一种预制装配式明洞及其施工方法与流程

1.本发明涉及明洞施工技术领域，特别是一种预制装配式明洞及其施工方法。


背景技术：

2.目前在既有的山区铁路上增建明洞隧道的方法为现浇施工，包括明洞拱部、边墙及基础混凝土的现浇工艺，狭窄的山区一般采用桩基础，整个明洞结构的现浇顺序依次是桩基础开挖浇筑、基础承台浇筑、明洞边墙浇筑、明洞拱圈浇筑；由于现浇施工会受到混凝土龄期的影响，现浇施工的工期长，施工效率低，难以调整施工工序。
3.其中，明洞边墙浇筑需要设置支架模板，支架模板会侵占铁路限界，明洞拱圈浇筑需要专用的模板台车，而模板台车也需要在铁路限界范围内搭设，因此，增建明洞采用的现浇施工需使列车停运，且施工时需要对铁路上的接触网进行断电甚至拆除，进而使铁路运营承受了极大的经济损失。


技术实现要素：

4.本发明的发明目的在于：针对现有技术增建明洞采用的现浇施工，存在施工工期长，施工效率低，需要停运列车及处理接触网，使铁路运营承受了极大的经济损失的问题，提供一种预制装配式明洞及其施工方法，通过使用预制块对明洞进行装配施工，减少了混凝土龄期的影响，缩短了明洞的施工工期，提高了施工效率，且整个施工过程中无需设置支架模板和模板台车，无需拆除接触网等既有设施，极大地减少了明洞施工对铁路运营的经济损失。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种预制装配式明洞，包括基础承台、边墙和拱圈，所述边墙包括外边墙、耳墙和内边墙，所述内边墙由空心的边墙预制块纵向和竖向排列组成，所述边墙预制块包括双口预制块和单口预制块，所述单口预制块作为所述内边墙的最顶层，所述双口预制块放置于所述单口预制块的下方，所述拱圈由拱圈预制块纵向排列组成，所述拱圈预制块放置于所述单口预制块的上方。
7.所述双口预制块由侧面组成，即双口预制块是没有顶面和底面，且上下贯通的空心预制块，所述双口预制块制作简单，便于生产，当所述双口预制块纵向和竖向排列装配时，工人的双手以及固定工具能够从所述双口预制块的上方进入所述双口预制块的内侧进行操作，易于工人完成相邻所述双口预制块的固定连接，进而控制了生产成本与运输成本，施工简单，适用于拼装所述边墙非顶层的预制块；而所述单口预制块由顶面和侧面组成，即单口预制块是没有底面的空心预制块，所述单口预制块用于拼装所述边墙顶层的预制块，能够将拼装的所述边墙封口，同时能够提供所述拱圈预制块的放置平面；将所述拱圈分割为多个所述拱圈预制块，将明洞的所述内边墙和所述拱圈由预制块进行装配施工，减少了混凝土龄期的影响，缩短了增建明洞的施工工期，提高了施工效率，且无需在现场为所述边墙设置支架模板以及为所述拱圈设置模板台车，无需拆除接触网等既有设施，极大地减少
了明洞施工对铁路运营的经济损失。
8.优选地，所述单口预制块包括单腔预制块和双腔预制块；所述拱圈预制块内设有空腔和/或相邻所述拱圈预制块能够形成所述空腔，所述拱圈预制块包括侧边预制块和顶部预制块。
9.所述双腔预制块比所述单腔预制块在空腔内多一个预制隔板，即提高了预制块的结构强度，所述双腔预制块适用于边墙预制块自身体积较大的工况；在保证所述拱圈预制块的强度条件下，所述空腔的设计降低了所述拱圈预制块的质量及生产成本，便于所述拱圈预制块的运输及吊装；所述侧边预制块与所述顶部预制块的宽度相同，所述侧边预制块和所述顶部预制块能够组成完整的拱圈预制块，所述侧边预制块和所述顶部预制块适用于多线明洞的装配施工，避免拱圈预制块整体预制质量过大，降低了运输及拼装的难度，提高了装配施工的实用性。
10.优选地，所述拱圈预制块还包括两个顶部边侧预制块，两个顶部边侧预制块宽度之和与所述顶部预制块相当。
11.两个所述顶部边侧预制块分别作为所述拱圈两侧顶部的预制块，所述顶部边侧预制块的规格尺寸相比所述顶部预制块仅是宽度不同，两个所述顶部边侧预制块用于实现交错循环拼装所述拱圈预制块，进一步的，两个顶部边侧预制块的宽度相等或相近，能够保证交错循环拼装的所述拱圈预制块受力稳定，提高所述拱圈预制块的稳定性；
12.当两个所述顶部边侧预制块的宽度相近时，宽度较小的所述顶部边侧预制块至少需要保证自身的强度能够满足拼装要求，顶部采用交错循环拼装所述拱圈预制块，所述侧边预制块能够借助拼装后的所述顶部预制块进行固定，则只需临时性固定初始安装的所述侧边预制块，而无需逐个对所述侧边预制块进行固定操作，极大简化了拼装工艺，提高了拼装的效率。
13.优选地，所述拱圈预制块还包括一个顶部边侧预制块和两个侧边边侧预制块，所述顶部边侧预制块与所述侧边边侧预制块的宽度之和与所述顶部预制块的宽度相当。
14.两个所述侧边边侧预制块的规格尺寸相当，所述侧边边侧预制块的规格相比所述侧边预制块仅是宽度不同，且一个所述顶部边侧预制块与一个所述侧边边侧预制块的宽度之和与一个所述顶部预制块的宽度相当，一个所述顶部边侧预制块配合两个所述侧边边侧预制块同样能够实现交错循环拼装所述拱圈预制块，进一步的，一个所述顶部边侧预制块与一个所述侧边边侧预制块的宽度相等或相近，能够保证交错循环拼装的所述拱圈预制块受力稳定，提高所述拱圈预制块的稳定性；当一个所述顶部边侧预制块与一个所述侧边边侧预制块的宽度相近时，宽度较小的所述顶部边侧预制块或所述侧边边侧预制块至少需要保证自身的强度能够满足拼装要求。
15.优选地，所述边墙预制块的连接侧面设有凹凸配合的定位槽和定位头，所述定位头与所述定位槽相对设置，所述单口预制块设有灌注孔和连接槽，所述连接槽的槽口与所述拱圈预制块的端面适配。
