隧道土工布防水布及二衬钢筋铺敷工艺的利记博彩app

本发明属于隧道二衬铺敷领域，尤其涉及一种确保二衬强度的二衬铺敷工艺。

背景技术：

中国的隧道工程施工中，二次衬砌钢筋绑扎的精确定位一直是制约二次衬砌施工质量的一大难题。

现有技术中对二次衬砌钢筋绑扎，普遍借助一个台架进行施工，现有台架结构均十分简单，其功能仅是一个可移动的脚手架。钢筋绑扎主要通过人工，将在地面焊接好钢筋（一般直径为22－25mm）从台架边侧送到拱部，并利用钢筋自身的弹性，将钢筋在台架外侧形成弧状。并且因为钢筋具有弹性，钢筋在吊装到预定位置的过程中会发生甩动，而隧道内空间狭窄，钢筋甩动时很容易捅破防水层。

另外，由于不便于穿透防水层给钢筋增设支撑点，而钢筋又存在一定的刚度和重量，因此，人工弯成的环状钢筋无法精确定位，靠进围岩一侧的钢筋常常因变形压在防水层上，使其在浇筑混凝土时没有保护层，而靠隧道内侧的钢筋在拱腰等处常常向围岩一侧严重变形（如图1中箭头所指方向所示），使得该处二次衬砌的钢筋形同虚设。这种现象在现有技术中普遍存在，成为隧道工程质量的一大通病和隐患。所以通过人工弯曲环向钢筋的工艺无法精确定位，而使环状钢筋貼紧隧道内壁或是远离内壁，这样钢筋得不到混凝土的保护，几乎没有强度，即使二衬强度极低；或是环向钢筋聚拢在混凝土中间，这样受力又不佳。

再者，因为隧道衬砌的施工过程中，铺设土工布和防水布之后可以马上进行二衬钢筋铺敷，铺设防水布和铺敷纵向钢筋是两个紧邻的施工工序。工程施工中，要求铺设的纵向钢筋的长度与一模混凝土浇注长度相近。一模混凝土浇注长度太长，可达11m以上。现有技术采用将较短的纵向钢筋运载至台架上后，边将较短钢筋通过焊接或绑扎连接起来，边对纵向钢筋进行铺敷，这样的施这样了工艺低了二衬的强度，增大了材料的消耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种隧道土工布防水布及二衬钢筋铺敷工艺，以解决现有技术下二衬强度低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种隧道土工布防水布及二衬钢筋铺敷工艺，包括以下步骤：

s2.吊装环向钢筋

2.1在台架上设置纵向滑动结构，使弧形盛具能在台架上纵向滑动；

2.2将环形钢筋弯曲后放入弧形盛具内，将弧形盛具吊装至台架上；

s3.预定位环向钢筋

3.1使用具有与一模混凝土浇注长度相应长度的顶出杆，在顶出杆上间隔布置n个用于环向钢筋纵向定位的定位轮，n为一模混凝土浇注长度所需环状钢筋的数量；

3.2将若干步骤3.1中的顶出杆排布成与隧道内壁相应的弧形，并且沿隧道纵向看，顶出杆位于弧形盛具所呈的弧形内；

3.3从步骤2.2中的弧形盛具中取出一根环向钢筋，并放置在弧形盛具下方的顶出杆上，对环向钢筋进行纵向定位和环向定位；移动弧形盛具到下一个工位，从弧形盛具中取出下一根钢筋并进行纵向定位和环向定位；

3.4以步骤3.3的方法将n根环向钢筋依次预定位在各顶出杆上；

s4.顶出环向钢筋

4.1使用螺旋丝杆顶出机同步顶出步骤3.4中的各顶出杆，直到环形钢筋位于预定工位，顶出时保持各环向钢筋弧度与隧洞内壁弧形一致；

s5.绑扎

5.1进行纵向钢筋和环向钢筋的绑扎;

