一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法与流程

1.本发明属于建筑技术领域，更具体地说，涉及一种地铁盾构区间洞门环梁混凝土浇筑方法。


背景技术：

2.盾构隧道两端与地铁车站侧墙连接处需进行施作洞门环梁。洞门环梁分为内置式和外置式两种，常见内置式结构，内置式洞门环梁与混凝土侧墙墙面齐平，相当于内嵌在侧墙里，一般内嵌宽度为400mm~800mm，多为600mm，厚度大于500mm，混凝土浇筑难度大。目前现有盾构洞门环梁混凝土浇筑，一般都是模板安装时在模板上从下向上间隔开孔，预留3~5个浇筑孔，混凝土泵车自带泵管对着浇筑孔进行混凝土浇筑，同时浇筑孔常常兼做混凝土振捣孔使用，存在以下缺陷：（1）混凝土浇筑时，需要间断封堵浇筑孔，封堵浇筑孔时需要暂停混凝土浇筑，导致混凝土不能连续浇筑，影响混凝土之间粘结质量，进而导致渗漏水，处理难度大；（2）混凝土浇筑时，浇筑孔常常兼做振捣孔，振捣与浇筑交替作业，其施工质量不易控制，导致振捣不到位，常常会出现渗漏水，处理难度大；（3）洞门环梁腰部及以上部分，混凝土振捣困难，常常漏振或者振捣不到位，导致渗漏水，处理难度大；（4）当浇筑孔设置不足时，混凝土在洞门环梁钢筋内下料高度超过2m，容易出现混凝土离析，流动不畅，影响混凝土浇筑质量；（5）混凝土浇筑时，作业人员须在支架上扶泵管，但是泵管冲击力大，作业人员控制困难，存在安全隐患；（6）洞门环梁所需混凝土方量小，泵车协调困难，且费用高，同时浇筑完成后泵管余留混凝土浪费，造成费用更高。
3.因此针对洞门环梁混凝土浇筑，为保证其施工质量及安全，有必要研究发明新方法，克服现有技术不足之处，改进传统方法。


技术实现要素：

4.发明目的：针对上述技术问题，本发明提出一种洞门环梁混凝土浇筑方法，能实现浇筑孔与振捣孔分离，保证混凝土连续浇筑，防止混凝土离析，环梁腰部及顶部振捣密实，大幅度提高混凝土浇筑质量，减少渗漏水风险；同时，省去混凝土泵车，可避免因工人需要扶泵管由冲击力造成安全隐患，同时避免泵车协调困难及使用泵车造成费用高等。
5.一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，包括以下步骤：s1、制作混凝土浇筑导管所述混凝土浇筑导管下端设置在洞门环梁中间顶部处，上端垂直向上穿越侧墙伸至顶板的顶部，在冠梁、挡墙内侧面下方内，所述混凝土浇筑导管作为混凝土浇筑通道；s2、预埋振捣棒导向孔道
所述振捣棒导向孔道包括：第一振捣棒导向孔道，预设在所述混凝土浇筑导管内，用于振捣棒下方到洞门环梁顶部，对洞门环梁顶部处混凝土进行振捣；第二振捣棒导向孔道，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述洞门环梁的腰部两侧，包括多个，多个所述第二振捣棒导向孔道竖向平行间隔布置；第三振捣棒导向孔道，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述第二振捣棒导向孔道与洞门环梁顶部之间，包括多个，多个所述第三振捣棒导向孔道之间均匀间隔布置且第三振捣棒导向孔道的孔轴线穿过洞门环梁的圆心；所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道均包括预埋再墙体内钢管和预设于环梁钢筋内圆钢通道；s3、安装混凝土下料料斗以及振捣棒当洞门环梁钢筋及模板安装完成并通过验收后，安装混凝土下料料斗及振捣棒，先安装下料料斗，再安装振捣棒，所述混凝土下料料斗的下料口与顶板处的混凝土浇筑导管上端对接固定，所述振捣棒从下料料斗的下料口，沿着第一振捣棒导向孔道进入洞门环梁顶部；通过所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道分别投放振捣棒；s4、浇筑洞门环梁混凝土及封堵浇筑导管混凝土通过下料料斗，经所述混凝土浇筑导管流动至洞门环梁内，随着洞门环梁内混凝土面上升，当振捣棒导向孔道有混凝土时，启动振捣作业；混凝土一直灌注至所述混凝土浇筑导管顶口后停止管注，完成混凝土浇筑导管封堵。
6.所述混凝土浇筑导管内设有第一缓冲导向结构，所述第一缓冲导向结构沿混凝土浇筑导管的管内壁两侧上、下间隔交替布置，用以缓冲混凝土，防止混凝土竖直下方离析以及引导混凝土有序流动。
