矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的制作方法

專利名稱：矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道施工設備，尤其是一種矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統。
背景技術：
矩形隧道由于其形狀合理、有效面積利用率高、材料消耗少而被廣泛應用于鐵路、公路下立交和地鐵旁通道、地下商場、防空設施等地下工程。現有的地下矩形隧道施工通常采用以下幾種辦法大開挖、箱涵法、管幕法和頂管法。大開挖是從地面向下挖到所需要的深度和寬度，用鋼筋混凝土澆筑、襯砌成需要的矩形隧道，再回填覆土；這種施工方法勢必影響到地面的交通和人們正常的活動，在繁華的城市中心用這種方法施工幾乎成為不可能。箱涵法需要一個大于矩形隧道投影面積(長×寬)的場地或工作井，在現場先期制作一個鋼筋混凝土箱涵(矩形隧道)，再一邊挖掘一邊用油缸將箱涵頂入土層中；由于需要較大的施工場地，再加上頂進時箱涵外壁與土壤的摩擦力很大，故用箱涵法施工的隧道長度受到一定限制，一般只用于公路或鐵路下立交的施工。管幕法(或稱管棚法)是在工作井中將很多根鋼管頂入土壤，鋼管兩兩相連，用鎖扣鎖住，并在鎖扣處注漿，從而形成密閉的地下空間，即“管幕”，然后邊挖掘邊支撐，最后用鋼筋混凝土襯砌成一個矩形隧道；這種方法一般施工的長度有限，而且工藝復雜，比較多地用于公路下立交和地下行人通道的施工。頂管法需要預先在工廠中制作好多個管節，分別運輸到工地現場，再吊入始發井中，用油缸逐個地將管節頂著頂管機向前掘進，顯然對于超大型矩形截面的管節來說，制作、運輸和吊裝都是一件非常困難的事，所以頂管法一般只適用于中小型(4m×6m以下)矩形隧道的施工。
綜上所述，現有用于矩形隧道的施工法所適用的范圍各自均有其局限性箱涵法、管幕法只適用于短距離、大截面矩形隧道的施工，頂管法只適用于長距離、小截面矩形隧道的施工，而大開挖方法只有在空曠的工地上才會考慮使用。
加壓灌注混凝土襯砌法是隧道施工的一種新工法，其英文名稱為ExtrudedConcrete Lining(縮寫為ECL，下同)，即以現澆灌注的混凝土做襯砌代替傳統的管片襯砌。它的原理是盾構在前方挖掘，用ECL混凝土在后端襯砌，兩道工序同時進行，通常是掘進多少，襯砌也向前推進多少，因而稱之為″井進技術″。但目前用ECL工法施工的隧道僅限于圓隧道。
中國專利號為86103897的發明專利《襯砌模板》公開了一種用于上述ECL法中的環狀鋼模板支撐，即一種拱襯支護壁，它由一些段對接組裝而成。每個段由相互間對接的至少兩個段部件構成，相對的兩端由一個插銷連接。每個段部件由若干個相互鉸接的基件組成。插銷上有兩個插入側表面，相鄰的端位基件上配有與該插入側表面相匹配的裝置。該發明的優點是它的組成基件可適應隧道的各種形狀并可在使用后回收，該拱襯支護壁操作方便，可以傳遞由掘進機護板的前進和混凝土的澆注所引起的橫、縱向應力，而且不需使用拱襯膜。
上述專利所述的拱襯支護壁，即鋼模板支撐，雖然在理論上聲稱“只要改變使用的標準件的數量，它就能適應各種預期的形狀和隧道的各種尺寸。”但是，對于大斷面矩形隧道來說，由于所要承受的混凝土自重、澆筑壓力、地層重量、地面載荷以及盾構的推力都十分巨大，而該拱襯支護壁只是由尺寸和重量都比較小的標準件構成，連接環節比較多，同時又沒有中間支撐，因此其強度和剛度都難以承受矩形隧道，尤其是大型矩形隧道混凝土襯砌在澆筑時所產生的巨大載荷。此外，該專利所述的拱襯支護壁是由許多小型的標準構件組成，因此構筑一個巨大斷面的隧道就需要相當多數量的構件，從而也就需用大量的人工進行拼裝組合，這不僅僅耗費大量的人工，而且還會大大延長施工周期。

發明內容
針對現有技術在加壓灌注混凝土襯砌(ECL)法中難以適應矩形隧道，尤其是大斷面矩形隧道的缺點，本發明提供了一種承載能力強、拼裝簡捷、施工周期短和成本低、可應用于大斷面、矩形隧道施工的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統。
本發明解決其技術問題所采取的技術方案是一種矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，它由若干沿隧道縱向緊密排列的環所組成，環與環的前后端面之間通過定位銷和螺栓相聯接；每個環是用鋼模板在矩形盾構機尾部的殼體內拼裝而成，其包括有一左跨單元、一右跨單元、若干中間跨單元和若干連接單元；所述左跨單元位于環的左側，且由二主模板I、一側模板、二角模板和可調支撐組成，二主模板I分別位于該左跨單元的上、下部，側模板位于該左跨單元的左側部，二角模板分別位于該左跨單元的左上角和左下角，并通過螺栓將二主模板I和側模板聯接成“匚”字形，可調支撐垂直地支撐于上、下角模板之間；所述右跨單元位于環的右側，結構與上述左跨單元相同，形狀與左跨單元關于隧道的縱向垂直中軸面相對稱；所述中間跨單元由二主模板II組成且位于左、右跨單元之間，它們相互之間以及與左、右跨單元之間通過連接單元相聯接，二主模板II分別位于該中間跨單元的上、下部；所述連接單元位于左跨單元、右跨單元、中間跨單元三者中任二單元之間，其包括有二斗形模板和可調支撐，二斗形模板分別位于該連接單元的上、下部，它們各自在左右兩側端與相鄰單元上、下部的主模板I或主模板II用螺栓聯接起來，可調支撐分別垂直地支撐在上、下斗形模板的左右兩側端部之間。