16.所述边墙预制块的连接侧面即是拼装时相邻所述边墙预制块的接触面，所述定位头与所述定位槽便于拼装时放置所述边墙预制块，保证所述边墙预制块拼装整齐，相互贴合，提高所述边墙预制块的拼装质量；所述灌注孔设于所述单口预制块的侧面，便于在所述边墙预制块内填充混凝土；所述连接槽设于所述单口预制块的顶面，便于所述拱圈预制块
放置整齐，提高拼装效率，控制了拱圈预制块的拼装质量。
17.优选地，相邻所述拱圈预制块采用错口缝连接，所述错口缝的竖直面设置有防水层，所述错口缝的水平面开设有凹槽，所述凹槽放置有密封垫。所述防水层是设置在所述拱圈迎水面的一侧，所述防水层作为所述错口缝第一道的防水屏障，所述密封垫作为所述错口缝第二道的防水屏障，所述防水层和所述密封垫构成了所述错口缝的双重防水屏障，避免了拼装的所述拱圈渗水，进而影响铁路的正常运营。
18.优选地，所述外边墙也由空心的边墙预制块纵向和竖向排列组成，所述耳墙由耳墙预制块纵向排列组成。即所述边墙预制块能够通过增大自身的体积一起完成所述内边墙和所述外边墙的拼装，进而取消所述外边墙的现浇施工，所述耳墙也可以通过所述耳墙预制块排列组成，进而可以取消了所述耳墙的现浇施工，则所述边墙均采用预制块进行装配施工，进一步提高了施工效率，适用于双耳墙明洞的装配施工。
19.一种如上所述的预制装配式明洞的施工方法，包括如下步骤：
20.a、完成所述基础承台的现浇施工，制作所述边墙预制块和所述拱圈预制块；
21.b、拼装并固定所述边墙预制块；
22.c、拼装并固定所述拱圈预制块，对所述边墙预制块填充混凝土；
23.d、完成所述外边墙和所述耳墙的现浇施工；
24.e、完成附属结构的施工。
25.所述步骤a中，在现场进行所述基础承台的浇筑并完成混凝土养护的时间内，可以在工厂内同步进行所述边墙预制块和所述拱圈预制块的制作，并运输到施工现场；所述步骤b中，将所述边墙预制块由下至上逐步进行分层拼装，并完成所述边墙预制块的固定连接；所述步骤e中，所述附属结构的施工包括混凝土回填、夯填土石、设置防排水系统及铺设粘土隔水层；所述施工方法是对明洞进行整段施工，即进行一次步骤a至步骤e就能够完成明洞的施工，也可以对明洞进行分节段施工，即多次重复步骤a至步骤e完成明洞的施工。通过所述施工方法，能够对所述预制装配式明洞进行装配施工，充分利用了基础承台进行现浇混凝土的养护时间，无需等待预制块空腔内混凝土的养护，缩短了明洞的施工工期，提高了施工效率。
26.优选地，所述拱圈预制块采用交错循环拼装，则所述步骤c包括如下步骤：
27.c01、在边墙预制块上方相对放置并固定两个侧边预制块；
28.c02、吊装一个顶部边侧预制块连接于固定好的侧边预制块之间；
29.c03、吊装一个顶部预制块拼装固定于相对放置的侧边预制块之间；
30.c04、分别吊装两个侧边预制块拼装固定于所述步骤c03中顶部预制块的两端；
31.c05、重复所述步骤c03至所述步骤c04，直至完成所有的侧边预制块和顶部预制块的拼装；
32.c06、所述步骤c05中最后拼装的是相对放置的侧边预制块，则吊装一个顶部边侧预制块拼装固定于相对放置的侧边预制块之间，完成拱圈的拼装；所述步骤c05中最后拼装的是顶部预制块，则分别吊装两个侧边边侧预制块拼装固定于顶部预制块的两端，完成拱圈的拼装。
33.所述步骤c01中，所述边墙预制块位于明洞首端或末端的位置，所述侧边预制块是进行临时性的固定，待所述侧边预制块之间的顶部预制块拼装固定后，即可取消对侧边预
制块的临时性固定；采用的交错循环拼装拱圈预制块的施工方法，待拼装的侧边预制块能够借助单口预制块和上一步拼装好的顶部预制块进行支撑固定，同时为下一步待拼装的顶部预制块提供支撑固定面，如此，循环拼装侧边预制块和顶部预制块时都有相应的支撑固定，避免了对所有的侧边预制块进行固定操作，极大的简化了拼装工艺，提高了拼装的效率，适用于多线明洞的拱圈拼装。
34.优选地，在所述步骤c01中对所述侧边预制块的固定，是在边墙预制块上搭设支撑桁架，在支撑桁架的顶部设置滑轮，将卷扬机固定于所述基础承台上，将拉索与放置好的所述侧边预制块的另一端固定，再将拉索穿过滑轮与卷扬机进行固定。
35.通过所述支撑桁架、所述卷扬机、所述拉索和所述滑轮完成对侧边预制块的固定，无需在拱圈的下方设置支撑物进行固定，不会占用轨道，且不会受到轨道上方接触网的影响，固定操作简单，便于进行多线明洞的装配施工。
36.优选地，所述单腔预制块和所述双口预制块的侧面设有连接钢筋。所述连接钢筋在预制块生产时预先埋入，便于现浇所述外边墙时，保证所述内边墙与所述外边墙的连接牢固。
37.优选地，相邻所述边墙预制块采用钢板螺栓固定。所述钢板螺栓便于两个预制块固定连接，可操作性强，连接强度好，尤其适用于对具有空腔结构的预制块进行固定操作，能够在侧壁内外两侧均使用钢板螺栓进行固定，保证了足够的连接强度，提高了拼装的稳定性。
38.优选地，相邻所述拱圈预制块采用环形螺栓固定连接或直螺栓固定连接或钢板螺栓固定连接。所述拱圈预制块需预留螺栓孔，所述环形螺栓和所述直螺栓的螺栓孔只需设置于所述拱圈预制块的一侧，所述钢板螺栓的螺栓孔需要竖向贯穿所述拱圈预制块设置。
39.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
40.1、本发明所述的一种预制装配式明洞，减少了混凝土龄期的影响，缩短了增建明洞的施工工期，提高了施工效率，且无需在现场为所述边墙设置支架模板以及为所述拱圈设置模板台车，无需拆除接触网等既有设施，可进行接触网带电作业，极大地减少了明洞施工对铁路运营的经济损失；
