[发明专利]隧道锚喷支护混凝土整体式灌注模板及施工方法

说明书

本发明涉及隧道施工领域，具体公开了隧道锚喷支护混凝土整体式灌注模板及施工方法，本发明涉及隧道施工领域，具体公开了隧道锚喷支护混凝土整体式分段灌注模板及施工方法，具体步骤如下：第一步：受喷岩面处理，第二步：混凝土搅拌、运输，第三步：封闭洞壁，第四步：灌注模板到位，第五步：灌注作业，第六步：养护。本方法通过整体式模板实现一次性的整体灌注，施工效率高，并且极大程度上避免了回弹，节约了时间和资源。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域。

背景技术

在隧道施工中，根据隧道岩石类别及开挖断面的不同，隧道的开挖分为全断面法、上下台阶法、分部开挖法等施工方法。根据新奥法原理，锚喷支护作为隧道的永久性衬砌中的一部分，一般考虑是在Ⅲ级及以上围岩中采用；锚喷支护作为柔性支护，在二次衬砌完成之前变形量较大，其开挖外轮廓线需预留较大的空间(20cm)作为变形预留；其中锚喷支护必须与周围岩体尽可能的密贴接触，即保证支护与围岩作为一个统一的支护体系而共同作用；新奥法施工允许围岩及支护结构产生有限的变形，以允许发挥围岩的承载作用而减少衬砌结构的受力。而现有的锚喷支护混凝土都是直接进行锚喷，喷完一段等到其完全干了之后再进行下一段的锚喷，花费时间大，过程的控制性差，并且采用这种方式，混凝土流失严重，造成了极大的浪费。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的隧道锚喷支护混凝土喷射，花费时间大，浪费严重的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供隧道锚喷支护混凝土整体式灌注模板及施工方法，具体步骤如下：

第一步：受喷岩面处理，岩面用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面；

第二步：混凝土搅拌、运输，湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，运输采用砼运输罐车，随运随拌，喷射砼时，按实际施工情况多台运输车应交替运料；

第三步：封闭洞壁，用锚喷的方式将洞壁和靠掌子面拱架的间隙进行封闭；

第四步：整体式模板到位，整体式模板由若干弧形钢结构组成，整体式模板上的每段弧形钢结构都开有灌注孔，灌注孔侧壁设有孔盖，且与隧道洞壁形状相匹配，若干弧形钢结构之间铰接，每个铰接点处都设有支撑结构，首先移动整体式模板两侧的支撑结构，使得整体式模板两侧的弧形钢结构相对转动，然后通过传输机构将整体式模板移动到相应的位置，再通过顶升机构将其顶升到位，再旋转整体式模板两侧的弧形钢结构，将其恢复到初始的位置，再次形成与隧道洞壁相匹配的形状；

第五步：灌注作业，先打开一端灌注孔的孔盖，混凝土灌注头伸入洞壁和整体式模板之间，开始控制按照严格的配合进行操作，混凝土和速凝剂在灌注头处混合喷出，喷完一段，马上将振动棒插入灌注孔中进行振动排气泡，在未干之前抽出，然后关闭灌注孔的孔盖，按上述方式进行下一步的灌注，当灌注完成，并且干后，移动整体式模板，进行下一个位置的灌注；

第六步：养护，喷射混凝土终凝2小时后，进行养护，养护时间为14-16d，当气温低于0-5℃时，不得洒水养护。

本基础方案的有益效果在于，

本方法通过整体式模板实现一次性的整体灌注，施工效率高，并且极大程度上避免了回弹，节约了时间和资源。

方案二，此为基础方案的优选，第五步中，在灌注混凝土时，混凝土拌合物的停放时间为20-30min。避免了停放太久使得混凝土变干，不利于后期的使用。

方案三，此为基础方案的优选，第五步中，在灌注混凝土时，作业区的气温和混合料进入湿喷机的温度均大于5℃。5℃以下不利于混凝土的喷射及灌注，也不利于养护。

方案四，此为基础方案的优选，第五步中，在灌注混凝土时，混凝土中的石子粒径为13-16mm。石子粒径的限制避免了混凝土质量不佳的现象，也加强了整体的强度，减少气泡的产生。