一种隧道装配式仰拱结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隧道装配式仰拱结构，由多榀装配式仰拱拼装而成，每榀隧道钢拱架均包括一个拱部支架、两个边墙支架和一个仰拱支架，仰拱支架包括两个隧底钢拱架；每榀装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个混凝土梁板，隧底支撑结构包括两个侧部仰拱预制件和一个中部仰拱预制件，每个侧部仰拱预制件均包括一个拱形预制件，每个拱形预制件内侧底部均设置有一个隧底钢拱架。本实用新型专利技术结构设计合理、施工简便且使用效果好，将隧底支撑结构与混凝土梁板连接形成装配式仰拱，并将隧底支撑结构与边墙支架与拱墙二次衬砌紧固连接为一体，省去隧道仰拱初支、仰拱二衬及仰拱回填施工过程，能缩短施工工期，并能保证施工质量。

A prefabricated inverted arch structure of tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种隧道装配式仰拱结构
本技术属于隧道施工
，尤其是涉及一种隧道装配式仰拱结构。
技术介绍
目前，我国是一个发展中国家，交通是国民经济的命脉，同时我国也是一个多山国家，因此许多铁路、公路都要通过隧道来克服地形和高程障碍，从而改善路线技术指标，缩短路线里程，加快区域间联系。隧道结构的安全便成为交通行业发展的瓶颈要塞。实际施工时，隧道结构通常由拱圈、边墙、仰拱、仰拱填充及超前支护体系组成。目前，隧道仰拱初支、二衬，以及仰拱回填都是通过现场绑扎钢筋，然后现浇混凝土的方式施做的，这种方法施工工序多、机械化程度较低、质量不易控制，更重要是现浇仰拱成型及受力滞后，与隧道“早封闭”这一设计施工原则不吻合，不能有效控制已开挖段落的变形沉降，易引发初支开裂、变形、坍塌、下陷、翻浆冒泥等事故。此外，受混凝土拌合、入模、捣固、养护及拆模等影响，现浇混凝土易出现衬砌蜂窝、麻面、拱顶混凝土浇筑不密实等现象，施工质量得不到有效保障。目前，许多国家都把构件预制化作为技术发展的一个重要标志，构件预制化是施工工厂化技术发展和隧道机械化施工的必然趋势，也是提高工程质量和修建速度、降低成本的主要方法，能够真正做到“装配化快速施工与不中断交通快速维修”。因此，如何快速地施做仰拱，使隧道结构尽早封闭成环，形成受力整体，从而提高隧道施工和运营中的安全度、可靠度是当前隧道设计施工中面临的棘手问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道装配式仰拱结构，其结构设计合理、施工简便且使用效果好，将隧底支撑结构与混凝土梁板连接形成装配式仰拱，并将隧底支撑结构与边墙支架与拱墙二次衬砌紧固连接为一体，省去隧道仰拱初支、仰拱二衬以及仰拱回填施工过程，能有效缩短施工工期，并能有效保证施工质量。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设；所施工隧道的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架和一个连接于两个所述边墙支架底部之间的仰拱支架，所施工隧道的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架均组成一个对所施工隧道的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架，每个所述隧底钢拱架的外端均与位于其外侧的边墙支架底部紧固连接；前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板，所述隧底支撑结构和混凝土梁板均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板均布设于所施工隧道的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件之间的中部仰拱预制件，所述中部仰拱预制件和两个所述侧部仰拱预制件的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件、中部仰拱预制件和混凝土梁板均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件呈水平布设且其位于混凝土梁板的正下方；每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件均包括一个支撑于所施工隧道一侧底部的拱形预制件，所述拱形预制件为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架，每个所述隧底钢拱架的外端均伸出至其所处拱形预制件外侧，每个所述隧底钢拱架的外端均为钢拱架外伸段，所述钢拱架外伸段与位于其外侧的边墙支架底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件之间。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设，多榀所述隧道钢拱架的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设；相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述边墙支架的底部外侧均设置有锁脚锚管；每榀所述装配式仰拱还包括一层平铺于混凝土梁板上的混凝土调平层和一侧平铺于混凝土调平层上的沥青面层。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述边墙支架的底部内侧均设置有一道用于连接隧底钢拱架的底部连接件，所述底部连接件为工字钢且其呈水平布设；每个所述底部连接件均与位于其内侧的隧底钢拱架焊接为一体，每个所述底部连接件均与其所连接的隧底钢拱架布设于同一个隧道横断面上。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述隧底钢拱架均包括埋设于拱形预制件内的隧底拱形架和与所述隧底拱形架连接为一体的钢拱架外伸段，所述隧底拱形架与钢拱架外伸段之间以焊接方式进行连接；所施工隧道的隧道二次衬砌包括对所施工隧道的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌，所述拱墙二次衬砌为现浇混凝土结构；所述拱形预制件外端与位于其外侧的拱墙二次衬砌连接为一体，所述拱形预制件内预埋有多道二衬连接钢筋，多道所述二衬连接钢筋的外端节段均伸出至拱形预制件外侧，每道所述二衬连接钢筋的外端节段均埋设于位于其外侧的拱墙二次衬砌内。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件和两个所述侧部仰拱预制件之间的连接缝均为湿接缝；上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述侧部仰拱预制件还包括多个由左至右布设于拱形预制件上且对混凝土梁板进行支撑的支撑座，多个所述支撑座均为钢筋混凝土预制件且其与拱形预制件预制为一体；每榀所述装配式仰拱中所述混凝土梁板均支撑于位于其下方的多个所述支撑座上。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：所述纵向连接件为纵向连接螺栓，前后相邻两个所述支撑座之间以及前后相邻两个所述中部仰拱预制件之间均通过一个所述纵向连接螺栓进行连接；每榀所述装配式仰拱中每个所述支撑座与混凝土梁板之间均通过竖向连接螺栓紧固连接，所述混凝土梁板上开有多个供竖向连接螺栓安装的竖向螺栓安装孔。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述侧部仰拱预制件中所述支撑座的数量均为两个，每个所述侧部仰拱预制件中两个所述支撑座之间为纵向排水通道，两个所述支撑座之间布设有一层防水层，所述防水层铺设于拱形预制件上。