s6.铺设第二层纵环向钢筋

6.1依次重复步骤2.2和s3，用吊装设备将纵向钢筋吊至环向钢筋上方，可拆卸地固定；

6.2进行步骤4，松开步骤6.1中的可拆卸固定，将各纵向钢筋拨到对应工位进行绑扎。

本基础方案的有益效果在于：1.使用本工艺一次性顶升一模混凝土浇注长度上的所有的环形钢筋，环形钢筋顶升到位后，可自由地拉动以与仰拱环向钢筋通过套筒螺纹连接。使用与一模混凝土浇注长度相适应的纵向钢筋。相对与现有技术，一方面，一次顶升全部环向钢筋，节约了大量施工时间，另一方面，绑扎时有顶出杆支撑，环形钢筋不会变形，同时便于与纵向钢筋和仰拱环向钢筋进行绑扎；顶出杆退回后，环向钢筋与若干完整的纵向钢筋连接起来，相对与用焊接或绑扎的方式组成的纵向钢筋，使用本工艺铺设的二衬钢筋强度更高。

2.本工艺中使用在台架上移动的盛具，能够快速将环向钢筋放置在顶出杆上，节约了施工时间。

3.使用若干具有与一模混凝土浇注长度相应长度的顶出杆，在顶出杆上设置一模混凝土浇注长度所需环状钢筋数量的定位轮，能够同时使所需带铺敷的换向钢筋都处于待顶出状态。

4.使用螺旋丝杆顶出机同步顶出顶出杆，保持环向钢筋的弧度始终与隧道内壁相同。一方面，使顶出杆具有伸缩功能，方便缩回，防止与在台架上纵向移动的盛具发生干涉。另一方面，使环向钢筋被顶到任何位置时，都保持与隧道内壁一致的弧度，在绑扎时能使环向钢筋位于理论设计的模线上。从而使浇铸时，各层环形钢筋也是位于理论设计的模线上的。进而使用本工艺施工可以保证混凝土浇注后的保护层厚度，使二衬达到理论设计的强度。

5.使用完整的纵向钢筋，省去了焊接或绑扎过程中，接头处消耗的纵向钢筋，减少了材料消耗，节约了施工成本。

优化方案一：在所述步骤s2之前，还包括步骤s1.铺设土工布和防水布：

1.1在运载小车上设置托辊用于铺设土工布和防水布；

1.2在台架上设置纵向滑动结构，使弧形滑轨能在台车上纵向移动，沿隧道纵向看，顶出杆位于弧形滑轨所呈的弧形内；将步骤1.1中的运载小车两端滑动连接在两个可以动的弧形滑轨上；

1.3用步骤1.2中的运载小车沿隧道环向铺设一次防水布和土工布，同时移动两个弧形滑轨进行下一工位的防水布和土工布铺设，重复本步骤，直到完成纵向长度大于或等于一模浇注长度的防水布和土工布的铺设。

1.4用吊装设备将与一模混凝土浇注长度相适应的纵向钢筋吊装至台车对应各个工位的平台上。

有益效果：用可以滑动的运载小车快速地在环向上移动，进行防水布和土工布的铺设，纵向钢筋的就位，进一步节约了时间。

优化方案二：所述步骤s2为：

2.1用易拆卸的旋转支撑结构将弧形盛具两端分别连接在台架的两侧；在台架上设置滑动结构，使盛具处于竖直状态时，能在台架上纵向滑动；

2.2水平放置步骤2.1中的弧形盛具，将弯曲后的环向钢筋放入弧形盛具，使其形状保持与隧道弧度相应；

2.3用吊装设备使弧形盛具从水平位置转到竖直位置，拆卸掉旋转支撑结构。

有益效果：本方案方采用先固定环向钢筋的形状，再用易拆卸的旋转支点翻转盛具的方法，相对与常规吊装相比，（1）转动的方式能够快速将环向钢筋运载至目标点，并且省去了常规吊装，卸料时的对位的过程，节约了施工时间。（2）用将弧形盛具旋转连接在台架两侧的方法，防止了环向钢筋吊装时摆动，捅破铺设好的防水层。（3）沿隧道纵向看，吊装过程弧形盛具也不会晃动，适应了隧洞内的狭窄空间。（4）用易拆卸的旋转支点既作为旋转中心又支撑了弧形盛具的重量，实现了旋转吊装的方法。（5）用易拆卸的旋转支点，快速地将弧形盛具从转动模式转换为纵向平移模式，进一步节约了施工时间。