7.所述第一缓冲导向结构为v形斜槽。
8.所述洞门环梁腰部设有第二缓冲导向结构，所述第二缓冲导向结构采用方形钢板，沿洞门环梁腰部上下间隔交替布置，方形钢板与环梁钢筋主筋焊接固定，所述第二缓冲导向结构用以缓冲混凝土下落速度，防止混凝土竖直下落离析、以及引导混凝土有序流动。
9.所述第一振捣棒导向孔道和所述第二振捣棒导向孔道中的圆钢通道结构相同，均采用圆钢加钢丝制作，至少3根圆钢在内，钢丝绕在圆钢外，形成直筒形的螺旋状孔道，其内径大于振捣棒外径40mm~50mm；所述第三振捣棒导向孔道中的圆钢通道呈喇叭口状，其外箍筋采用钢丝圈绕，间距100mm，其内不少于3根骨架主筋采用圆钢制作，相邻骨架主筋间距小于振捣棒直径，骨架主筋与螺旋箍筋绑扎固定，骨架主筋与混凝土浇筑导管、第二导向板焊接固定。
10.当地面与车站顶板垂直距离不到2m时，地面混凝土罐车直接向所述下料料斗内投放混凝土；当地面与车站顶板垂直距离超过2m时，采用溜槽或串筒向所述下料料斗内投放混凝土，以防止混凝土离析。
11.所述混凝土浇筑导管的内外壁采用防锈漆处理，混凝土浇筑导管预埋时，对管顶
和管底进行临时封堵，洞门环梁混凝土浇筑前，打开临时封堵。
12.所述混凝土浇筑导管为截面边长为300mm~400mm的方形导管；所述第一缓冲导向结构为三角形板，多块三角形板在混凝土浇筑导管内壁上沿高度方向上、下交替布置，相邻两块三角形板的高度间距小于2m，并焊接在呈方形的混凝土浇筑导管内壁，第一缓冲导向结构与混凝土浇筑导管内壁之间夹角45
°
。
有益效果
13.（1）本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，由于混凝土浇筑导管预埋在墙体内，且在洞门环梁上方外，避免封堵浇筑孔而中断，混凝土连续浇筑，保证混凝土连续浇筑质量，减少渗漏水风险；（2）本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，混凝土浇筑孔不再兼做振捣孔，振捣孔单独设置，混凝土振捣与浇筑同时作业，有利于混凝土振捣密实，减少渗漏水风险；（3本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，浇筑导管内设置第一缓冲导向板，洞门环梁腰部设置第二缓冲导向板，防止了混凝土垂直下落产生离析，有利于混凝土有序流动，有利于混凝土浇筑质量控制；（4）本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，在洞门环梁腰部以上墙体内设置第二振捣棒导向孔道和环梁上半部钢筋内设置第三振捣棒导向孔道，有利于混凝土振捣，减少渗漏水风险；（5）本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，混凝土罐车地面直接放料，可以省去高处混凝土浇筑平台设置，减少高处作业，避免高处作业风险；（6）本发明一种洞门环梁混凝土浇筑方法，省去使用混凝土泵车，避免因工人需要扶泵管由冲击力造成安全隐患，同时避免泵车协调困难及使用泵车造成费用高等。
附图说明
14.图1为本发明地铁车站侧墙浇筑洞门环梁整体结构立面图；其中，1为地面；2为挡墙；3为冠梁；4为进料料斗；5为顶板梁；6为混凝土浇筑导管；7为中板梁；8为第一振捣棒导向孔道；9为第三振捣棒导向孔道；10为第二振捣棒导向孔道；11为第二缓冲导向结构；12为洞门环梁；13为地下桩或樯；14为车站结构侧墙；15为车站结构侧墙；图2为本发明地铁车站侧墙浇筑洞门环梁整体结构断面图；其中，16为盾构管片；图3为洞门环梁腰部设置第二缓冲导向结构示意图；图4为图3的3-3向视图；图5为混凝土浇筑导管的结构示意图；图6为图5的2-2向视图；图7为第一振捣棒导向孔道和第二振捣棒导向孔道结构示意图；图8为图7的横向断面图；其中，17为第一骨架主筋；18为直筒形螺旋钢丝箍筋；图9为第二振捣棒导向孔道的结构示意图；
图10为图9的横向断面图；其中，19为第二骨架主筋；20为喇叭形螺旋钢丝箍筋；图11为洞门环梁上方墙体中设有与所述第二振捣棒导向孔道、以及第三振捣棒导向孔道相连通的通道结构示意图；其中，21为圆钢通道；22为洞门环梁周边墙体。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例以及说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