本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的構建方法是在隧道掘進過程中的矩形盾構機尾部的后殼體內部，按下列步驟順序進行施工1)在矩形盾構機后殼體內部空間的底部先將混凝土澆筑好，待混凝土基本凝固后，將若干主模板II等距地鋪設于中間混凝土的上面，將二主模板I左右對稱地鋪設于兩側端混凝土的上面，并將各主模板I和主模板II的后端部與矩形盾構機出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；2)將二角模板分別鋪設于左下角和右下角，并與下部兩側端的左、右主模板I用螺栓固定聯接，同時將該二角模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；3)在相鄰的主模板I、主模板II之間各鋪設一斗形模板，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；4)將若干主模板II和上主模板I與下部已鋪設好的主模板II和主模板I一一對應地設置于矩形盾構機后殼體內部空間的上部，并將其后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；5)將二角模板分別設置于左上角和右上角，并與上部兩側端的左、右主模板I用螺栓固定聯接，同時將該二角模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺相聯接；6)在上部的相鄰的主模板I、主模板II之間各設置一斗形模板，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；7)將一側模板垂直地插入左側上、下角模板之間，另一側模板垂直地插入右側上、下角模板之間，并將該二側模板分別與相接的上、下角模板用螺栓固定聯接，同時將該二側模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；8)將可調支撐的調整柱按順時針方向旋轉以縮短可調支撐的長度，然后將其垂直地置于左側上、下角模板之間和右側上、下角模板之間，再按逆時針方向旋轉調整柱以伸長可調支撐，從而使可調支撐的上、下支撐緊緊地撐住上、下角模板；9)用步驟8)所述的同樣的方法將可調支撐垂直地設置于對應的上、下斗形模板的二側端部之間并緊緊地撐住上、下斗形模板；10)固定好所有緊固件，所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的第一環的拼裝即此完成；11)循環依序重復進行步驟1)至10)以構建拼裝所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的后續各環，但將該步驟1)至10)中各模板的后端部與矩形盾構機出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接的工序，改變為各模板的后端部與前一環上對應的模板的前端部用定位銷及螺栓相聯接，按上述步驟完成各環的拼裝后即完成了所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的構建。
本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的主模板I是斷面為平行四邊形的矩形箱體，所述側模板是斷面為等腰梯形的矩形箱體，所述角模板是斷面為90°彎角的L形箱體，所述斗形模板是斷面為斗狀的矩形箱體，所述主模板II是斷面為等腰梯形的矩形箱體，所述立柱模板是斷面為等腰的槽形箱體，所述可調支撐由上支撐、下支撐和介于該二者之間的調整柱所構成，該調整柱可進行旋轉以調整可調支撐的長度。
本發明的連接單元還可包括有立柱模板，該立柱模板垂直地設置于上、下斗形模板之間，并用螺栓與它們相聯接；與之相應的構建方法是在上述方法的在步驟7)與步驟8)之間插入步驟7a)，內容如下7a)在上、下部相對應的每一對斗形模板之間各垂直地插入一立柱模板，并將該立柱模板的上、下兩端分別與相接的上、下斗形模板用螺栓相聯接。
