阅读说明：本技术 用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法 (Fabricated reinforcement cage construction method for rapid tunnel lining ) 是由 张金良 曹国利 王美斋 董甲甲 张钧睿 吕小龙 霍鹤飞 蔡文勇 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法,1,根据隧洞开挖洞径,将隧洞衬砌设计成沿所述隧洞轴向2~4米为一个隧洞衬砌单元,每个隧洞衬砌单元均设计成由沿环向分割的底部砌块、左侧部砌块、右侧部砌块和顶部砌块衔接成环；2,在隧洞外预制底部砌块,绑扎左、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼；3,隧洞衬砌施工：铺设第一个隧洞衬砌单元的底部砌块；4,在底部砌块环向两侧安装左、右侧部砌块钢筋笼,环向受力钢筋搭接、焊接牢固；5,将顶部砌块钢筋笼的环向受力钢筋与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼的环向受力钢筋搭接、焊接牢固成环。本发明方法有效的提升了隧洞衬砌钢筋笼绑扎与焊接的效率,改善了洞内工作环境。(The invention discloses an assembly type reinforcement cage construction method for rapid tunnel lining, which comprises the steps of 1, designing tunnel lining into 2 ~ 4 meters along the axial direction of a tunnel as a tunnel lining unit according to the tunnel excavation diameter, wherein each tunnel lining unit is designed to be formed by connecting bottom building blocks, left side building blocks, right side building blocks and top building blocks which are divided along the circumferential direction into rings, 2, prefabricating bottom building blocks outside the tunnel, binding a left side building block reinforcement cage and a right side building block reinforcement cage with the top building block reinforcement cage, 3, performing tunnel lining construction, namely laying the bottom building blocks of a first tunnel lining unit, 4, installing the left side building block reinforcement cage and the right side building block reinforcement cage on the circumferential sides of the bottom building blocks, overlapping the circumferential stressed reinforcements, and firmly welding, and 5, overlapping the circumferential stressed reinforcements of the top building block reinforcement cage with the circumferential stressed reinforcements of the left side building block reinforcement cage and the right side building block reinforcement cage, and firmly welding to form rings.)

用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法

技术领域

本发明涉及隧洞现浇混凝土衬砌施工方法，尤其涉及隧洞衬砌中装配式钢筋笼的设计方法。

背景技术

隧洞衬砌的施工速度对工程进度与安全影响较大，而制约衬砌施工速度往往是洞内钢筋笼的绑扎。目前隧洞衬砌的钢筋笼绑扎与焊接多在洞内进行，受空间与照明的影响，钢筋笼绑扎焊接效率非常低下。此外，大量钢筋绑扎、焊接过程所产生的粉尘和烟雾在洞内也很难消散，严重危及现场工作人员的健康。

发明内容

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明目的在于提供一种用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法。

本发明所述用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法，按照下述步骤进行：

步骤1，根据隧洞开挖洞径，将隧洞衬砌设计成沿所述隧洞轴向2~4米为一个隧洞衬砌单元，每个所述隧洞衬砌单元均设计成由沿环向分割的底部砌块、左侧部砌块、右侧部砌块和顶部砌块衔接成环；

步骤2，在隧洞外预制所述底部砌块，绑扎左侧部砌块钢筋笼、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼；底部砌块的环向受力钢筋两端分别延伸出其径向衔接面之外，用于与相衔接的所述左、右侧部砌块钢筋笼的环向受力钢筋搭接，底部砌块的环向衔接面设置止水槽用于安装止水带，底部砌块内沿轴向设置定位销用于与相衔接的隧洞衬砌单元之间的定位；左、右侧部砌块钢筋笼和所述顶部砌块钢筋笼均由环向受力钢筋和构造箍筋绑扎而成；所述构造箍筋为U形结构，所述U形结构的构造箍筋开口朝着相衔接的下一个隧洞衬砌单元方向设置，用于与相衔接的下一个隧洞衬砌单元的构造箍筋搭接；顶部砌块钢筋笼的环向受力钢筋两端分别延伸出其径向衔接面之外，用于与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼的环向受力钢筋搭接；