优化方案三：所述步骤1.4为：使用与一模混凝土浇注长度相应长度的纵向钢筋，用运载小车将纵向钢筋吊装至台车对应各个工位的平台上。

有益效果：使用运载小车进行纵向钢筋的吊装，使台架可以少设置一个专用吊装纵向钢筋的吊装设备，节约了施工成本。

优化方案四：步骤s1至步骤s6使用到了土工布防水布及二衬钢筋铺敷一体式台架，包括台架、用于吊装钢筋的弧形盛具机构、用于铺设防水布和土工布的弧形滑轨机构、用于顶出钢筋的顶出机构和两根翻转轴，弧形盛具机构包括用于盛装钢筋的弧形盛具，弧形滑轨机构包括用于土工布和防水布的环向铺设的弧形滑轨，台架两侧对称固定有第一铰接件，弧形盛具内设有呈与隧道内壁弧形相应形状的固定槽，弧形盛具两端固定有位置与第一铰接件对应的第二铰接件，翻转轴易拆卸地与第一铰接件和第二铰接件配合形成两个铰接支点，竖直状态的弧形盛具可在台架上纵向滑动；弧形滑轨可纵向滑动地安装在台架上，顶出机构包括若干对钢筋做环向和纵向定位的顶出杆，顶出杆环向排布的形状与隧道内壁相匹配。

有益效果：使用土工布防水布及二衬钢筋铺敷一体式台架，具备工艺中的特征结构，能够达到本工艺的使用要求。

优化方案五：所述顶出机构还包括沿台架环向方向设置的若干组顶出器，每组顶出器包括沿台架纵向方向设置的若干个螺旋丝杆顶出机和连杆，螺旋丝杆顶出机包括顶出端和输入端，每组顶出器的相邻两个螺旋丝杆顶出机的输入端通过连杆连接，连杆上连接有电机，每组顶出机的螺旋丝杆的顶出端上共同连接在一根顶出杆上，顶出杆上安装有若干可转动的定位轮。

有益效果：（1）本方案一次性准确定位、顶出和铺设多根钢筋，更快速高效；（2）本方案采用先准确定位难以铺设和定位的环向钢筋后再定位和铺设相对更不容易发生变形的纵向钢筋的方法，减少钢筋发生变形的几率；（3）本方案利用弧形盛具存放钢筋，弧形盛具在台车上可沿纵向滑动，减小了人工搬运钢筋的工作量，也减小了钢筋因工人搬运时导致的受力不均而变形的几率，同时也可防止钢筋在搬运过程中损坏防水布；（4）螺旋丝杆顶出机的顶出端可精确地控制顶出杆的顶出距离，进一步便于精确铺设和顶出钢筋。

附图说明

图1为现有技术中环向钢筋所成状态的示意图；

图2为本发明实施例隐去顶升机构和弧形盛具机构后的环向结构示意图；

图3为本发明实施例隐去顶升机构和弧形盛具机构后的纵向向结构示意图；

图4为图2中运载小车的结构示意图；

图5为图2中电动绞盘的结构示意图；

图6为本发明实施例的隐去弧形滑轨机构和弧形盛具机构后的环向结构示意图；

图7为本发明实施例的隐去弧形滑轨机构后的纵向结构示意图；

图8为图2中a处局部放大示意图；

图9为顶出器与电机的连接示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：台架1、电动绞盘2、绞盘支座21、运载小车3、弧形滑轨机构4、传动链5、行走机构6、底座7、弧形滑轨8、支座9、三向轮10、托辊11、纵向滑轨12、平移小车13、负重轮14、阻塞轮15、侧导轮16、定位板17、弧形盛具18、顶出器19、螺旋丝杆顶出机19-1、顶出杆19-2、定位轮19-3、凹槽19-4、换向器20、转向器21、连杆22、电机23、垂直激光投线仪24、水平激光投线仪25、钢筋26、隧道27。