本發明的中間跨單元的最少數量為0個，所述連接單元的最少數量為1個，該連接單元與中間跨單元的設置為逐個相間；當所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的組成中不包括中間跨單元，亦即不包括主模板II時，則相應的構建方法就在上述方法中省略涉及主模板II的所有步驟和內容。
本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統利用少量的不同形狀的鋼模板拼裝組成矩形的支撐環，并進而由若干緊密排列的環組成整個系統，因而施工周期短、節約人工，同時設置有垂直的可調支撐和主柱模板，極大地增加了支撐的強度和剛度，提高了整個系統的承載能力，從而可以適用于矩形隧道，尤其是長距離大斷面矩形隧道的加壓灌注混凝土襯砌(ECL)施工法，填補了現有技術在長距離大斷面矩形隧道施工領域中的空白。
構成本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的鋼模板與傳統的建筑中的混凝土支護模板不同，它不僅能承受混凝土的自重和澆筑壓力，還能承受地層重量和地面載荷以及盾構的巨大推力，這種鋼模板可以反復使用，也不需使用模板膜。


圖1是本發明結構示意圖。
圖2是本發明在地下施工時的剖視示意圖。
圖3是本發明另一實施例的結構示意圖。
圖4是本發明中可調支撐的結構示意圖。
具體實施例方式現結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的詳細說明。
首先參閱圖1本發明的結構示意圖和圖2本發明的剖視示意圖。圖示實施例以三跨單元結構為例來說明本發明的內容，所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統由若干沿隧道縱向緊密排列的環100所組成，環與環的前后端面之間通過定位銷和螺栓相聯接，每個環100是用鋼模板在矩形盾構機200尾部的殼體內拼裝而成(見圖2)。環100包括有一左跨單元10、一右跨單元20、若干中間跨單元40和若干連接單元30(本實施例中為一個中間跨單元40和二個連接單元30)。所述左跨單元10位于環100的左側，且由二主模板I1、一側模板2、二角模板3和可調支撐5組成；二主模板I1分別位于該左跨單元10的上部和下部，側模板2位于該左跨單元10的左側部，二角模板3分別位于該左跨單元10的左上角和左下角，并通過螺栓將二主模板I1和側模板2聯接成“匚”字形，可調支撐5垂直地支撐于上、下角模板3之間。所述右跨單元20位于環100的右側，結構與上述左跨單元10相同，也是由二主模板I1、一側模板2、二角模板3和可調支撐5組成，各構件的位置和右跨單元20的形狀與左跨單元10關于隧道的縱向垂直中軸面(在圖1所示的實施例中以A-A表示)相對稱。所述中間跨單元40由二主模板II6組成且位于左、右跨單元(10、20)之間，其與左、右跨單元(10、20)之間通過連接單元30相聯接，二主模板II6分別位于該中間跨單元40的上部和下部。所述連接單元30分別位于左跨單元10、右跨單元20與中間跨單元40之間，其包括有二斗形模板4和可調支撐5，二斗形模板4分別位于該連接單元30的上部和下部，它們各自在左右兩側端與相鄰單元上、下部的主模板I1或主模板II6用螺栓聯接起來，可調支撐5分別垂直地支撐在上、下斗形模板4的左右兩側端部之間。
上述主模板I1、側模板2、角模板3、斗形模板4和主模板II6均為鋼模板，可調支撐5為支撐件，它們都是拼裝環100的基本構件。各類鋼模板的形狀結構如下所述主模板I1是斷面為平行四邊形的矩形箱體，所述側模板2是斷面為等腰梯形的矩形箱體，所述角模板3是斷面為90°彎角的L形箱體，所述斗形模板4是斷面為斗狀的矩形箱體，所述主模板II6是斷面為等腰梯形的矩形箱體；此外，所述可調支撐5的結構可參閱圖4，其由上支撐9、下支撐11和介于該二者之間的調整柱10所構成，該調整柱10可進行旋轉以調整可調支撐5的長度。
在隧道的施工過程中，構建上述本發明實施例的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的方法是，在隧道掘進過程中的矩形盾構機200(見圖2)尾部的后殼體內部，按下列步驟順序進行施工1)在矩形盾構機200后殼體內部空間的底部先將混凝土澆筑好，待混凝土基本凝固后，將若干(本實施例中為一塊)主模板II6等距地鋪設于中間底部混凝土的上面，將二主模板I1左右對稱地鋪設于兩側端底部混凝土的上面，并將該主模板I1和主模板II6的后端部與矩形盾構機20出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；2)將二角模板3分別鋪設于左下角和右下角，并與下部兩側端的左、右主模板I1用螺栓固定聯接，同時將該二角模板3的后端部與上述后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；3)在相鄰的主模板I1、主模板II6之間各鋪設一斗形模板4，