組合式隧道襯砌、涵洞或地下綜合管廊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種鋼管,尤其涉及一種組合式隧道襯砌、涵洞或地下綜合管廊。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道襯砌是為了防止隧道內(nèi)圍巖變形或坍塌,沿隧道洞身上部周向拱璧用鋼拱架及鋼一混凝土材料修筑的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)有的隧道襯砌一般都設(shè)置初支護(hù)層及二次襯砌層。初支護(hù)層結(jié)構(gòu)由工字鋼、拱架、鋼筋網(wǎng)、錨桿及噴射混凝土構(gòu)成,用來承受隧道開挖后巖洞上方結(jié)構(gòu)塑性變形產(chǎn)生的壓力,防止圍巖變形或塌落。隧道在設(shè)置初支護(hù)層后要進(jìn)行二次襯砌,二次襯砌由防水布、混凝土等修筑成隧道最內(nèi)層的襯砌,一是用來加固初支護(hù)層;二是與初支護(hù)層共同承受巖洞變形產(chǎn)生的壓力;三是美化外觀,線路優(yōu)化,方便設(shè)置照明、通訊、排水等設(shè)施。上述結(jié)構(gòu)及施工方法存在如下問題:①、一般來說,隧道的初支護(hù)層(即初次襯砌層)承受巖洞上部的大部分荷載,但初支護(hù)層的承載能力不僅取決于內(nèi)部的鋼拱架,還取決于混凝土的配合與支持,而混凝土澆筑時是不會立即起到承載作用的,需要凝固和硬化時間,在這段時間支護(hù)強(qiáng)度是得不到嚴(yán)格保證的,特別是在地殼復(fù)雜地帶,繼而會經(jīng)常發(fā)生隧道工程坍塌事故。②、混凝土凝固后是純剛性材料,不易變形、不抗震、易開裂,開裂后易滲水,并且很難修復(fù),這是隧道運(yùn)行后的通病。③、襯砌層太厚,一般都超過0.5米,在V類以上級別時,圍巖要達(dá)到0.7米甚至更厚,這樣就加大了斷面開挖面積和工程開挖量,延長了工期。④、混凝土工程需要凝固和硬化的時間,影響工程進(jìn)度。⑤、需要專用的大型初砌臺車及相應(yīng)模具,設(shè)備投入大。⑥、鋼筋綁扎是用人施工,用工量大,速度慢。
[0003]因此,亟待解決上述技術(shù)難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種能提高內(nèi)部凈空間利用率、抗扭剛度高、抗豎向失穩(wěn)能力強(qiáng)的組合式隧道襯砌、涵洞或地下綜合管廊。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明所述一種組合式隧道襯砌、涵洞或地下綜合管廊,包括由帶弧度的單元板片沿周向軸向拼裝而成管道;其中,該單元板片具有一對弧形邊和一對直邊,該弧形邊向外翻折形成橫截面周邊閉合的空心腔體結(jié)構(gòu)。
[0006]其中,單元板片沿軸向拼接時,相鄰單元板片的接觸端部具有空心腔體結(jié)構(gòu),且相鄰空心腔體結(jié)構(gòu)的接觸面為拼接連接面。
[0007]進(jìn)一步,在靠近該拼接連接面的單元板片上開拼接操作孔。
[0008]優(yōu)選的,所述單元板片沿周向拼裝時,相鄰單元板片之間通過連接板拼接。
[0009]進(jìn)一步,靠近該連接板的單元板片一側(cè)開拼接操作孔。
[0010]其中,單元板片沿周向拼裝時,相鄰單元板片的空心腔體結(jié)構(gòu)首尾相接。
[0011 ]其中,空心腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)填充混凝土,或在該空心腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置鋼筋并填充混凝土。
[0012]優(yōu)選的,該空心腔體結(jié)構(gòu)上開設(shè)有混凝土溢出孔,且在該空心腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)和單元板片外側(cè)填充混凝土。
[0013]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):(I)該管道的空心腔體結(jié)構(gòu)是由自身折彎形成的閉合截面的結(jié)構(gòu),不需要外設(shè)輔助鋼板或封堵鋼板,減少焊縫,構(gòu)成拱梁的空心腔體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高;該綜合管廊可以由全鋼板制成,密封不易漏水;(2)該管道相鄰單元板片之間的連接件均隱藏于結(jié)構(gòu)件內(nèi)部,不必裸露在隧道、涵洞或地下綜合管廊的內(nèi)部,增加隧道、涵洞或地下綜合管廊的內(nèi)部空間的利用率,且不影響美觀;且管道內(nèi)側(cè)設(shè)有拼接操作孔,施工人員值需在管道內(nèi)側(cè)即可輕松容易的進(jìn)行單元板片軸向和周向的拼接工作;(3)該管道的拼接操作孔可作為砼的澆注孔,無需專門開設(shè)專用的砼澆注孔,減少制造成本以及生產(chǎn)工序;(4)該管道能立即承受隧道上部及周邊圍巖的壓力載荷,迅速及時支護(hù)新開挖的洞體,防止新開挖洞體坍塌;(5)該管道可用于初次襯砌,也可將初次襯砌與二次襯砌合二為一,還能用于病害隧道的修復(fù)加固;(6)該管道為半柔性結(jié)構(gòu),抗震性能好,可吸收微量變形,而且不易開裂,整體為鋼-混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu),其承載能力大大增加;(7)利用了混凝土鋼管原理,管道的厚度可以大大減薄至0.1-0.4米,減少了隧道開挖斷面面積,節(jié)省了工程量,降低了造價;由于減少了開挖斷面,洞體跨度減少,增加了洞體的穩(wěn)固性;(8)該管道為裝配式結(jié)構(gòu),施工速度快、施工工期縮短。