鋼筋混凝土壁板構(gòu)件固定安裝組成，構(gòu)件與周邊土壤的間隙內(nèi)填充干硬性小骨料混凝土。
在隧道的底面還可設(shè)置現(xiàn)澆混凝土找平層，以利于對“坡度”有較高要求的管線工程施工。如無此項要求的工程，可以不設(shè)置該找平層。
這種預制裝配式鋼筋混凝土隧道的施工工藝包括定位放線→工作坑施工(含提升架)→掘安綜合作業(yè)等步驟，其掘安綜合作業(yè)包括測劃出隧道輪廓位置→挖掘廓內(nèi)泥土及巖石→修平輪廓周邊→安裝預制隧道構(gòu)件→構(gòu)件臨時支撐→構(gòu)件焊接→用于硬性小骨料混凝土塞緊構(gòu)件與周邊土壤之間的空隙→拆除支撐等工序。該工藝是采用挖掘一段安裝一段預制構(gòu)件來完成整個隧道的施工。
由于本發(fā)明利用了鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)良好的豎向承載性，用較小較薄的預制構(gòu)件以獲得較大的空間，從而使得本發(fā)明的施工成本降至“頂管”施工的十幾分之一，耗時僅為“頂管”施工的百分之四十左右，且其軸線和標高呈易調(diào)狀態(tài)，有利于保證施工質(zhì)量；總之本發(fā)明與“頂管”技術(shù)相比具有成本低，工效高，施工質(zhì)量好以及安全可靠的優(yōu)點。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其實施例作詳細說明

圖1為本發(fā)明隧道結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施本發(fā)明隧道的工藝流程圖。
圖3為圖2中掘安綜合作業(yè)的流程圖。
參見圖1本發(fā)明的隧道1由固定(焊接)在一起的隧道單元組成，每個隧道單元分別由頂部的弧形鋼筋混凝土構(gòu)件2和兩側(cè)的鋼筋混凝土壁板構(gòu)件3焊接安裝組成，構(gòu)件2、3與周邊土壤的間隙內(nèi)填充干硬性骨料混凝土4，隧道1的底部可設(shè)置現(xiàn)澆混凝土找平層5。
參見圖2、圖3現(xiàn)以某市施工PVC鋼筋混凝土排水管工程為例來說明本發(fā)明的施工工藝該項工程要求從地面以下約5.2米深處穿越一條約4米寬的小巷，小巷東側(cè)是高約40米且?guī)У叵率业拇髽?，西?cè)有約15米高且其近巷墻體已存在著1-20毫米寬的不規(guī)則裂縫，地面至管道混凝土墊層底的地質(zhì)為回填土—潮泥砂土—漸硬天然膠結(jié)砂卵石，擬建管道在地下水位線以下的砂卵石層內(nèi)，地下水位線的絕對標高±0.000。
針對上述復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及工程要求，其施工方法詳述如下1.定位放線2.工作坑施工(含提升架)A.根據(jù)隧道斷面和用途確定工作坑的有效使用面積，可按下式計算寬度I隧道寬度＋1×1.1米；II管線最大外徑＋2×1.5米取兩個計算結(jié)果中較大的值長度I隧道長度×2.5管線單件長度最大值＋2米取兩個計算結(jié)果中較大的一個該項工程隧道凈空寬度為1.2米，凈空高度為1.4米，管線最大外徑為804mm，單件長度最大值為1.28米，因此工作坑寬為3.8米，長為3.5米。
B.若地下水位線高于工作坑之坑底標高，則需在最有利于抽排水的一角設(shè)一個不小于長×寬×深＝1×0.6×0.8米的集水坑，用于泵的吸頭工作；由于該工程的工作坑低于地下水位線，因而還需挖掘集水坑。
C.若工作坑處的土質(zhì)不能長時間保持自然陡壁狀態(tài)，則應對工作坑的土壁進行牢固而妥當?shù)闹危摴こ痰刭|(zhì)上層為回填土潮凝砂土，故需進行牢固支撐。
D.垂直運輸機可選擇提升架在坑外設(shè)置井支架、汽車吊等裝置，結(jié)合現(xiàn)場可用施工場地面積選擇安全、經(jīng)濟的垂直運輸裝置。
3.掘安綜合作業(yè)掘安綜合作業(yè)按下列流程進行A.測劃出隧道輪廓位置。