步骤3，隧洞衬砌施工：首先铺设第一个隧洞衬砌单元的底部砌块，底部砌块一方面起到支撑左侧部砌块钢筋笼和右侧部砌块钢筋笼作用，另一方面作为隧洞内设备运输的交通基础；

步骤4，在铺设完成的底部砌块环向两侧安装左、右侧部砌块钢筋笼，并将底部砌块的环向受力钢筋与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼的环向受力钢筋搭接，通过绑扎或焊接方式牢固连接；

步骤5，将顶部砌块钢筋笼推举安装至隧洞顶部，将顶部砌块钢筋笼的环向受力钢筋与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼的环向受力钢筋搭接，通过绑扎或焊接方式牢固连接，从而使第一个隧洞衬砌单元的底部砌块、左侧部砌块钢筋笼、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼固定成环；

步骤6，架设模板，浇筑混凝土，完成第一个隧洞衬砌单元的整体衬砌结构；

步骤7，重复步骤3-步骤6，完成第二个隧洞衬砌单元的整体衬砌结构；在重复步骤6的架设所述模板前，先将第一个隧洞衬砌单元的左、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼的构造箍筋与第二个隧洞衬砌单元的左、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼的构造箍筋对应搭接并焊接或绑扎牢固，然后再架设模板浇筑混凝土；

步骤8，重复步骤7，完成全段隧洞的整体衬砌施工。

当所述隧洞的直径>10米时，所述隧洞衬砌单元的左侧部砌块由第一左侧部砌块和第二左侧部砌块组成；隧洞衬砌单元的右侧部砌块由第一右侧部砌块和第二右侧部砌块组成。

所述模板由弧形钢筋混凝土底座模板、左侧部标准模板、右侧部标准模板和封顶模板组成；所述弧形钢筋混凝土底座模板、左侧部标准模板、右侧部标准模板和封顶模板沿轴向长度为2~4米；所述弧形钢筋混凝土底座模板的内弧面上设置有用于铺设轨道的交通平台；所述左侧部标准模板、右侧部标准模板和封顶模板均为钢构架结构，即：由弧形钢板和焊接在所述弧形钢板内弧面上用于提高强度的纵、横肋板构成；弧形钢筋混凝土底座模板与左、右侧部标准模板之间以及左、右侧部标准模板与封顶模板之间分别通过高强螺栓相连接。

本发明方法有效的提升了隧洞衬砌钢筋笼绑扎与焊接的效率，改善了洞内工作环境，同时兼顾了施工过程中隧洞内的交通，有效的减少了施工干扰，大大提高了整个隧洞衬砌效率。

附图说明

图1是按照本发明实施的隧洞衬砌单元的结构示意图。

图2是本发明所述底部砌块环向受力钢筋与右侧部砌块钢筋笼搭接示意图。

图3是本发明所述右侧部砌块钢筋笼与顶部钢筋笼搭接示意图。

图4是本发明所述架设模板浇筑混凝土的示意图。

图5是本发明所述弧形钢筋混凝土底座模板的示意图。

图6是本发明所述左侧部标准模板（或右侧部标准模板）的示意图。

图7是本发明所述封顶模板的示意图。

具体实施方式

：

如图1~图3所示，本发明所述用于隧洞快速衬砌的装配式钢筋笼施工方法，按照下述步骤进行：

步骤1，根据隧洞开挖洞径，将隧洞衬砌设计成沿隧洞轴向3米为一个隧洞衬砌单元，以便于运输和安装；每个隧洞衬砌单元均设计成由沿环向分割的底部砌块、左侧部砌块、右侧部砌块和顶部砌块衔接成环结构；