16.本发明提供一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法。其所采用技术方案是，在车站内洞门环梁上方侧墙混凝土内预埋混凝土浇筑导管，作为唯一混凝土浇筑孔，且与振捣孔分离，保证混凝土连续浇筑；在洞门环梁腰部及以上部位设置振捣棒导向孔道，对洞门环梁的腰部及以上部分混凝土进行有效振捣；混凝土浇筑导管与振捣棒导向孔道相互分离，混凝土浇筑与振捣可以同时作业，有利于混凝土连续振捣。
17.所述振捣棒导向孔道包括：第一振捣棒导向孔道8，预设在所述混凝土浇筑导管6内，用于振捣棒下方到洞门环梁顶部，对洞门环梁顶部处混凝土进行振捣；第二振捣棒导向孔道10，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述洞门环梁的腰部两侧，包括多个，多个所述第二振捣棒导向孔道竖向平行间隔布置；第三振捣棒导向孔道9，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述第二振捣棒导向孔道与洞门环梁顶部之间，包括多个，多个所述第三振捣棒导向孔道之间均匀间隔布置且第三振捣棒导向孔道的孔轴线穿过洞门环梁的圆心；所述洞门环梁上方墙体中设有与所述第三振捣棒导向孔道9、以及第二振捣棒导向孔道10相连通的圆钢通道21。
18.本发明一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，具体包括以下步骤：s1、制作混凝土浇筑导管所述混凝土浇筑导管下端设置在洞门环梁中间顶部处，上端垂直向上穿越侧墙伸至顶板的顶部，在冠梁、挡墙内侧面下方内，所述混凝土浇筑导管作为混凝土浇筑通道；s2、预埋振捣棒导向孔道所述振捣棒导向孔道包括：第一振捣棒导向孔道，预设在所述混凝土浇筑导管内，用于振捣棒下方到洞门环梁顶部，对洞门环梁顶部处混凝土进行振捣；第二振捣棒导向孔道10，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述洞门环梁的腰部两侧，包括多个，多个所述第二振捣棒导向孔道竖向平行间隔布置；第三振捣棒导向孔道9，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述第二振捣棒导向孔道与洞门环梁顶部之间，包括多个，多个所述第三振捣棒导向孔道之间均匀间隔布置且第三振捣棒导向孔道的孔轴线穿过洞门环梁的圆心；所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道均包括预埋再墙体内钢管和预设于环梁钢筋内圆钢通道；s3、安装混凝土下料料斗以及振捣棒
当洞门环梁钢筋及模板安装完成并通过验收后，安装混凝土下料料斗及振捣棒，先安装下料料斗，再安装振捣棒，所述混凝土下料料斗的下料口与顶板处的混凝土浇筑导管上端对接固定，所述振捣棒从下料料斗的下料口，沿着第一振捣棒导向孔道进入洞门环梁顶部；通过所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道分别投放振捣棒；s4、浇筑洞门环梁混凝土及封堵浇筑导管混凝土通过下料料斗及所述混凝土浇筑导管流动至洞门环梁内，随着洞门环梁内混凝土面上升，当振捣棒导向孔道有混凝土时，启动振捣作业，其中洞门环梁下部采用环梁模板上开孔插入振捣棒振捣，洞门环梁上半环采用从所述第三振捣棒导向孔道插入振捣棒振捣；洞门环梁腰部左右两侧采用从所述第二振捣棒导向孔道插入振捣棒振捣；当混凝土面上升至洞门环梁顶部时，采用从所述第一振捣棒导向孔道投放的振捣棒振捣；混凝土一直灌注至所述混凝土浇筑导管顶口后停止管注，完成混凝土浇筑导管封堵。
19.作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述混凝土浇筑导管内设有第一缓冲导向结构，所述第一缓冲导向结构沿混凝土浇筑导管的管内壁两侧上、下间隔交替布置，用以缓冲混凝土，防止混凝土竖直下方离析以及引导混凝土有序流动。所述第一缓冲导向结构为v形斜槽。