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板4的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；4)將若干(本實施例中為一塊)主模板II6和二主模板I1與下部已鋪設好的主模板II6和主模板I1一一對應地設置于矩形盾構機20后殼體內部空間的上部，即一上主模板II6對應一下主模板II6，一上主模板I1對應一下主模板I1，并將該主模板II6和二上主模板I1的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；5)將二角模板3分別設置于左上角和右上角，并與上部兩側端的左、右主模板I1用螺栓固定聯接，同時將該二角模板3的后端部與后靠支架用定位銷及螺相聯接；
6)在上部的相鄰的主模板I1、主模板II6之間各設置一斗形模板4，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板4的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；7)將一側模板2垂直地插入左側上、下角模板3之間，另一側模板2垂直地插入右側上、下角模板3之間，并將該二側模板2分別與相接的上、下角模板3用螺栓固定聯接，同時將該二側模板2的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；8)將可調支撐5的調整柱10按順時針方向旋轉以縮短可調支撐5的長度，然后將其垂直地置于左側上、下角模板3之間和右側上、下角模板3之間，再按逆時針方向旋轉調整柱10以伸長可調支撐5，從而使可調支撐5的上、下支撐9和11緊緊地撐住上、下角模板3；9)用步驟8)所述的同樣的方法將可調支撐5垂直地設置于對應的上、下斗形模板4的二側端部之間并緊緊地撐住上、下斗形模板4；10)固定好所有緊固件，所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的第一環100的拼裝即此完成；11)循環依序重復進行步驟1)至10)以構建拼裝所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的后續各環100，但將該步驟1)至10)中各模板的后端部與矩形盾構機200出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接的工序，改變為各模板的后端部與前一環100上對應的模板的前端部用定位銷及螺栓相聯接，按上述步驟完成各環100的拼裝后即完成了所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的構建。
在有些矩形隧道中，如地下廣場橫向的跨度很大，為了加強其支撐的強度和剛度，在各跨單元之間還需要增加立柱。為了適應該類矩形隧道的施工，本發明還提供了另一種帶有立柱模板的實施方式，其結構如圖3所示。圖示本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的另一實施例的結構是在圖1所示本發明的第一種實施例結構的基礎上增加一種構件，即其連接單元30還包括有立柱模板7，該立柱模板7是斷面為等腰的槽形箱體，并且垂直地設置于上、下斗形模板4之間，且用螺栓與它們相聯接。除此之外，圖3所示的本實施例結構的其余部分與圖1所示的第一種實施例的結構完全一樣。因而，構建圖3所示本發明的實施例的方法就是在上述構建圖1所示的第一種實施例的方法內容中增加一個步驟，即在步驟7)與步驟8)之間插入步驟7a)，內容是7a)在上、下部相對應的每一對斗形模板4之間各垂直地插入一立柱模板7，并將該立柱模板7的上、下兩端分別與相接的上、下斗形模板4用螺栓相聯接。換言之，在完成了前述構建圖1所示本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統第一種實施例的方法的步驟7)以后，實施內容如上所述的7a)步驟的施工，然后再繼續進行步驟8)的施工，這就形成了構建圖3所示本發明另一實施例的方法。
如圖3所示的本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統另一實施例的立柱模板7，可以根據隧道本身受力的需要，在所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統中任一環100的任一連接單元30中增添設置。