步骤2，在隧洞外预制底部砌块1，绑扎左侧部砌块钢筋笼2、右侧部砌块钢筋笼3和顶部砌块钢筋笼4；底部砌块1的环向受力钢筋1.1两端分别延伸出其径向衔接面之外，用于与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼2、3的环向受力钢筋搭接，底部砌块1的环向衔接面设置止水槽用于安装止水带，底部砌块1内沿轴向设置定位销1.2用于与相衔接的下一个隧洞衬砌单元之间的定位。左、右侧部砌块钢筋笼2、3和顶部砌块钢筋笼4均由环向受力钢筋5和构造箍筋6绑扎而成；构造箍筋6为U形结构，U形构造箍筋6开口朝着相衔接的下一个隧洞衬砌单元方向设置，用于与下一个隧洞衬砌单元的构造箍筋搭接；顶部砌块钢筋笼4的环向受力钢筋5两端分别延伸出其径向衔接面之外，用于与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼1、3的环向受力钢筋5搭接；

步骤3，隧洞衬砌施工：首先铺设第一个隧洞衬砌单元的底部砌块1，底部砌块一方面起到支撑左侧部砌块钢筋笼2和右侧部砌块钢筋笼3作用，另一方面作为隧洞内设备运输的交通基础；

步骤4，在铺设完成的底部砌块1环向两侧安装左、右侧部砌块钢筋笼2、3，并将底部砌块1的环向受力钢筋1.1与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼2、3的环向受力钢筋6搭接，通过绑扎或焊接方式牢固连接；

步骤5，将顶部砌块钢筋笼4推举安装至隧洞顶部，将顶部砌块钢筋笼4的环向受力钢筋5与相衔接的左、右侧部砌块钢筋笼2、3的环向受力钢筋5搭接，通过绑扎或焊接方式牢固连接，从而使第一个隧洞衬砌单元的底部砌块1、左侧部砌块钢筋笼2、右侧部砌块钢筋笼3和顶部砌块钢筋笼4固定成环，如图1所示；

步骤6，架设模板，浇筑混凝土，完成第一个隧洞衬砌单元的整体衬砌结构；

步骤7，重复步骤3-步骤6，完成第二个隧洞衬砌单元的整体衬砌结构；在重复步骤6的架设模板前，先将第一个隧洞衬砌单元的左、右侧部砌块钢筋笼2、3和顶部砌块钢筋笼4的构造箍筋6与第二个隧洞衬砌单元的左、右侧部砌块钢筋笼和顶部砌块钢筋笼的构造箍筋对应搭接并焊接或绑扎牢固，然后再架设模板浇筑混凝土；

步骤8，重复步骤7，完成全段隧洞的整体衬砌施工。

如图4~7所示，模板由弧形钢筋混凝土底座模板7、左侧部标准模板8、右侧部标准模板9和封顶模板10组成；弧形钢筋混凝土底座模板7、左侧部标准模板8、右侧部标准模板9和封顶模板10沿轴向长度为3米；弧形钢筋混凝土底座模板7的内弧面上设置有用于铺设轨道的交通平台7.1，左侧部标准模板8、右侧部标准模板9和封顶模板10均为钢构架结构，即：由弧形钢板11和焊接在弧形钢板11内弧面上用于提高强度的纵、横肋板12构成；弧形钢筋混凝土底座模板7与左、右侧部标准模板8、9之间以及左、右侧部标准模板8、9与封顶模板10之间分别通过高强螺栓13相连接。

架立模板时，将弧形钢筋混凝土底座模板7铺设在底部砌块1上，内弧面根据交通需要布设交通平台7.1；然后以弧形钢筋混凝土底座模板7为支撑，将左、右侧部标准模板8、9布置在弧形钢筋混凝土底座模板7两侧，通过高强螺栓13进行连接；最后将封顶模板10推举至隧洞顶部安装位置，通过高强螺栓13与左、右侧部标准模板8、9连接，从而构成一个单元模板环，如图4所示。

另外，当隧洞的直径>10米时，隧洞衬砌单元的左侧部砌块可采取由第一左侧部砌块和第二左侧部砌块组成；隧洞衬砌单元的右侧部砌块也可采取由第一右侧部砌块和第二右侧部砌块组成。