41.2、制作预制块的模板可以重复使用，减少了一次性模板的耗材，同时无须节约了施工成本，且工程量越大，节约成本的效果越明显；
42.3、本发明所述的一种预制装配式明洞的施工方法，能够快速完成边墙和拱圈的初步搭建，可在短时间内为铁路列车的通行提供初步的保障，提升铁路运营的安全；
43.4、本发明所述的交错循环拼装拱圈预制块的施工方法，待拼装的侧边预制块能够借助上一步拼装好的顶部预制块进行两侧支撑固定，同时为下一步待拼装的顶部预制块提供支撑固定面，如此，循环拼装侧边预制块和顶部预制块时都有相应的支撑固定，避免了对所有的侧边预制块进行固定操作，极大的简化了拼装工艺，提高了拼装的效率，适用于多线明洞的拱圈拼装。
附图说明
44.图1是实施例1所述单压式明洞半预制半现浇的结构示意图；
45.图2是实施例1所述错缝拼装的示意图；
46.图3是图2的a
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a处剖视图；
47.图4是图2的b
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b处剖视图；
48.图5是实施例1所述拱圈预制块的拼装示意图；
49.图6是图5的c
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c处剖视图；
50.图7是实施例1所述拱圈预制块的横截面示意图；
51.图8是实施例1所述直螺栓、所述防水层和所述密封垫的结构示意图；
52.图9是实施例1所述拱圈预制块的一种结构示意图；
53.图10是实施例1所述双耳墙明洞半预制半现浇的结构示意图；
54.图11
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a、图11
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b、图11
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c、图11
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d和图11
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e是实施例1所述单压式明洞施工方法的步骤示意图；
55.图12是实施例2所述单压式明洞全预制的结构示意图；
56.图13是实施例2所述通缝拼装的示意图；
57.图14是图13的d
‑
d处剖视图；
58.图15是图13的e
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e处剖视图；
59.图16是实施例2所述拱圈预制块的横截面示意图；
60.图17是实施例2所述拱圈预制块拼装的横截面示意图；
61.图18
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a、图18
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b、图18
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c、图18
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d、图18
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e和图18
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f是实施例2所述单压式明洞施工方法的步骤示意图；
62.图19是实施例2所述拱圈预制块的一种结构示意图；
63.图20是实施例3所述双耳墙明洞全预制的结构示意图；
64.图21是实施例3所述拱圈预制块的结构示意图；
65.图22是实施例3所述环形螺栓、所述防水层和所述密封垫的结构示意图；
66.图23
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a、图23
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b、图23
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c、图23
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d、图23
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e和图23
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f是实施例3所述双耳墙明洞施工方法的步骤示意图；
67.图24
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a、图24
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b、图24