本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的每個環100，可以根據所建隧道斷面的大小由不同數量的中間跨單元40、不同數量的連接單元30和一左跨單10、一右跨單元20組成。該中間跨單元40最少數量為0個，連接單元30的最少數量為1個，在這種情況下就構成了本發明結構的最簡約形式，即環100由一左跨單元10、一右跨單元20和一連接單元30組成。除了這種最簡約的結構形式以外，本發明中各環100的連接單元30和中間跨單元40的設置排列是逐個相間的，即一個中間跨單元40接一個連接單元30，然后順序再接一個中間跨單元40和一個連接單元30，也就是說，中間跨單元40相互之間、或者中間跨單元40與左跨單元10之間、或者中間跨單元40與右跨單元20之間都是通過連接單元30相聯接的，而所述連接單元30都位于左跨單元10、右跨單元20、中間跨單元40三者中任二單元之間，其數量總是比中間跨單元40多一個。圖1和圖3所示的本發明的兩個實施例的環100是由一左跨單元10、一右跨單元20、一中間跨單元40和二連接單元30所構成的。
當本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的中間跨單元40的數量為0個，即不包括有中間跨單元40的時候，亦即不包括有主模板II6的時候，其相應的構建方法就是在前述構建圖1所示實施例或圖2所示另一實施例的方法內容中省略涉及中間跨單元40，即涉及主模板II6的所有步驟和內容。
請再參閱圖2，在隧道掘進施工過程中，每當一個環100構建拼裝完畢后，就用端模板將環型混凝土澆筑區封住，然后通過上部端模板上的澆注口進行澆筑混凝土(包括立柱混凝土)。當矩形盾構機200推進時，主推進油缸的巨大推力作用在鋼模板支撐環100上，盾構殼體向前滑移，同時地層重量、地面載荷、未凝固的混凝土重量和澆筑壓力全部壓在鋼模板支撐系統上，所以整個鋼模板支撐系統必須有很好的強度和剛度；此外鋼模板支撐系統還必須有很好的可安裝性和可拆卸性，它的安裝和拆卸可以通過一臺專用拼裝臺車來完成。
構成本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的鋼模板與傳統的建筑中的混凝土支護模板不同，它不僅能承受混凝土的自重和澆筑壓力，還能承受地層重量和地面載荷以及盾構的巨大推力，這種鋼模板可以反復使用，也不需使用模板膜。
本發明所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統及其構建方法很好地實現了上述鋼模板支撐系統所必須具備的性能，其構件簡單、結構合理，與加壓灌注混凝土襯砌(ECL)施工法結合應用在矩形隧道建筑工程中，具有承載能力強、拼裝拆卸性能好、施工周期短和成本低的優點，解決了長矩離大斷面矩形隧道的施工問題，填補了該技術領域中的空白。
權利要求
1.一種矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，其特征在于它由若干沿隧道縱向緊密排列的環所組成，環與環的前后端面之間通過定位銷和螺栓相聯接；每個環是用鋼模板在矩形盾構機尾部的殼體內拼裝而成，其包括有一左跨單元、一右跨單元、若干中間跨單元和若干連接單元；所述左跨單元位于環的左側，且由二主模板I、一側模板、二角模板和可調支撐組成，二主模板I分別位于該左跨單元的上、下部，側模板位于該左跨單元的左側部，二角模板分別位于該左跨單元的左上角和左下角，并通過螺栓將二主模板I和側模板聯接成“匚”字形，可調支撐垂直地支撐于上、下角模板之間；所述右跨單元位于環的右側，結構與上述左跨單元相同，形狀與左跨單元關于隧道的縱向垂直中軸面相對稱；所述中間跨單元由二主模板II組成且位于左、右跨單元之間，它們相互之間以及與左、右跨單元之間通過連接單元相聯接，二主模板II分別位于該中間跨單元的上、下部；所述連接單元位于左跨單元、右跨單元、中間跨單元三者中任二單元之間，其包括有二斗形模板和可調支撐，二斗形模板分別位于該連接單元的上、下部，它們各自在左右兩側端與相鄰單元上、下部的主模板I或主模板II用螺栓聯接起來，可調支撐分別垂直地支撐在上、下斗形模板的左右兩側端部之間。
2.根據權利要求1所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，其特征在于所述連接單元還包括有立柱模板，該立柱模板垂直地設置于上、下斗形模板之間，并用螺栓與它們相聯接。
3.根據權利要求1所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，其特征在于；所述主模板I是斷面為平行四邊形的矩形箱體，所述側模板是斷面為等腰梯形的矩形箱體，所述角模板是斷面為90°彎角的L形箱體，所述斗形模板是斷面為斗狀的矩形箱體，所述主模板II是斷面為等腰梯形的矩形箱體，所述立柱模板是斷面為等腰的槽形箱體，所述可調支撐由上支撐、下支撐和介于該二者之間的調整柱所構成，該調整柱可進行旋轉以調整可調支撐的長度。
4.根據權利要求1所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，其特征在于所述中間跨單元的最少數量為0個，所述連接單元的最少數量為1個，該連接單元與中間跨單元的設置為逐個相間。
