本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系及其全預(yù)制施工方法。

背景技術(shù)：

隨著城市快速發(fā)展，地上可用空間不斷縮小，同時(shí)人口密度、汽車數(shù)量不斷增加，地下空間開發(fā)力度不斷加大。在此背景下，大直徑長距離盾構(gòu)法施工圓隧道在城市快速路的建設(shè)中得到了大量的應(yīng)用。本領(lǐng)域中，將直徑大于10米的圓隧道稱為大直徑。目前國內(nèi)外大直徑盾構(gòu)法施工圓隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)多采用雙層車道結(jié)構(gòu)形式，以現(xiàn)澆施工工藝為主。傳統(tǒng)施工工藝建設(shè)效率低，能耗高，施工慢，產(chǎn)生較多建筑垃圾、對環(huán)境污染大，同時(shí)局限于盾構(gòu)隧道有限的施工空間及現(xiàn)場工人的素質(zhì)，現(xiàn)澆施工質(zhì)量難以保證。為了解決這一系列問題，盾構(gòu)隧道雙層車道結(jié)構(gòu)走向預(yù)制化、工業(yè)化的道路。目前，盾構(gòu)法施工隧道雙層車道結(jié)構(gòu)施工基本屬于半預(yù)制化階段，即預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土相結(jié)合的方法。下層車道采用“口”型預(yù)制構(gòu)件或“π”型預(yù)制構(gòu)件，在施工期形成施工通道，滿足管片等相關(guān)材料的運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)同步施工工藝，其余結(jié)構(gòu)以現(xiàn)澆施工為主，預(yù)制化程度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上不足，提供了一種能夠提高施工效率和施工質(zhì)量，有效減少建筑垃圾，降低能耗，減小環(huán)境污染的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系及其全預(yù)制施工方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，包括以下步驟：

步驟一，形成圓隧道的施工步驟；

步驟二，將預(yù)制下層車道構(gòu)件吊裝在圓隧道的底部，在所述預(yù)制下層車道構(gòu)件的兩側(cè)澆筑混凝土，使預(yù)制下層車道構(gòu)件固定設(shè)置在圓隧道的底部，形成下層車道結(jié)構(gòu)體系；