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c、图24
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d、图24
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e和图24
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f是实施例3所述拱圈预制块交错循环拼装的步骤示意图；
68.图25是实施例3所述拱圈预制块交错循环拼装后的结构示意图；
69.图26
‑
a、图26
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b和图26
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c是实施例3所述拱圈预制块临时性固定的步骤示意图；
70.图27是实施例3所述拱圈预制块临时性固定的结构示意图；
71.图28是实施例3所述钢板螺栓、所述防水层和所述密封垫的结构示意图；
72.图29是实施例3所述拱圈预制块交错循环拼装后的一种结构示意图；
73.图中标记：1
‑
基础承台，2
‑
边墙预制块，21
‑
双口预制块，22
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单口预制块，23
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定位槽，24
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定位头，221
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单腔预制块，222
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双腔预制块，223
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灌注孔，224
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连接槽，3
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拱圈预制块，31
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侧边预制块，32
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顶部预制块，33
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侧边边侧预制块，34
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顶部边侧预制块，35
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空腔，4
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耳墙预制块，5
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防水层，6
‑
密封垫，7
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连接钢筋，8
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钢板螺栓，9
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直螺栓，10
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环向螺栓，11
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龙门吊，12
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卷扬机，13
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支撑桁架，14
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拉索，15
‑
山体，16
‑
建筑限界，17
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混凝土回填层，18
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土石层，19
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粘土隔水层，20
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现浇混凝土。
具体实施方式
74.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
