本發明涉及隧道施工技術領域，特別涉及一種圓隧道雙層車道框架結構體系及其全預制施工方法。

背景技術：

隨著城市快速發展，地上可用空間不斷縮小，同時人口密度、汽車數量不斷增加，地下空間開發力度不斷加大。在此背景下，大直徑長距離盾構法施工圓隧道在城市快速路的建設中得到了大量的應用。本領域中，將直徑大于6米的圓隧道稱為大直徑。目前國內外大直徑盾構法施工圓隧道內部結構多采用雙層車道結構形式，以現澆施工工藝為主。傳統施工工藝建設效率低，能耗高，施工慢，產生較多建筑垃圾、對環境污染大，同時局限于盾構隧道有限的施工空間及現場工人的素質，現澆施工質量難以保證。為了解決這一系列問題，盾構隧道雙層車道結構走向預制化、工業化的道路。目前，盾構法施工隧道雙層車道結構施工基本屬于半預制化階段，即預制構件與現澆混凝土相結合的方法。下層車道采用“口”型預制構件或“π”型預制構件，在施工期形成施工通道，滿足管片等相關材料的運輸，實現同步施工工藝，其余結構以現澆施工為主，預制化程度低。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，克服以上不足，提供了一種能夠提高施工效率和施工質量，有效減少建筑垃圾，降低能耗，減小環境污染的圓隧道雙層車道框架結構體系及其全預制施工方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，包括以下步驟：

步驟一，形成圓隧道的施工步驟；

步驟二，將預制下層車道構件吊裝在圓隧道的底部，在所述預制下層車道構件的兩側澆筑混凝土，使預制下層車道構件固定設置在圓隧道的底部，形成下層車道框架結構體系；

步驟三，在圓隧道的兩側且位于預制下層車道構件的上方澆筑上層車道框架結構體系的基座；

步驟四，垂直于基座拼裝預制牛腿立柱；

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

步驟六，將預制上層車道板吊裝在兩側的預制牛腿縱梁上，拼接形成上層車道框架結構體系。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟一中，采用盾構法將若干片呈圓弧形狀的預制管片拼接形成圓隧道。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟一中，所述的預制下層車道構件為“π”型預制構件或“口”型預制構件。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，還包括在預制牛腿縱梁與預制上層車道板的接口處施工后澆接頭的步驟，使預制牛腿縱梁與預制上層車道板固定連接，形成完整的上層車道。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟五中，將預制牛腿縱梁吊裝至兩側的預制牛腿立柱的牛腿上，形成簡支梁受力體系，從而形成無需臨時支撐的預制拼裝工藝。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟六中，待預制牛腿縱梁抗扭措施完成后，將預制上層車道板吊裝至兩側的預制牛腿縱梁的牛腿上，形成簡支板受力體系，從而形成無需臨時支撐的預制拼裝工藝。

與現有技術相比，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，實現了下層車道框架結構體系和上層車道框架結構體系的全預制施工，由于雙層車道框架結構體系中的預制下層車道構件、預制牛腿立柱，預制牛腿縱梁、預制上層車道板，均采用了預制構件，因此在形成圓隧道雙層車道框架結構體系時，提高了施工的效率和質量。由于采用預制構件，不需要現場施工制作相應的構件，因此減少了建筑垃圾的產生，減小了對環境的污染。另外，施工現場不需要使用相關機械電氣等設備，因此能夠降低能耗。此外，由于采用了標準化的預制構件，因此，受現場施工技術人員的技術水平的限制影響較小。

為了解決上述技術問題，本發明還提供一種圓隧道雙層車道框架結構體系，包括圓隧道，在圓隧道底部固定設置有預制下層車道構件，形成下層車道框架結構體系；在圓隧道的兩側且位于預制下層車道構件的上方澆筑形成的上層車道框架結構體系的基座，每個基座垂直固定連接有預制牛腿立柱，在每個預制牛腿立柱上固定連接有預制牛腿縱梁，在兩側的預制牛腿縱梁上固定連接有預制上層車道板，形成上層車道框架結構體系。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述的預制下層車道構件為“π”型預制構件或“口”型預制構件。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述預制牛腿縱梁與預制上層車道板的接口處通過接頭固定連接。

進一步的，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述圓隧道為采用盾構法將若干片呈圓弧形狀的預制管片拼接形成的圓隧道。

與現有技術相比，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，由于采用預制牛腿立柱和預制牛腿縱梁，具有結構穩固性強，抗震性能好，耐久性好的優點。又由于圓隧道雙層車道框架結構體系采用了預制下層車道構件、預制牛腿立柱、預制牛腿縱梁、預制上層車道板等預制構件，因此具有施工效率高、速度快，維護成本低的優點。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的圓隧道雙層車道框架結構體系的橫截面的結構示意圖；

圖2是預制牛腿立柱、預制牛腿縱梁、預制上層車道板的拼裝的橫截面的結構示意圖；

圖3是預制牛腿立柱、預制牛腿縱梁、預制上層車道板的拼裝的縱截面的結構示意圖。

圖中所示：11、圓隧道，12、預制下層車道構件，13、基座，14、預制牛腿立柱，15、預制牛腿縱梁，16、預制上層車道板，17、接頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細描述：