步驟三，在圓隧道的兩側(cè)且位于預(yù)制下層車道構(gòu)件的上方澆筑上層車道框架結(jié)構(gòu)體系的基座；

步驟四，垂直于基座拼裝預(yù)制牛腿立柱；

步驟五，在預(yù)制牛腿立柱上拼裝預(yù)制牛腿縱梁，使預(yù)制牛腿縱梁與預(yù)制牛腿立柱相互搭接；

步驟六，將預(yù)制上層車道板吊裝在兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁上，拼接形成上層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟一中，采用盾構(gòu)法將若干片呈圓弧形狀的預(yù)制管片拼接形成圓隧道。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟二中，所述的預(yù)制下層車道構(gòu)件為“π”型預(yù)制構(gòu)件或“口”型預(yù)制構(gòu)件。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，還包括在預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁與預(yù)制上層車道板的接口處施工后澆梁板柱接頭的步驟，使預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁與預(yù)制上層車道板固定連接，形成完整的上層車道。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟四中，在預(yù)制牛腿立柱與基座之間采用干接頭使預(yù)制牛腿立柱與基座快速固定連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟五中，將預(yù)制牛腿縱梁吊裝至兩側(cè)的預(yù)制牛腿立柱的牛腿上，形成簡支梁受力體系，從而形成無需臨時(shí)支撐的預(yù)制拼裝工藝。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟六中，待預(yù)制牛腿縱梁抗扭措施完成后，將預(yù)制上層車道板吊裝至兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁的牛腿上，形成簡支板受力體系，從而形成無需臨時(shí)支撐的預(yù)制拼裝工藝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，實(shí)現(xiàn)了下層車道框架結(jié)構(gòu)體系和上層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工，由于雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系中的預(yù)制下層車道構(gòu)件、預(yù)制牛腿立柱，預(yù)制牛腿縱梁、預(yù)制上層車道板，均采用了預(yù)制構(gòu)件，因此在形成圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系時(shí)，提高了施工的效率和質(zhì)量。由于采用預(yù)制構(gòu)件，不需要現(xiàn)場施工制作相應(yīng)的構(gòu)件，因此減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，減小了對環(huán)境的污染。另外，施工現(xiàn)場不需要使用現(xiàn)澆相關(guān)機(jī)械電氣等設(shè)備，且大量減少現(xiàn)場施工人員，因此能夠降低能耗。此外，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件，因此，受現(xiàn)場施工技術(shù)人員的技術(shù)水平的限制影響較小。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，包括圓隧道，在圓隧道底部固定設(shè)置有預(yù)制下層車道構(gòu)件，形成下層車道結(jié)構(gòu)體系；在圓隧道的兩側(cè)且位于預(yù)制下層車道構(gòu)件的上方澆筑形成的上層車道框架結(jié)構(gòu)體系的基座，每個(gè)基座垂直固定連接有預(yù)制牛腿立柱，在每個(gè)預(yù)制牛腿立柱上固定連接有預(yù)制牛腿縱梁，在兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁上固定連接有預(yù)制上層車道板，形成上層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，所述預(yù)制牛腿立柱與基座之間采用干接頭快速固定連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，所述預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁與預(yù)制上層車道板的接口處通過梁板柱接頭固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，由于采用預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁和預(yù)制車道板組成的框架結(jié)構(gòu)體系，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性強(qiáng)，抗震性能好，耐久性好的優(yōu)點(diǎn)。又由于圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系采用了預(yù)制下層車道構(gòu)件、預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁、預(yù)制上層車道板等預(yù)制構(gòu)件，因此具有施工效率高、速度快，維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁、預(yù)制上層車道板的拼裝的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是預(yù)制牛腿立柱、預(yù)制牛腿縱梁、預(yù)制上層車道板的拼裝的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：11、圓隧道，12、預(yù)制下層車道構(gòu)件，13、基座，14、預(yù)制牛腿立柱，15、預(yù)制牛腿縱梁，16、預(yù)制上層車道板，17、梁板柱接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述：

實(shí)施例一

請參考圖1-3，本實(shí)施例一提供一種圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，包括以下步驟：

步驟一，形成圓隧道11的施工步驟；

步驟二，將預(yù)制下層車道構(gòu)件12吊裝在圓隧道11的底部，在所述預(yù)制下層車道構(gòu)件12的兩側(cè)澆筑混凝土，使預(yù)制下層車道構(gòu)件12固定設(shè)置在圓隧道11的底部，形成下層車道結(jié)構(gòu)體系；

步驟三，在圓隧道11的兩側(cè)且位于預(yù)制下層車道構(gòu)件12的上方澆筑上層車道框架結(jié)構(gòu)體系的基座13；

步驟四，垂直于基座13拼裝預(yù)制牛腿立柱14；

步驟五，在預(yù)制牛腿立柱14上拼裝預(yù)制牛腿縱梁15，使預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制牛腿立柱14相互搭接；