75.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
76.实施例1
77.本发明所述的一种预制装配式明洞，包括基础承台1、边墙和拱圈，边墙包括外边墙、耳墙和内边墙，内边墙由空心的边墙预制块2纵向和竖向排列组成，边墙预制块2包括双口预制块21和单口预制块22，单口预制块22作为内边墙的最顶层，双口预制块21放置于单口预制块22的下方，拱圈由拱圈预制块3纵向排列组成，拱圈预制块3放置于单口预制块22的上方。
78.在本实施例中，明洞修建于单线铁路上，如图1所示，建筑限界16外侧的明洞为单压式明洞，并采用半预制半现浇的方式进行装配施工，即外边墙和耳墙采用现浇施工，内边墙和拱圈采用预制块进行装配施工，单压式明洞在靠近山体15的一侧，外边墙需要与山体15适配，由现浇混凝土20组成，通过现浇施工完成，且该侧无需设置耳墙；如图2所示，内边墙的顶层均选用单腔预制块221进行拼装，内边墙的顶层以下的部分均选用双口预制块21进行拼装，单腔预制块221和双口预制块21均采用错缝拼装且通过钢板螺栓8进行固定连接。如图3所示，单腔预制块221的侧面开设有灌注孔223，单腔预制块221的顶面设有连接槽224，如图4所示，在边墙预制块2的两个连接侧面上，单腔预制块221和双口预制块21均相对设有相互适配的定位槽23和定位头24，即凸出的定位头24刚好能卡入定位槽23内；单腔预制块221和双口预制块21在接触外边墙的侧面均预设有连接钢筋7，
79.如图5
‑
图8所示，拱圈由多个拱圈预制块3组成，拱圈预制块3仅通过纵向排列拼装拱圈，保证了由拱圈预制块3拼装的拱圈不会过多的减小截面惯性矩，进而降低拱圈承载力的损失，保证了拱圈拼装的强度；预制块内设有一个空腔35，空腔35横向贯穿拱圈预制块3，空腔35的截面是圆形，相邻拱圈预制块3为错口缝连接并通过直螺栓9进行固定连接，在错口缝靠近拱圈迎水面一侧的竖直面设置有防水层5，防水层5选用非渗油型蠕变橡胶，非渗油型蠕变橡胶具有稳定的化学性能，对混凝土的粘接性好，同时自身蠕变性好，能够长期保持强粘性的膏状体状态；错口缝的水平面还设置有凹槽，凹槽用于放置密封垫6，密封垫6选用弹性的橡胶密封垫，防水层5与密封垫6形成双重防水屏障。
80.如图11
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a、图11
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b、图11
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c、图11
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d和图11
‑
e所示，单压式明洞的施工方法，包括如下步骤：
81.a、完成基础承台1的现浇施工，制作边墙预制块2和拱圈预制块3；
82.b、拼装并固定边墙预制块2；
83.c、拼装并固定拱圈预制块3，对边墙预制块2填充混凝土；
84.d、完成外边墙和耳墙的现浇施工；
85.e、完成附属结构的施工。
86.进行步骤a，在明洞的两侧进行基础承台1的浇筑并进行混凝土养护，浇筑时，在基础承台1准备放置边墙预制块2的区域内，预先埋入连接钢筋7，在对基础承台1施工的同时，在工厂内同步进行单腔预制块221、双口预制块21和拱圈预制块3的制作，并运输到施工现
场，其中单腔预制块221、双口预制块21预留钢板螺栓8的安装孔，而拱圈预制块3预留直螺栓9的安装孔；
87.明洞两侧的基础承台1施工完成后，进行步骤b，在两侧的基础承台1上拼装边墙预制块2，将双口预制块21由底层往上逐步进行错缝拼装，并罩住预先设在基础承台1的连接钢筋7，在上下相邻的双口预制块21拼装时，采用钢板螺栓8连接的方式进行固定；在内边墙的顶层用单腔预制块221进行拼装，单腔预制块221与下方相邻的双口预制块21也采用钢板螺栓8进行固定，拼装时，双口预制块21和单腔预制块221的连接侧面的定位头24需要卡入相邻预制块的定位槽23中；
88.明洞两侧的内边墙拼装完成后，进行步骤c，在基础承台1上搭设龙门吊11，使用龙门吊11吊装拱圈预制块3至内边墙的上方，将拱圈预制块3的两个端面分别放入两侧单腔预制块221的连接槽224中；在拱圈预制块3的连接侧面上，将靠近迎水层一侧的竖直面先粘贴好非渗油型蠕变橡胶防水涂料，并在水平面的凹槽中预先安装橡胶密封垫；将下一个拱圈预制块3吊装进行错口缝连接，拼装使两个相邻拱圈预制块3相互抵紧，非渗油型蠕变橡胶防水涂料受到挤压填充满连接的缝隙中，形成第一道防水屏障，橡胶密封垫也会因挤压在缝隙中具备良好的密封性，形成第二道防水屏障；在拼装拱圈预制块3的同时，可以对边墙预制块2进行混凝土填充，即通过单腔预制块221的灌注孔223同时对双口预制块21和单腔预制块221进行混凝土的填充；
89.完成拱圈预制块3的拼装以及边墙预制块2的填充后，进行步骤d，由于边墙预制块2的侧面上预先设置了连接钢筋7，对于靠近山体15一侧的边墙预制块2，直接在山体15与边墙预制块2之间浇筑混凝土，或者采用轻质混凝土分层回填，形成适配的外边墙；
90.对于远离山体15一侧的边墙预制块2，可以先搭设外边墙浇筑模板，完成外边墙的现浇施工后，再搭设耳墙的浇筑模板，完成耳墙的现浇施工；或者先同时搭设好外边墙和耳墙的浇筑模板，再同时对外边墙和耳墙进行混凝土现浇，完成外边墙与耳墙一体式的现浇施工。