上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均由前至后设置有多根横向排水管，每根所述横向排水管均位于一个所述拱形预制件外侧，每根所述横向排水管均布设于一个隧道横断面上且其由内至外逐渐向上倾斜；外侧布设有横向排水管的拱形预制件为横向排水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；/n所施工隧道(1)的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道(1)的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道(1)拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架(7)和一个连接于两个所述边墙支架(7)底部之间的仰拱支架，所施工隧道(1)的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架(7)，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架(7)和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架(7)均组成一个对所施工隧道(1)的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；/n前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板(5)，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均布设于所施工隧道(1)的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件(3)和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件(3)之间的中部仰拱预制件(4)，所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件(3)、中部仰拱预制件(4)和混凝土梁板(5)均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件(4)呈水平布设且其位于混凝土梁板(5)的正下方；/n每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件(3)均包括一个支撑于所施工隧道(1)一侧底部的拱形预制件(3-1)，所述拱形预制件(3-1)为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件(3-1)的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均伸出至其所处拱形预制件(3-1)外侧，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均为钢拱架外伸段(3-2)，所述钢拱架外伸段(3-2)与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件(3-1)之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；
所施工隧道(1)的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道(1)的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道(1)拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架(7)和一个连接于两个所述边墙支架(7)底部之间的仰拱支架，所施工隧道(1)的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架(7)，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架(7)和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架(7)均组成一个对所施工隧道(1)的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；
前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板(5)，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均布设于所施工隧道(1)的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件(3)和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件(3)之间的中部仰拱预制件(4)，所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件(3)、中部仰拱预制件(4)和混凝土梁板(5)均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件(4)呈水平布设且其位于混凝土梁板(5)的正下方；
每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件(3)均包括一个支撑于所施工隧道(1)一侧底部的拱形预制件(3-1)，所述拱形预制件(3-1)为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件(3-1)的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均伸出至其所处拱形预制件(3-1)外侧，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均为钢拱架外伸段(3-2)，所述钢拱架外伸段(3-2)与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件(3-1)之间。


2.按照权利要求1所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设，多榀所述隧道钢拱架的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设；
相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。


3.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述边墙支架(7)的底部外侧均设置有锁脚锚管(17)；
每榀所述装配式仰拱还包括一层平铺于混凝土梁板(5)上的混凝土调平层(15)和一侧平铺于混凝土调平层(15)上的沥青面层(16)。


4.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述边墙支架(7)的底部内侧均设置有一道用于连接隧底钢拱架(6)的底部连接件(10)，所述底部连接件(10)为工字钢且其呈水平布设；每个所述底部连接件(10)均与位于其内侧的隧底钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾杰，李玉平，胡玉琨，袁振波，陈栋梁，边磊，唐强，戴明建，
申请(专利权)人：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62