步驟六，將預(yù)制上層車道板16吊裝在兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁15上，拼接形成上層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟一中，采用盾構(gòu)法將若干片呈圓弧形狀的預(yù)制管片拼接形成圓隧道11。也就是說，本發(fā)明的圓隧道11也采用預(yù)制構(gòu)件。進(jìn)一步提高了施工的效率和質(zhì)量，減小了建筑垃圾的產(chǎn)生，對環(huán)境的污染較小。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟二中，所述的預(yù)制下層車道構(gòu)件12為“π”型預(yù)制構(gòu)件或“口”型預(yù)制構(gòu)件。請參考圖1，本實(shí)施例一的預(yù)制下層車道構(gòu)件12為“π”型預(yù)制構(gòu)件。但“口”型預(yù)制構(gòu)件也可采用本實(shí)施例一的預(yù)制下層車道構(gòu)件12。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，還包括在預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制上層車道板16的接口處施工后澆梁板柱接頭17的步驟，使預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制上層車道板16固定連接，形成完整的上層車道?，F(xiàn)澆梁板柱接頭17能夠提高預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制上層車道板16的連接剛度，同時(shí)消除預(yù)制拼裝的施工誤差，提高了上層車道的安全性。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟四中，在預(yù)制牛腿立柱14與基座13之間采用灌漿套筒等干接頭使預(yù)制牛腿立柱14與基座13快速固定連接；以提高施工速度。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟五中，將預(yù)制牛腿縱梁15吊裝至兩側(cè)的預(yù)制牛腿立柱14的牛腿上，形成簡支梁受力體系，從而形成無需臨時(shí)支撐的預(yù)制拼裝工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在施工預(yù)制牛腿縱梁15時(shí)，不需要單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)支撐體系，依靠預(yù)制構(gòu)件形成簡單的支撐體系，即將預(yù)制牛腿縱梁15吊裝至兩側(cè)的預(yù)制牛腿立柱14的牛腿上，形成簡支梁受力體系，便可以實(shí)現(xiàn)預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制牛腿立柱14的拼裝工藝。因此，其具有簡化施工流程，提高施工效率的優(yōu)點(diǎn)，以快速形成圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制施工方法，在步驟六中，待預(yù)制牛腿縱梁15抗扭措施完成后，將預(yù)制上層車道板16吊裝至兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁15的牛腿上，形成簡支板受力體系，從而形成無需臨時(shí)支撐的預(yù)制拼裝工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例一在施工預(yù)制上層車道板16與預(yù)制牛腿縱梁15時(shí)，不需要單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)支撐體系，依靠預(yù)制牛腿縱梁15的牛腿，便可實(shí)現(xiàn)簡單的支撐體系，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)制上層車道板16與預(yù)制牛腿縱梁15的拼裝施工工藝。因此，其具有簡化施工流程，提高施工效率的優(yōu)點(diǎn)，以快速形成圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

實(shí)施例二

請參考圖1-3，本實(shí)施例二提供一種圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，包括圓隧道11，在圓隧道11底部固定設(shè)置有預(yù)制下層車道構(gòu)件12，形成下層車道結(jié)構(gòu)體系；在圓隧道11的兩側(cè)且位于預(yù)制下層車道構(gòu)件12的上方澆筑形成的上層車道框架結(jié)構(gòu)體系的基座13，每個(gè)基座13垂直固定連接有預(yù)制牛腿立柱14，在每個(gè)預(yù)制牛腿立柱14上固定連接有預(yù)制牛腿縱梁15，在兩側(cè)的預(yù)制牛腿縱梁15上固定連接有預(yù)制上層車道板16，形成上層車道框架結(jié)構(gòu)體系。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，所述的預(yù)制下層車道構(gòu)件12為“π”型預(yù)制構(gòu)件或“口”型預(yù)制構(gòu)件。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，所述預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制上層車道板16的接口處通過梁板柱接頭17固定連接。梁板柱接頭17能夠提高預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15與預(yù)制上層車道板16的連接剛度，同時(shí)消除預(yù)制拼裝的施工誤差，提高了上層車道的安全性。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，在預(yù)制牛腿立柱14與基座13之間采用灌漿套筒等干接頭使預(yù)制牛腿立柱14與基座13快速固定連接；以提高施工速度。

作為較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，所述圓隧道11為采用盾構(gòu)法將若干片呈圓弧形狀的預(yù)制管片拼接形成的圓隧道11。也就是說，本發(fā)明的圓隧道11也采用預(yù)制構(gòu)件。進(jìn)一步提高了施工的效率和質(zhì)量，減小了建筑垃圾的產(chǎn)生，對環(huán)境的污染較小。

本實(shí)施例二提供的圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系，由于采用預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15和預(yù)制車道板16組成的框架結(jié)構(gòu)體系，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性強(qiáng)，抗震性能好，耐久性好的優(yōu)點(diǎn)。又由于圓隧道雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系采用了預(yù)制圓隧道11、預(yù)制下層車道構(gòu)件12、預(yù)制牛腿立柱14、預(yù)制牛腿縱梁15、預(yù)制上層車道板16等預(yù)制構(gòu)件，因此具有施工效率高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了雙層車道框架結(jié)構(gòu)體系的全預(yù)制化，預(yù)制化程度較高。

本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式，凡在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作出的各種變化，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。