91.进行步骤e，附属结构的施工包括混凝土回填、夯填土石、设置防排水系统及铺设粘土隔水层19，先在浇筑好的耳墙与拱圈之间进行混凝土回填的施工，形成混凝土回填层17，然后设置防排水系统，再在耳墙与山体15之间夯填土石，形成土石层18，最后在夯填土石的上方设置粘土隔水层19。
92.在本实施例中，如图9所示，空腔35的截面也可以是矩形，拱圈预制块3内可以设有多个空腔35。
93.若在单压式明洞在靠近山体15的一侧，基础承台1与山体15之间的间距过小，没有龙门吊11的搭设位置时，也可以在进行步骤c时，将边墙预制块2填充混凝土后，就对靠近山体15的外边墙进行现浇施工，待现浇的外边墙凝固后，就能够作为龙门吊11的搭设平台，进而能够完成拱圈预制块3的拼装，待龙门吊11搭设后，继续按正常工序进行施工。
94.在本实施例中，也可以对单压式明洞进行分段施工，如将整个明洞分为两个节段，先对第一节段进行步骤a至步骤d，再对第二节段进行步骤a至步骤d，最后进行步骤e，完成整个明洞的施工。
95.如图10所示，对双耳墙明洞进行半预制半现浇的装配施工，与上述步骤a至步骤c的施工完全相同，进行步骤d时，由于边墙预制块2没有紧靠的山体15，因此明洞两侧的外边
墙和耳墙均是搭设浇筑模板，完成外边墙与耳墙一体式的现浇施工；相应的，进行步骤e时，拱圈的两侧均需要进行混凝土回填，然后是在两侧的耳墙之间设置防排水系统，进行夯填土石以及粘土隔水层19的施工。
96.实施例2
97.本发明的一种预制装配式明洞，包括基础承台1、边墙和拱圈，边墙包括外边墙、耳墙和内边墙，内边墙由空心的边墙预制块2纵向和竖向排列组成，边墙预制块2包括双口预制块21和单口预制块22，单口预制块22作为内边墙的最顶层，双口预制块21放置于单口预制块22的下方，拱圈由拱圈预制块3纵向排列组成，拱圈预制块3放置于单口预制块22的上方。
98.在本实施例中，明洞修建于单线铁路上，如图12所示，是对单压式明洞进行全预制装配式施工，即内边墙和拱圈均采用预制块进行装配施工，在单压式明洞远离山体15的一侧，外边墙和耳墙也采用预制块进行装配施工；对于远离山体15一侧的边墙，将外边墙与内边墙作为整体设计边墙预制块2，即增大了边墙预制块2的体积，同时边墙预制块2的一个侧面为适应外边墙结构的斜面，耳墙预制块4则单独对应耳墙，对于靠近山体15一侧的边墙，则只需将内边墙作为边墙预制块2；
99.如图14所示，对于远离山体15一侧的边墙，包括耳墙预制块4和边墙预制块2，边墙预制块2则包括双腔预制块222和具有斜面的双口预制块21，外边墙和内边墙的顶层均选用双腔预制块222进行拼装，双腔预制块222的斜面开设有灌注孔223，双腔预制块222的顶面设有连接槽224，双腔预制块222的预制隔板垂直于顶面设置，便于进行混凝土的填充；外边墙和内边墙的顶层以下的部分均选用具有斜面的双口预制块21进行拼装；
100.对于靠近山体15一侧的边墙，仅有边墙预制块2，边墙预制块2则包括单腔预制块221和不具有斜面的双口预制块21，且单腔预制块221和不具有斜面的双口预制块21在靠近山体15的侧面均预制有连接钢筋7，内边墙的顶层均选用单腔预制块221进行拼装，单腔预制块221的侧面开设有灌注孔223，单腔预制块221的顶面设有连接槽224，内边墙顶层以下的部分均选用不具有斜面的双口预制块21进行拼装；
101.如图15所示，在边墙预制块2的两个连接侧面上，双口预制块21、双腔预制块222、单腔预制块221和耳墙预制块4均相对设有相互适配的定位槽23和定位头24；如图13所示，双口预制块21、双腔预制块222、单腔预制块221和耳墙预制块4均采用通缝拼装。
102.如图16
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图17所示，拱圈预制块3的连接侧面还设有凹槽，且拱圈预制块3内设有一个截面是矩形的空腔35，空腔35和凹槽均横向贯穿拱圈预制块3，相邻拱圈预制块3为相互对齐贴合进行拼装，并通过环形螺栓连接固定，两个相邻拱圈预制块3拼装后，在连接侧面的凹槽能够组合形成空腔35，则两个拱圈预制块3共有三个空腔结构；相应的，在平缝靠近拱圈迎水面的位置设置防水层5，并在防水层5下方开设凹槽设置密封垫6，
103.如图18
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a、图18
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b、图18
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c、图18
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d、图18
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e和图18
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f所示，单压式明洞的全预制装配式施工方法，包括如下步骤：
104.a、完成基础承台1的现浇施工，制作边墙预制块2和拱圈预制块3；
105.b、拼装并固定边墙预制块2；
106.c、拼装并固定拱圈预制块3，对边墙预制块2填充混凝土；
107.d、完成外边墙的现浇施工；