20.作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述洞门环梁腰部设有第二缓冲导向结构，所述第二缓冲导向结构沿洞门环梁腰部上下间隔交替布置，采用方形钢板，方形钢板与环梁钢筋主筋焊接固定，所述第二缓冲导向结构用以缓冲混凝土下落速度，防止混凝土竖直下落离析、以及引导混凝土有序流动。
21.作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述混凝土浇筑导管为截面边长为300mm~400mm的方形导管；所述第一缓冲导向结构为三角形板，多块三角形板在混凝土浇筑导管内壁上沿高度方向上、下交替布置，相邻两块三角形板的高度间距小于2m，并焊接在呈方形的混凝土浇筑导管内壁，第一缓冲导向结构与混凝土浇筑导管内壁之间夹角45
°
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22.本发明混凝土浇筑导管采用方形，因为方管比圆管便于加工，圆管需要切开，第一缓冲导向结构与圆管弧形连接，加工焊接都难，而方形利用钢板或者薄壁角钢即可制作，内置第一缓冲导向结构焊接也方便，因此综合考虑用方形。
23.第一缓冲导向结构使用v形斜槽，相比一字形斜槽更有利于混凝土下落。
24.本发明混凝土浇筑导管内置第一振捣棒导向孔道，用圆钢做，有利于振捣棒上下移动，相邻骨架主筋间距小于振捣棒直径，防止上、下移动或振捣时，振捣棒跑到振捣棒导向孔道外面，卡住振捣棒等。浇筑方形导管封堵混凝土施工时，振捣棒在导向孔道内振捣，通过振捣混凝土，使周边混凝土密实。
25.所述第一振捣棒导向孔道和所述第二振捣棒导向孔道中的圆钢通道结构相同，均采用圆钢加钢丝制作，至少3根圆钢在内，钢丝绕在圆钢外，形成直筒形的螺旋状孔道，其内径大于振捣棒外径40mm~50mm；所述第三振捣棒导向孔道中的圆钢通道呈喇叭口状，其外箍筋采用钢丝圈绕，间
距100mm，其内不少于3根骨架主筋采用圆钢制作，相邻骨架主筋间距小于振捣棒直径，骨架主筋与螺旋箍筋绑扎固定，骨架主筋与混凝土浇筑导管、第二导向板焊接固定。
26.进一步的，当地面与车站顶板垂直距离不到2m时，地面混凝土罐车直接向所述下料料斗内投放混凝土，当地面与车站顶板垂直距离超过2m时，采用溜槽或串筒向所述下料料斗内投放混凝土，以防止混凝土离析。
27.作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述混凝土浇筑导管的内外壁采用防锈漆处理，混凝土浇筑导管预埋时，对管顶和管底进行临时封堵，洞门环梁混凝土浇筑前，打开临时封堵。
28.使用本发明盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，混凝土浇筑导管上方直接安装下料料斗，混凝土罐车可直接向料斗内放料，省去混凝土泵车使用，避免工人在平台上扶泵管控制困难引起安全风险，避免泵车费用产生。

技术特征：
1.一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、制作混凝土浇筑导管所述混凝土浇筑导管下端设置在洞门环梁中间顶部处，上端垂直向上穿越侧墙伸至顶板的顶部，在冠梁、挡墙内侧面下方内，所述混凝土浇筑导管作为混凝土浇筑通道；s2、预埋振捣棒导向孔道所述振捣棒导向孔道包括：第一振捣棒导向孔道，预设在所述混凝土浇筑导管内，用于振捣棒下方到洞门环梁顶部，对洞门环梁顶部处混凝土进行振捣；第二振捣棒导向孔道，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述洞门环梁的腰部两侧，包括多个，多个所述第二振捣棒导向孔道竖向平行间隔布置；第三振捣棒导向孔道，预设于洞门环梁骨架主筋内且位于所述第二振捣棒导向孔道与洞门环梁顶部之间，包括多个，多个所述第三振捣棒导向孔道之间均匀间隔布置且第三振捣棒导向孔道的孔轴线穿过洞门环梁的圆心；所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道均包括预埋再墙体内钢管和预设于环梁钢筋内圆钢通道；s3、安装混凝土下料料斗以及振捣棒当洞门环梁钢筋及模板安装完成并通过验收后，安装混凝土下料料斗及振捣棒，先安装下料料斗，再安装振捣棒，所述混凝土下料料斗的下料口与顶板处的混凝土浇筑导管上端对接固定，所述振捣棒从下料料斗的下料口，沿着第一振捣棒导向孔道进入洞门环梁顶部；通过所述第二振捣棒导向孔道和第三振捣棒导向孔道分别投放振捣棒；s4、浇筑洞门环梁混凝土及封堵浇筑导管混凝土通过下料料斗，经所述混凝土浇筑导管流动至洞门环梁内，随着洞门环梁内混凝土面上升，当振捣棒导向孔道有混凝土时，启动振捣作业；混凝土一直灌注至所述混凝土浇筑导管顶口后停止管注，完成混凝土浇筑导管封堵。