实施例：本方案中的隧道27土工布防水布及二衬钢筋26铺敷工艺，使用了土工布防水布及二衬钢筋26铺敷一体式台架1，包括台架1、用于吊装铺设环向钢筋26的弧形盛具机构、用于吊装纵向钢筋和铺设防水布和土工布的弧形滑轨8机构4、用于顶出环向钢筋26的顶出机构。

台架1的底部安装有行走机构6，行走机构6下安装有轨道钢。行走机构6在电机23的带动下，实现台架1在轨道上行走。台架1靠隧道27挖掘面一方焊接有第一铰接件，第一铰接件位于台架1的下部。台架1平台纵向固定有平移轨道，台架1上沿隧道27环向安装有用于工作人员工作的施工平台。

弧形盛具机构包括弧形盛具18、翻转轴、第一平移小车13和拉动弧形盛具18旋转的卷扬机构。弧形盛具18呈与隧道27内壁对应的弧形。弧形盛具18内一体成型有定位板17，定位板17内间隔焊接有若干储料板。储料板一体成型有一个或多个用于固定环向钢筋26的卡槽。弧形盛具18上焊接有用于固定吊钩的吊耳，弧形盛具18上与第一铰接件对应的位置焊接有第二铰接件。第一铰接件和第二铰接件均为转轴套筒，翻转轴插入两转轴套筒，就能实现弧形盛具18的旋转和支撑，并且能快速取出。另外，轴承座等易拆卸的旋转固定部件也可达到同样的旋转、支撑和易拆卸。第一平移小车13上焊接有l型的承载件，承载件的水平部分上安装有用于顶升弧形盛具18的千斤顶，承载件的竖直部分设有感应弧形盛具18的感应器，具体为与吊升弧形盛具的卷扬机电连接的行程开关。

如图2和图3所示，弧形滑轨8机构4包括运载小车3、与隧道27弧度相匹配的底座7和与底座7形状相匹配且能供运载小车3滑动的弧形滑轨8，弧形滑轨8为圆管轨道。底座7和弧形滑轨8之间设有若干的定位板17，通过定位板17连接底座7和弧形滑轨8，加强了结构的整体稳定性。

如图5所示，电动绞盘2通过绞盘支座921连接在底座7内壁的中部，弧形滑轨8机构4两端各设有一个使传动链5变向的定滑轮，且弧形滑轨8机构4中弧形滑轨8上及弧形滑轨8与底座7间定位板17上设有若干给传动链5限位、导向的导向轮，电动绞盘2通过传动链5拉动运载小车3，传动链5为钢丝绳。

弧形滑轨8机构4和电动绞盘2设有两个，弧形滑轨8为圆管状，本发明圆管状弧形滑轨8的设计，能避免现有技术中工字钢型的轨道出现的卡顿现象，使运载小车3运行更加平稳。如图4所示：运载小车3底部设有支座9，支座9上设有与弧形滑轨8相匹配的三向轮10，三向轮10分别为上下相对设置的负重轮14和阻塞轮15，以及设在侧边的侧导轮16，负重轮14承载运载小车3的负荷，阻塞轮15放置运载小车3偏移轨道，侧导轮16使运载小车3处于弧形滑轨8的中心并引导运载小车3的整个行程运行。

两个所述运载小车3上均设有支撑架和用于安装土工布防水布的托辊11，托辊11两端固定连接在支撑架上之间，台架1上水平设有供弧形滑轨8机构4滑动的平移轨道，底座7内壁均固定连接有可在平移轨道上滑动的第二平移小车13。第二平移小车13的设置配合台架1上的平移轨道，使弧形滑轨8机构4可在台架1上移动。

如附6和图7所示，还包括布置在台架1上的定位机构和顶出机构，定位机构包括垂直地设置在台架1底部的定位油缸，台架1顶部的中点处安装有垂直激光投线仪24，台架1中部两侧分别安装有水平激光投线仪25；顶出机构包括沿台架1环向方向均布有七组顶出器19，台架1两侧的顶出器19水平设置，台架1上部的顶出器19竖直设置，每组顶出器19包括沿台架1纵向方向设置的四个螺旋丝杆顶出机19-1和三根连杆22，螺旋丝杆顶出机19-1包括顶出端和输入端，每组顶出器19的相邻两个螺旋丝杆顶出机19-1的输入端通过连杆22连接，每组顶出器19靠近弧形盛具18的一端的连杆22上还连接有转向器21，所有转向器21远离连杆22的一端通过换向器20连接在同一台电机23上，顶出器19与电机23的连接示意图如图9所示。如图8所示，每组顶出机的螺旋丝杆顶出机19-1的顶出端上共同连接有一根顶出杆19-2，顶出杆19-2上每隔20cm安装有一个可转动的定位轮19-3，定位轮19-3与顶出杆19-2同轴，定位轮19-3侧面上设有凹槽19-4，凹槽19-4与定位轮19-3同心。

