[发明专利]输水隧洞仰拱衬砌快速封闭体系及施工方法

说明书

本发明设计一种输水隧洞仰拱衬砌快速封闭体系，用于减少各施工机械、施工工序之间的相互干扰，有效的提高了施工效率，包括易拼装自行式仰拱栈桥、仰拱钢筋笼绑扎吊挂式移动平台、仰拱溜槽同步快速浇筑体系、仰拱钢筋笼辅助吊挂体系、仰拱吊挂式喷淋养生系统，主要步骤为：掌子面开挖、仰拱栈桥拼装、栈桥移动就位、仰拱钢筋绑扎、立模、仰拱浇筑、养护、拆模、下一段掌子面施工、重复以上施工步骤，其中，仰拱钢筋笼绑扎吊挂式移动平台是在栈桥横梁下设置轨道，由拉杆连接钢筋笼绑扎施工平台，仰拱溜槽同步快速浇筑体系中的溜槽一端固定在自行走溜槽平台上，另一端设置在固定在仰拱模板的轨道上。

技术领域

本发明涉及隧洞施工领域，更具体地涉及输水隧洞仰拱衬砌快速封闭体系及施工方法。

背景技术

在水利工程中为了输水，常穿山开挖建成封闭式的输水道，称为输水隧洞；按其担负任务的不同，可分为放水隧洞和泄水隧洞；放水隧洞用来从水库中放出用于灌溉、发电和给水等所需的水量；泄水隧洞用于配合溢洪道泄放部分洪水、泄放水电站尾水、为检修枢纽建筑物或因战备等的需要而放空水库以及排沙等；输水隧洞是水库工程中的一个重要组成部分，是水库施工过程中在山体中开发的一种类似隧道的机构体系，其施工质量对水库工程程的施工质量以及水库功能的发挥具有十分重要的影响，因此，输水隧洞的工程质量和除险加固非常重要。

由于输水隧洞断面小，施工受空间限制，常因没有理想的设备和施工工艺，影响仰拱衬砌施工的质量和进度，进而影响防水系统、拱墙二衬等后续工序的结构衔接质量和进度。尤其是各工序间的相互干扰使得隧洞施工效率和安全受到很大的影响，特别是当隧洞施工工期紧张的情况下，干扰问题更加突出。

发明内容

基于此，本申请提供一种施工进度快、工序间施工干扰少、质量高且施工安全的输水隧洞仰拱衬砌快速封闭体系及施工方法。

第一方面，本申请提供一种输水隧洞仰拱衬砌快速封闭体系及施工方法，包括以下施工步骤：

1)掌子面开挖：开挖一段足够供自行式仰拱栈桥进行拼装的掌子面；

2)仰拱栈桥拼装：在升降支撑柱端部设置液压油缸，在升降支撑柱顶部安装栈桥纵梁和栈桥横梁并通过钢结构组装形成仰拱栈桥底座，然后在仰拱栈桥底座的基础上组装好栈桥固定装配架，之后在仰拱栈桥底座上铺设桥面钢板，并在栈桥纵梁设置行走滚轮，最后在自行式仰拱栈桥两端组装架设栈桥引桥；

3)栈桥移动就位：利用运输车将拼装好的自行式仰拱栈桥移动到开挖好的第一段隧洞中；

4)仰拱钢筋绑扎、立模：通过仰拱钢筋笼绑扎吊挂式移动平台快速绑扎钢筋笼，并利用仰拱钢筋笼辅助吊挂体系固定钢筋笼及支模板，并在隧洞的仰拱模板上设置轨道；

5)仰拱浇筑：通过溜槽将混凝土快速运送至隧洞两侧，使仰拱溜槽同步快速浇筑体系快速运送混凝土，同时快速浇筑仰拱；

6)养护、拆模：采用仰拱吊挂式喷淋养生系统按要求对浇筑完成后的仰拱进行养护，经过规定养护时间后拆除模板；

7)下一段掌子面施工：在栈桥下仰拱施工过程中，可同时开始下一段掌子面的开挖；

8)重复以上施工步骤。

优选的，步骤1)所述的自行式仰拱栈桥包括桥面钢板、栈桥固定装配架、升降支撑柱、液压油缸、行走滚轮和栈桥引桥，所述桥面钢板铺设在栈桥固定装配架内底壁上，升降支撑柱顶部与栈桥纵梁连接，所述行走滚轮安装在栈桥纵梁下部，栈桥固定装配架由栈桥纵梁、栈桥横梁、立柱和斜撑杆组装而成，立柱安装在栈桥横梁上，斜撑杆安装在两个立柱间用于固定栈桥结构。

优选的，步骤2)所述的栈桥引桥架设在栈桥横梁一端，栈桥引桥上下两侧分别设有三脚架和配重铁块，所述栈桥固定装配架上设有卷扬机，卷扬机输出端上设有钢缆绳，且所述钢缆绳输出端与三脚架连接。