108.e、拼装并固定耳墙预制块4；
109.f、完成附属结构的施工。
110.进行步骤a，在明洞的两侧进行基础承台1的浇筑并进行混凝土养护，在对基础承台1施工的同时，在工厂内同步进行双口预制块21、单腔预制块221、双腔预制块222、耳墙预制块4和拱圈预制块3的制作，并运输到施工现场；
111.明洞两侧的基础承台1施工完成后，进行步骤b，在两侧的基础承台1上拼装边墙预制块2，对于远离山体15一侧的边墙，将具有斜面的双口预制块21由底层往上逐步进行通缝拼装，即边墙预制块2上下对齐，在外边墙和内边墙的顶层用双腔预制块222进行通缝拼装；对于靠近山体15一侧的边墙，将不具有斜面的双口预制块21由底层往上逐步进行通缝拼装，在内边墙的顶层用单腔预制块221进行通缝拼装，拼装时，边墙预制块2连接侧面的定位头24需要卡入相邻预制块的定位槽23中，并均采用钢板螺栓8连接的方式进行固定；
112.明洞两侧的外边墙、耳墙和内边墙拼装完成后，进行步骤c，吊装拱圈预制块3至内边墙的上方，将拱圈预制块3的两个端面分别放入两侧单腔预制块221的连接槽224中；在拱圈预制块3的连接侧面上，粘贴好防水层5并安装密封垫6后，吊装下一个拱圈预制块3，通过环形螺栓连接拼装固定拱圈预制块3；在拼装拱圈预制块3的同时，可以对边墙预制块2进行混凝土填充，即通过双腔预制块222的灌注孔223同时对双口预制块21和双腔预制块222的两个腔室进行填充；
113.完成拱圈预制块3的拼装以及边墙预制块2的填充后，进行步骤d，针对靠近山体15一侧的边墙，完成外边墙的现浇施工，即在内边墙与山体15之间的空隙用混凝土现浇填平。
114.进行步骤e，在远离山体15一侧的边墙，拼装并固定耳墙预制块4，拆掉边墙预制块2上方的龙门吊11，并在边墙预制块2上方放置耳墙预制块4，拼装时，耳墙预制块4的连接侧面的定位头24需要卡入相邻耳墙预制块4的定位槽23中，并均采用钢板螺栓8连接的方式进行固定；
115.进行步骤f，附属结构的施工包括混凝土回填、夯填土石、设置防排水系统及铺设粘土隔水层19。
116.在本实施例中，如图19所示，拱圈预制块3可以不开设空腔35，仅开设凹槽组合形成空腔结构。
117.实施例3
118.本发明的一种预制装配式明洞，包括基础承台1、边墙和拱圈，边墙包括外边墙、耳墙和内边墙，内边墙由空心的边墙预制块2纵向和竖向排列组成，边墙预制块2包括双口预制块21和单口预制块22，单口预制块22作为内边墙的最顶层，双口预制块21放置于单口预制块22的下方，拱圈由拱圈预制块3纵向排列组成，拱圈预制块3放置于单口预制块22的上方。
119.在本实施例中，明洞修建于多线铁路上，明洞的拱圈段跨度较大，如图20所示，明洞为双耳墙明洞，采用全预制的装配施工。
120.外边墙、耳墙、内边墙和拱圈均采用预制块进行装配施工；边墙包括耳墙预制块4和边墙预制块2，边墙预制块2包括具有斜面的双口预制块21和双腔预制块222，外边墙和内边墙的顶层均选用双腔预制块222进行拼装，双腔预制块222的斜面开设有灌注孔223，双腔预制块222的顶面设有连接槽224，双腔预制块222的空腔35内垂直于顶面设置有预制隔板；
外边墙和内边墙的顶层以下的部分均选用具有斜面的双口预制块21进行拼装，在边墙预制块2和耳墙预制块4的两个连接侧面上均相对设有相互适配的定位槽23和定位头24；双口预制块21、双腔预制块222和耳墙预制块4均采用错缝拼装。
121.拱圈预制块3内设有两个截面是矩形的空腔35，空腔35横向贯穿拱圈预制块3，相邻拱圈预制块3为错口缝连接；如图21
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图22所示，拱圈预制块3包括侧边预制块31、顶部预制块32和顶部边侧预制块34，一个顶部预制块32和两个侧边预制块31能够形成一个拱圈预制块3，且顶部预制块32与侧边预制块31通过企口缝连接，整个拱圈由两个顶部边侧预制块34、多个顶部预制块32以及多个侧边预制块31组成，两个顶部边侧预制块34的宽度相等，采用交错循环拼装的方式完成拱圈的装配，并采用环形螺栓10进行固定连接，在企口缝靠近拱圈迎水面一侧的竖直面设置有防水层5；企口缝的中部位置还设置有凹槽，凹槽用于放置密封垫6，在错口缝也设有防水层5和密封垫6。
122.如图23
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a、图23
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b、图23
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c、图23
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d、图23
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e和图23
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f所示，双耳墙明洞的全预制装配式施工方法，包括如下步骤：
123.a、完成基础承台1的现浇施工，制作边墙预制块2和拱圈预制块3；
124.b、拼装并固定边墙预制块2；
125.c、拼装并固定拱圈预制块3，对边墙预制块2填充混凝土；
126.d、拼装并固定耳墙预制块4；
127.e、完成附属结构的施工。