包括以下步骤：

s1.铺设土工布和防水布：

使弧形盛具18位于开挖端，将土工布卷材穿入托辊11，驱动运载小车3搭载托辊11沿弧形滑轨8运动，展开土工布时，按工法要求位置用塑料钉将土工布固定在隧道27内壁，运载小车3边走，边用塑料钉将土工布固定在隧道27内壁，直到铺设完一个环向的土工布。将防水布卷材穿入托辊11，利用运载小车3铺设防水布，展开防水布使用超声波焊机，将防水布焊接在前述塑料定上。当完成一个环向的土工布和防水布的铺设后，移动弧形滑轨8向洞口端运动，进入下一个环向铺设土工布和防水布。如此，直到铺设完纵向长度大于等于一模混凝土浇注长度的土工布和防水布。在铺敷土工布防水布后，用运载小车3将一模混凝土浇注长度相适应的若干纵向钢筋吊至台架与绑扎位置相近的平台的，然后移动滑行轨道位于洞口端。

s2.吊装环向钢筋26：

弧形盛具机构将环向钢筋26放置在弧形盛具18内，储料板的两个卡口可同时放叠放多根环向钢筋26。利用卷扬机使弧形盛具18绕翻转轴和转轴套筒组成的铰接支点转动，此时，使两第一平移小车13位分别于台架1两侧平移轨道上，将第一平移小车13固定在卸载弧形盛具18的工位。当弧形盛具18转到卸载的工位，行程开关检测到弧形盛具18的位置，卷扬机停止，顶升第一平移小车13上的千斤顶，使翻转轴与转轴套筒直间产生微量间隙，取出翻转轴，取下弧形盛具18上的吊装钢丝绳，弧形盛具18便处于可在台架1上移动的状态。

s3.预定位环向钢筋26

推动弧形盛具18沿台车的纵向移动至洞口端，在回程时一边移动一边逐根将环向钢筋26从弧形盛具18中取出，并将环向钢筋26逐根放入顶出杆19-2的环向的一组定位轮19-3上，每组环向定位轮19-3上放置一根环向钢筋26，定位轮19-3上的凹槽19-4对环向钢筋26进行限位，避免环向钢筋26纵向移动，环向钢筋26之间的距离保持在20cm。持续移动弧形盛具18，即可将弧形盛具18内的所有环向钢筋26一次性地全部铺设在定位轮19-3上。在放置环向钢筋26的过程中，由于定位轮19-3可转动，因此可推动环向钢筋26绕隧道27的圆心转动，便于调整环向钢筋26，使环向钢筋26在环向方向上的定位更准确。放置完环向钢筋26后，弧形盛具18位于开挖端，弧形盛具18位于洞口端，在台车上位环形钢筋26的顶升空出位置。

s4.顶出环向钢筋26

启动电机23，电机23通过转向器21和连杆22带动七组顶出器19的顶出端同步伸出或收缩。顶出端将顶出杆19-2向隧道27的施工面顶出，直到将环向钢筋26顶升到所需位置。

s5.绑扎

人工举升步骤s1中放置于台车上的纵向钢筋进，对各跟环向钢筋26和纵向钢筋进行绑扎。缩回顶出杆。

s6.铺设第二层纵环向钢筋26

6.1依次重复步骤2和s3，用吊装设备将纵向钢筋吊至环向钢筋26上方，分批可拆卸地绑扎在顶出杆19-2上；

6.2进行步骤4，松开6.1中的可拆卸绑扎，将各纵向钢筋拨到对应工位进行绑扎。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。