2.根据权利要求1所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述混凝土浇筑导管内设有第一缓冲导向结构，所述第一缓冲导向结构沿混凝土浇筑导管的管内壁两侧上、下间隔交替布置，用以缓冲混凝土，防止混凝土竖直下方离析以及引导混凝土有序流动。3.根据权利要求2所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述第一缓冲导向结构为v形斜槽。4.根据权利要求2所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述洞门环梁腰部设有第二缓冲导向结构，所述第二缓冲导向结构采用方形钢板，沿洞门环梁腰部上下间隔交替布置，方形钢板与环梁钢筋主筋焊接固定，所述第二缓冲导向结构用以缓冲混凝土下落速度，防止混凝土竖直下落离析、以及引导混凝土有序流动。5.根据权利要求3所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述第一振捣棒导向孔道和所述第二振捣棒导向孔道中的圆钢通道结构相同，均采用圆钢加钢丝制作，至少3根圆钢在内，钢丝绕在圆钢外，形成螺旋状孔道，其内径大于振捣棒外径40mm~50mm；所述第三振捣棒导向孔道中的圆钢通道呈喇叭口状，其外箍筋采用钢丝圈绕，间距
100mm，其内不少于3根骨架主筋采用圆钢制作，相邻骨架主筋间距小于振捣棒直径，骨架主筋与螺旋箍筋绑扎固定，骨架主筋与混凝土浇筑导管、第二导向板焊接固定。6.根据权利要求1所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，当地面与车站顶板垂直距离不到2m时，地面混凝土罐车直接向所述下料料斗内投放混凝土；当地面与车站顶板垂直距离超过2m时，采用溜槽或串筒向所述下料料斗内投放混凝土，以防止混凝土离析。7.根据权利要求1所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述混凝土浇筑导管的内外壁采用防锈漆处理，混凝土浇筑导管预埋时，对管顶和管底进行临时封堵，洞门环梁混凝土浇筑前，打开临时封堵。8.根据权利要求2所述的盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，其特征在于，所述混凝土浇筑导管为截面边长为300mm~400mm的方形导管；所述第一缓冲导向结构为三角形板，多块三角形板在混凝土浇筑导管内壁上沿高度方向上、下交替布置，相邻两块三角形板的高度间距小于2m，并焊接在呈方形的混凝土浇筑导管内壁，第一缓冲导向结构与混凝土浇筑导管内壁之间夹角45
°
。

技术总结
本发明公开了一种盾构洞门环梁混凝土浇筑方法，在车站内洞门环梁上方侧墙混凝土内预埋混凝土浇筑导管，作为唯一混凝土浇筑孔，且与振捣孔分离，保证混凝土连续浇筑；在洞门环梁腰部及以上部位设置振捣棒导向孔道，对洞门环梁的腰部及以上部分混凝土进行有效振捣；混凝土浇筑导管与振捣棒导向孔道相互分离，混凝土浇筑与振捣可以同时作业。本发明能实现浇筑孔与振捣孔分离，保证混凝土连续浇筑，防止混凝土离析，环梁腰部及顶部振捣密实，大幅度提高混凝土浇筑质量，减少渗漏水风险；同时，省去混凝土泵车，可避免因工人需要扶泵管由冲击力造成安全隐患，同时避免泵车协调困难及使用泵车造成费用高等。车造成费用高等。车造成费用高等。


技术研发人员：管善志 唐晓鹏 尹志清 许昆 陈凯 邱旭超 练盼 赵强虎 朱诚 吴荣
受保护的技术使用者：中交（南京）建设有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/13