B.挖掘掉廓內(nèi)泥土及巖石該步驟中必須注意①當隧道掘安進尺超過5米時，應當用空壓機向洞內(nèi)壓送新鮮空氣，以后若空壓機出故障則宜暫停作業(yè)。②洞內(nèi)照明必須采用24—36伏安全電壓可移式電燈。③夜晚施工每個工作坑的四角必須安裝警示燈以策安全。④距工作坑兩米左右應設(shè)置牢固的安全防護欄桿。⑤隧道內(nèi)土石方挖掘，必須遵循周邊預留40—50毫米的原則。
C.修平輪廓周邊待主要土石被挖掉以后，再一邊側(cè)量一邊修整，使構(gòu)件安裝調(diào)位準確形成。
D.安裝隧道構(gòu)件①構(gòu)件安裝前必須查實軸線和標高均無誤，否則必須行修整調(diào)位。②所用隧道構(gòu)件，其混凝土強度必須達到設(shè)計強度后方允許用來安裝。③每節(jié)隧道構(gòu)件在安裝時必須對正軸線和標高，安好后，將軸線標注在頂上，標高標注在側(cè)邊。
E.構(gòu)件臨時支撐。
F.構(gòu)件焊接。焊接前必須復核構(gòu)件安裝的軸線和標高待核實無誤后方可進行焊接作業(yè)。
G.用干硬性小骨料混凝土塞緊構(gòu)件與周邊土壤之間的空隙。
H.拆除支撐。
I.進行下一段作業(yè)。
至上述步驟止已完成本發(fā)明隧道施工，考慮該施工實例要求安裝PVC鋼筋混凝土排水管，還需在隧道底面現(xiàn)澆一層混凝土作為找平層，以便保證排水管的安裝，當安裝好一節(jié)排水管后在其外邊與隧道之間澆筑混凝土包裹層(設(shè)計要求)，待安裝完管道后將工作坑回填夯實，經(jīng)檢查驗收合格后即可交付使用。
本施工實例所提及的施工方法未作特別說明之處，均為采用了現(xiàn)行施工技術(shù)。
本實施例中排水管與隧道的間隙還可方便安裝電纜或其它管道。
本發(fā)明僅適合于在下列土質(zhì)狀態(tài)下使用1.能挖成至少1米的土洞而不會發(fā)生自塌的土質(zhì)。
2.地下水的源水層處于硬質(zhì)且不因被水浸泡而軟化的地層。
3.頁巖或巖層中。
4.在施工時，可使隧洞土頂?shù)耐饬Λ@得值趨近于零且既可挖成至少5000毫米的土洞又不至大增費用。
本發(fā)明不適合中下列土質(zhì)狀態(tài)下使用1.流沙層2.易垮塌土層(如建筑垃圾層、純砂層，未經(jīng)夯實的松散土層、淤凝層)
權(quán)利要求
1.一種預制裝配式鋼筋混凝土隧道，其特征在于該預制裝配式鋼筋混凝土隧道由固定在一起的隧道單元組成，每個隧道單元分別由頂部的弧形鋼筋混凝土拱構(gòu)件和兩側(cè)的鋼筋混凝土壁板構(gòu)件固定安裝組成，構(gòu)件與周邊土壤的間隙內(nèi)填充干硬性小骨料混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預制裝配式鋼筋混凝土隧道，其特征在于隧道底面還設(shè)置現(xiàn)澆混凝土找平層。
3.一種預制裝配式鋼筋混凝土的施工工藝，包括定位→工作坑施工(含提開架)→掘安綜合作業(yè)等步驟，其特征在于掘安綜合作業(yè)包括測劃出隧道輪廓位置→挖掘廓內(nèi)凝土及巖石→修平輪廓周邊→安裝預制隧道構(gòu)件→構(gòu)件臨時支撐→構(gòu)件焊接→用干硬性小骨料混凝土塞緊構(gòu)件與周邊土壤之間空隙→拆除支撐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預制裝配式鋼筋混凝土隧道及其施工工藝，該隧道由固定在一起的隧道單元組成，每個隧道單元分別由頂部的弧形鋼筋混凝土拱構(gòu)件和兩側(cè)的壁板構(gòu)件固定安裝組成，構(gòu)件與周邊土壤的間隙內(nèi)填充有干硬性小骨料混凝土。其施工工藝包括定位放線→工作坑施工(含提升架)→掘安綜合作業(yè)等步驟，其掘安綜合作業(yè)包括側(cè)劃出隧道輪廓位置→挖掘廓內(nèi)凝土及修平輪廓周邊→安裝構(gòu)件→構(gòu)件臨時支撐→焊接→塞緊間隙→拆除支撐等。本發(fā)明特別適合于鋪設(shè)地下管線穿越不可開挖地段的工程使用。
文檔編號E21D11/14GK1124320SQ94113010
公開日1996年6月12日 申請日期1994年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月5日
發(fā)明者鄧軍 申請人:鄧軍