128.进行步骤a，在明洞的两侧进行基础承台1的浇筑并进行混凝土养护，在对基础承台1施工的同时，在工厂内同步进行具有斜面的双口预制块21、双腔预制块222、耳墙预制块4、顶部边侧预制块34、顶部预制块32和侧边预制块31的制作，并运输到施工现场，其中顶部边侧预制块34、顶部预制块32和侧边预制块31均需要预留环形螺栓10的安装孔，而双口预制块21、双腔预制块222和耳墙预制块4均预留有钢板螺栓8的安装孔；
129.明洞两侧的基础承台1施工完成后，进行步骤b，在两侧的基础承台1上拼装边墙预制块2，将具有斜面的双口预制块21由底层往上逐步进行错缝拼装，在外边墙和内边墙的顶层用双腔预制块222进行错缝拼装，拼装时，双口预制块21和双腔预制块222的连接侧面的定位头24需要卡入相邻预制块的定位槽23中，并均采用钢板螺栓8连接的方式进行固定；
130.明洞两侧的外边墙、耳墙和内边墙拼装完成后，如图24
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a、图24
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b、图24
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c、图24
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d、图24
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e和图24
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f所示，步骤c采用交错循环拼装的方法进行，包括如下步骤：
131.c01、在边墙预制块2上方相对放置并固定两个侧边预制块31，在两个侧边预制块31的端面安装好防水层5和密封垫6；边墙预制块2位于明洞首端或末端的位置，如图26
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a、图26
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b和图26
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c所示的步骤，两个侧边预制块31是采用支撑桁架13、拉索14、滑轮及卷扬机12进行临时性的固定，如图27所示，即通过拉索14将侧边预制块31与卷扬机12固定连接，再通过支撑桁架13配合滑轮来调节卷扬机12的作用力方向；
132.c02、吊装一个顶部边侧预制块34固定连接于固定好的侧边预制块31之间，采用环形螺栓10进行固定连接，在顶部边侧预制块34的连接侧面安装好防水层5和密封垫6；吊装可以通过在边墙预制块2上方设置的龙门吊11完成；
133.c03、吊装一个顶部预制块32拼装固定于相对放置的侧边预制块31之间，在两个侧边预制块31的连接侧面安装好防水层5和密封垫6，这时可以取消步骤c01中对侧边预制块
31的临时性固定；
134.c04、分别吊装两个侧边预制块31拼装固定于步骤c03中顶部预制块32的两端，需提前在两个侧边预制块31的端面安装好防水层5和密封垫6；
135.c05、重复步骤c03至步骤c04，直至完成所有的侧边预制块31和顶部预制块32的拼装；
136.c06、步骤c05中最后拼装的是相对放置的侧边预制块31，则吊装另一个顶部边侧预制块34拼装固定于相对放置的侧边预制块31之间，如图25所示，完成拱圈的拼装。
137.在拼装拱圈预制块3的同时，可以对边墙预制块2进行混凝土填充，即通过双腔预制块222在斜面的灌注孔223同时对双口预制块21和双腔预制块222的两个腔室灌注混凝土；
138.完成拱圈预制块3的拼装以及边墙预制块2的填充后，进行步骤d，拼装并固定耳墙预制块4，拆掉边墙预制块2上方的龙门吊11，并在边墙预制块2上方放置耳墙预制块4，拼装时，耳墙预制块4的连接侧面的定位头24需要卡入相邻耳墙预制块4的定位槽23中，并均采用钢板螺栓8连接的方式进行固定；
139.进行步骤e，附属结构的施工包括混凝土回填、夯填土石、设置防排水系统及铺设粘土隔水层19；在耳墙预制块4与拱圈之间进行混凝土回填的施工，将拱圈填平后，然后在耳墙预制块4与山体15之间夯填土石，最后在夯填土石的上方设置粘土隔水层19。
140.在本实施例中，如图28所示，顶部预制块32与侧边预制块31也可以通过平缝连接并通过钢板螺栓8进行固定；则防水层5和密封垫6相应设于一个平面，防水层5靠近拱圈迎水层设置，密封垫6设于平缝的中部凹槽中；
141.如图29所示，若拱圈预制块3由一个顶部边侧预制块34、两个侧边边侧预制块33、多个顶部预制块32以及多个侧边预制块31组成，两个侧边边侧预制块33的宽度相等，且顶部边侧预制块34与侧边边侧预制块33的宽度之比为4/6～6/4，需要保证宽度的相等或相近，进而保证循环拼装时提供足够的固定支撑面；步骤a中相应需要预制侧边边侧预制块33，步骤c05最后拼装的则是顶部预制块32，步骤c06则是分别吊装两个侧边边侧预制块33拼装固定于最后拼装的顶部预制块32的两端，完成拱圈的拼装工作。
142.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。