5.一種構建如權利要求1所述的矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的方法，其特征在于在隧道掘進過程中的矩形盾構機尾部的后殼體內部，按下列步驟順序進行施工1)在矩形盾構機后殼體內部空間的底部先將混凝土澆筑好，待混凝土基本凝固后，將若干主模板II等距地鋪設于中間混凝土的上面，將二主模板I左右對稱地鋪設于兩側端混凝土的上面，并將各主模板I和主模板II的后端部與矩形盾構機出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；2)將二角模板分別鋪設于左下角和右下角，并與下部兩側端的左、右主模板I用螺栓固定聯接，同時將該二角模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；3)在相鄰的主模板I、主模板II之間各鋪設一斗形模板，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；4)將若干主模板II和上主模板I與下部已鋪設好的主模板II和主模板I一一對應地設置于矩形盾構機后殼體內部空間的上部，并將其后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；5)將二角模板分別設置于左上角和右上角，并與上部兩側端的左、右主模板I用螺栓固定聯接，同時將該二角模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺相聯接；6)在上部的相鄰的主模板I、主模板II之間各設置一斗形模板，并將它們相接的側端部用螺栓固定聯接，同時將該斗形模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；7)將一側模板垂直地插入左側上、下角模板之間，另一側模板垂直地插入右側上、下角模板之間，并將該二側模板分別與相接的上、下角模板用螺栓固定聯接，同時將該二側模板的后端部與后靠支架用定位銷及螺栓相聯接；8)將可調支撐的調整柱按順時針方向旋轉以縮短可調支撐的長度，然后將其垂直地置于左側上、下角模板之間和右側上、下角模板之間，再按逆時針方向旋轉調整柱以伸長可調支撐，從而使可調支撐的上、下支撐緊緊地撐住上、下角模板；9)用步驟8)所述的同樣的方法將可調支撐垂直地設置于對應的上、下斗形模板的二側端部之間并緊緊地撐住上、下斗形模板；10)固定好所有緊固件，所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的第一環的拼裝即此完成；11)循環依序重復進行步驟1)至10)以構建拼裝所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的后續各環，但將該步驟1)至10)中各模板的后端部與矩形盾構機出發時的后靠支架用定位銷及螺栓相聯接的工序，改變為各模板的后端部與前一環上對應的模板的前端部用定位銷及螺栓相聯接，按上述步驟完成各環的拼裝后即完成了所述矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的構建。
6.根據權利要求5所述的構建矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的方法，其特征在于在步驟7)與步驟8)之間插入步驟7a)，內容如下7a)在上、下部相對應的每一對斗形模板之間各垂直地插入一立柱模板，并將該立柱模板的上、下兩端分別與相接的上、下斗形模板用螺栓相聯接。
7.根據權利要求5或6所述的構建矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統的方法，其特征在于省略涉及主模板II的所有步驟和內容。
全文摘要
本發明公開了一種矩形盾構加壓灌注混凝土襯砌法鋼模板支撐系統，它由若干沿隧道縱向緊密排列的環所組成，環與環的前后端面之間通過定位銷和螺栓相聯接，每個環是用鋼模板在矩形盾構機尾部的殼體內拼裝而成，其包括有一左跨單元、一右跨單元、若干中間跨單元和若干連接單元，各單元由不同類型的鋼模板和可調支撐構成；本發明同時公開了構建該支撐系統的方法。本發明構件簡單、結構合理，具有承載能力強、拼裝簡捷、施工周期短和成本低的優點，可與加壓灌注混凝土襯砌(ECL)施工法結合應用在矩形隧道建筑工程中，解決了現有技術不能勝任長矩離大斷面矩形隧道的施工問題，填補了該技術領域中的空白。
文檔編號E21D11/10GK1730909SQ20051002848
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者王強華, 王鶴林 申請人:上海隧道工程股份有限公司