實施例一

請參考圖1-3，本實施例一提供一種圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，包括以下步驟：

步驟一，形成圓隧道11的施工步驟；

步驟二，將預制下層車道構件12吊裝在圓隧道11的底部，在所述預制下層車道構件12的兩側澆筑混凝土，使預制下層車道構件12固定設置在圓隧道11的底部，形成下層車道框架結構體系；

步驟三，在圓隧道11的兩側且位于預制下層車道構件12的上方澆筑上層車道框架結構體系的基座13；

步驟四，垂直于基座13拼裝預制牛腿立柱14；

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

步驟六，將預制上層車道板16吊裝在兩側的預制牛腿縱梁15上，拼接形成上層車道框架結構體系。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟一中，采用盾構法將若干片呈圓弧形狀的預制管片拼接形成圓隧道11。也就是說，本發明的圓隧道11也采用預制構件。進一步提高了施工的效率和質量，減小了建筑垃圾的產生，對環境的污染較小。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟一中，所述的預制下層車道構件12為“π”型預制構件或“口”型預制構件。請參考圖1，本實施例一的預制下層車道構件12為“π”型預制構件。但“口”型預制構件也可采用本實施例一的預制下層車道構件12。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，還包括在預制牛腿縱梁15與預制上層車道板16的接口處施工后澆接頭17的步驟，使預制牛腿縱梁15與預制上層車道板16固定連接，形成完整的上層車道。現澆接頭17能夠減小或避免預制牛腿縱梁15與預制上層車道板16之間的施工縫隙的產生，提高了上層車道的安全性。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟五中，將預制牛腿縱梁15吊裝至兩側的預制牛腿立柱14的牛腿上，形成簡支梁受力體系，從而形成無需臨時支撐的預制拼裝工藝。與現有技術相比，在施工預制牛腿縱梁15時，不需要單獨設置臨時支撐體系，依靠預制構件形成簡單的支撐體系，即將預制牛腿縱梁15吊裝至兩側的預制牛腿立柱14的牛腿上，形成簡支梁受力體系，便可以實現預制牛腿縱梁15與預制牛腿立柱14的拼裝工藝。因此，其具有簡化施工流程，提高施工效率的優點，以快速形成圓隧道雙層車道框架結構體系。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系的全預制施工方法，在步驟六中，待預制牛腿縱梁15抗扭措施完成后，將預制上層車道板16吊裝至兩側的預制牛腿縱梁15的牛腿上，形成簡支板受力體系，從而形成無需臨時支撐的預制拼裝工藝。與現有技術相比，本實施例一在施工預制上層車道板16與預制牛腿縱梁15時，不需要單獨設置臨時支撐體系，依靠預制牛腿縱梁15的牛腿，便可實現簡單的支撐體系，從而實現預制上層車道板16與預制牛腿縱梁15的拼裝施工工藝。因此，其具有簡化施工流程，提高施工效率的優點，以快速形成圓隧道雙層車道框架結構體系。

實施例二

請參考圖1-3，本實施例二提供一種圓隧道雙層車道框架結構體系，包括圓隧道11，在圓隧道11底部固定設置有預制下層車道構件12，形成下層車道框架結構體系；在圓隧道11的兩側且位于預制下層車道構件12的上方澆筑形成的上層車道框架結構體系的基座13，每個基座13垂直固定連接有預制牛腿立柱14，在每個預制牛腿立柱14上固定連接有預制牛腿縱梁15，在兩側的預制牛腿縱梁15上固定連接有預制上層車道板16，形成上層車道框架結構體系。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述的預制下層車道構件12為“π”型預制構件或“口”型預制構件。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述預制牛腿縱梁15與預制上層車道板16的接口處通過接頭17固定連接。接頭17能夠減小或避免預制牛腿縱梁15與預制上層車道板16之間的施工縫隙的產生，提高了上層車道的安全性。

作為較佳的實施方式，本發明提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，所述圓隧道11為采用盾構法將若干片呈圓弧形狀的預制管片拼接形成的圓隧道11。也就是說，本發明的圓隧道11也采用預制構件。進一步提高了施工的效率和質量，減小了建筑垃圾的產生，對環境的污染較小。

本實施例二提供的圓隧道雙層車道框架結構體系，由于采用預制牛腿立柱14和預制牛腿縱梁15，具有結構穩固性強，抗震性能好，耐久性好的優點。又由于圓隧道雙層車道框架結構體系采用了預制圓隧道11、預制下層車道構件12、預制牛腿立柱14、預制牛腿縱梁15、預制上層車道板16等預制構件，因此具有施工效率高、速度快的優點，當其中其一預制構件損壞時，采用全新的預制構件替換即可，具有維護成本低的優點，并且實現了雙層車道框架結構體系的全預制化，預制化程度較高。

本發明不限于上述具體實施方式，凡在本發明的精神和范圍內所作出的各種變化，均在本發明的保護范圍之內。