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明主鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖2為本發(fā)明將圖1中的主鋼板相應(yīng)位置開孔的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖3為本發(fā)明主鋼板兩側(cè)邊第一次折彎的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖4為本發(fā)明主鋼板兩側(cè)邊第二次折彎的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖5為本發(fā)明主鋼板兩側(cè)邊第三次折彎形成閉合截面復(fù)合鋼帶的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖6為本發(fā)明圖5中復(fù)合鋼帶的截面示意圖;
[0020]圖7為本發(fā)明將圖5中復(fù)合鋼帶彎曲后的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖8為本發(fā)明在圖7中復(fù)合鋼帶上設(shè)置端部法蘭形成單元板片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖9為本發(fā)明組合式隧道襯砌、涵洞襯砌及地下綜合管廊結(jié)構(gòu)灌注砼后的截面示意圖;
[0023]圖10為本發(fā)明組合式隧道襯砌、涵洞襯砌及地下綜合管廊結(jié)構(gòu)在操作孔蓋上穿設(shè)預(yù)埋件灌注砼后的截面示意圖;
[0024]圖11為本發(fā)明組合式隧道襯砌、涵洞襯砌及地下綜合管廊結(jié)構(gòu)(開挖式涵洞施工)灌注砼后的截面示意圖;
[0025]圖12為本發(fā)明組合式隧道襯砌、涵洞襯砌及地下綜合管廊結(jié)構(gòu)(開挖式涵洞施工)在操作孔蓋上穿設(shè)預(yù)埋件灌注砼后的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0027]本發(fā)明公開了一種組合式隧道襯砌、涵洞或地下綜合管廊,包括由帶弧度的單元板片101沿周向軸向拼裝而成管道100;其中,單元板片101沿軸向拼接時,相鄰單元板片101的接觸端部具有空心腔體結(jié)構(gòu)104,該空心腔體結(jié)構(gòu)104的橫截面周邊閉合,且相鄰空心腔體結(jié)構(gòu)104的接觸面為拼接連接面,如圖9、1、11、12所示。優(yōu)選的,該接觸面可開設(shè)連接孔105,并采用螺栓等工件連接。由于空心腔體結(jié)構(gòu)位于隧道、涵洞或地下綜合管廊外側(cè),所以在靠近拼接連接面的單元板片上開拼接操作孔108,方便工具從該拼接操作孔108伸入,用于緊固螺栓等工件,操作完成后,可以在該拼裝操作孔108上對應(yīng)設(shè)操作孔蓋107。其中將工具從拼接操作孔108伸入空心腔體結(jié)構(gòu)104內(nèi)用于緊固螺栓,螺栓擰緊后,收回工具,再用操作孔蓋107封堵拼接操作孔108,以防后續(xù)向空心腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)灌注混凝土?xí)r,混凝土經(jīng)拼接操作孔108溢出,如此連接螺栓不再裸露在管廊內(nèi),不會占用空間,影響美觀,因此將其稱作隱藏式連接,如圖9、10、11、12所示。
[0028]沿周向拼裝的相鄰單元板片101之間可以焊接,也可以通過連接板106拼接,并且靠近該連接板106的單元板片兩側(cè)也開拼接操作孔108。如圖7、8所示,拼接操作孔108分布于單元板片101四個側(cè)邊上。
[0029]本發(fā)明單元板片101為弧形片,該單元板片101具有一對弧形邊102和一對直邊103,其中該弧形邊102向外翻折形成橫截面周邊閉合的空心腔體結(jié)構(gòu)104。該閉合式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu)較之開口式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu),抗扭剛度更高、抗豎向失穩(wěn)能力更強(qiáng)。[°03°] 可向空心腔體結(jié)構(gòu)104內(nèi)填充混凝土110,且在空心腔體結(jié)構(gòu)104上開設(shè)混凝土溢出孔109,填充時將相鄰單元板片上的空心腔體結(jié)構(gòu)104首尾相接,以形成連續(xù)的空心腔體結(jié)構(gòu),拼裝形成整體再灌注,單元板片上相應(yīng)的連接孔105和拼接操作孔108可作為砼的澆注孔,無需專門開設(shè)專用