具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法技术

本公开提供一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法，涉及隧道与地下工程技术领域，包括多个由拱架段连接而成的拱架单元，所述拱架段包括箍筋、主筋、定位筋、接头连接钢筋；通过在拱架段的两端设置连接板，用于与相邻的拱架段进行连接，并在相邻的主筋之间设置接头连接钢筋，提高了拱架单元端部的刚度，以及相邻拱架段之间连接的稳定性；此外，通过在多条设置在定位筋外周的主筋外周设置螺旋状结构的箍筋，既提高了拱架单元的整体性，提高了抗变形能力，又能够节约材料，提高施工效率；同时使喷射混凝土的包裹性更好，利于及早形成支护结构，发挥围岩的自承能力。发挥围岩的自承能力。发挥围岩的自承能力。

【技术实现步骤摘要】
具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法


[0001]本公开涉及隧道与地下工程
，尤其涉及一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前的钻爆法隧道大多采用复合式衬砌，包括初期支护和模筑二次衬砌。隧道内围岩岩性较差时，初期支护中一般设置格栅钢架、型钢钢架等以增强初支的承载能力，格栅钢架相比于工字钢能够更好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护、增强支护的有效性，受力条件更好，有效减少衬砌背后空洞，但是格栅钢架相对于工字钢刚度较差，早期承载能力差，加工、自动化焊接程度低，传统的格栅钢架的连接部位由于焊接部位处于格栅内部，并且要求双面焊，施工不便，经常出现钢筋焊伤等问题，且钢架的刚度不足，承载能力差，钢架易失稳，难以保证初期支护的强度充分发挥。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法。
[0004]本公开提供了一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，包括多个拱架单元，拱架单元为拱形结构，且包括多个相连的拱架段，多个拱架单元沿隧道延伸方向设置；
[0005]拱架段包括箍筋、主筋、定位筋、接头连接钢筋；定位筋的截面为环形，不少于三条主筋设置在定位筋的外周，多条主筋的外周设置有箍筋，箍筋为螺旋状结构，用于将定位筋和多条主筋箍紧；在拱架段的两端，相邻两条主筋之间设置有接头连接钢筋；
[0006]拱架段的两端均设置有连接板，连接板连接相邻的拱架段。
[0007]可选的，定位筋为螺旋状结构。
[0008]可选的，定位筋的螺距大于箍筋的螺距。
[0009]可选的，主筋之间连接有加强筋。
[0010]可选的，拱架段的两端均设置有不少于两个连接板。
[0011]可选的，连接板为U型结构。
[0012]可选的，相邻的拱架单元之间设置有连接件，连接件设置在拱架单元的外周上。
[0013]可选的，拱架单元的拱形结构外周设置有固定钢筋，固定钢筋用于连接拱架单元与隧道初期支护。
[0014]可选的，拱架单元的两侧均设置有锁脚锚杆。
[0015]本公开还提供一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构的施工方法，包括以下步骤：
[0016]将多条拱形的主筋固定在定位筋外周上；
[0017]在多条主筋外设置螺旋状箍筋，箍紧定位筋和主筋，组成拱架段；
[0018]在拱架段的两端，相邻的主筋之间设置有接头连接钢筋；
[0019]在拱架段的两端设置连接板；
[0020]将拱架段吊运至安装位置，连接相邻的两个拱架段的连接板，多个拱架段连接组成拱架单元；
[0021]多个拱架单元沿隧道延伸方向设置。
[0022]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0023]本公开提供的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构及其施工方法，通过在拱架段的两端设置连接板，用于与相邻的拱架段进行连接，并在相邻的主筋之间设置接头连接钢筋，提高了拱架段端部的刚度，以及相邻拱架段之间连接的稳定性；此外，通过在多条设置在定位筋外周的主筋外周设置螺旋状结构的箍筋，既提高了拱架单元的整体性，提高了抗变形能力，又能够节约材料，提高施工效率；同时使喷射混凝土的包裹性更好，利于及早形成支护结构，发挥围岩的自承能力。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0025]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本公开实施例所述拱架单元的局部的示意图；
[0027]图2为本公开实施例所述拱架单元的截面图；
[0028]图3为本公开实施例所述拱架单元的端部的示意图；
[0029]图4为本公开实施例所述连接板的示意图；
[0030]图5为本公开实施例所述连接件的示意图；
[0031]图6为本公开实施例所述拱架单元的示意图。
[0032]其中，1、箍筋；2、主筋；3、连接板；4、定位筋；5、加强筋；6、连接件；7、固定钢筋；8、锁脚锚杆；9、接头连接钢筋。
具体实施方式
[0033]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0035]结合图1至图3所示，本公开的一些实施例，提供一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，包括多个拱架单元，拱架单元为拱形结构，且包括多个相连的拱架段，多个拱架单元沿隧道延伸方向设置；拱架段包括箍筋1、主筋2、定位筋4、接头连接钢筋9；定位筋4的截面为环形，不少于三条主筋2设置在定位筋4的外周，多条主筋2的外周设置有箍筋1，箍筋1为螺旋状结构，用于将定位筋4和多条主筋2箍紧；在拱架段的两端，相邻两条主筋2之间设置有接头连接钢筋9；拱架段的两端均设置有连接板3，连接板3连接相邻的拱架段。
[0036]上述的主筋2可采用钢管、波纹管、方管等，以提高格栅钢架的刚度；优选地，多条主筋2均布在定位筋4的外周上；多条主筋2的外周上连接有螺旋状结构的箍筋1，用于将定位筋4和多条主筋2加固为整体；更详细地，上述的箍筋1可以逐段安装，相邻的两端箍筋1之间可以通过焊接的方式进行连接。
[0037]通过采用上述的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，能够提高拱架单元的整体性，进而提升拱架单元的抗变形能力；相比于传统的矩形箍筋还能够节约材料，提高简化施工过程；同时使喷射混凝土的包裹性更好，利于及早形成支护结构，发挥围岩的自承能力；此外，通过在拱架段的两端设置连接板3，用于与相邻的拱架段进行连接，，并在相邻的主筋之间设置接头连接钢筋9，提高了拱架段端部的刚度，以及相邻拱架段之间连接的稳定性。
[0038]在一些实施例中，定位筋4为螺旋状结构。具体地，螺旋状的定位筋4能够提高定位筋4的整体性，一方面提升了定位筋4的强度，另一方面减少了焊点的数量，简化了施工过程，提高了施工效率。
[0039]在一些实施例中，定位筋4的螺距大于箍筋1的螺距。具体地，上述的定位筋4主要用于为主筋2提供安装点，螺距较大的定位筋4能够降低拱架单元的自重，减轻格栅钢架结构的负载。螺距较小的箍筋1能够增加钢架与混凝土之间的接触面积提升包裹性和承载力；此外，螺距较小的箍筋1还能够提高钢架自身的刚性。
[0040]在一些实施例中，主筋2之间连接有加强筋5。更详细地，加强筋5可以是主筋2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，其特征在于，包括多个拱架单元，所述拱架单元为拱形结构，且包括多个相连的拱架段，多个所述拱架单元沿隧道延伸方向设置；所述拱架段包括箍筋(1)、主筋(2)、定位筋(4)、接头连接钢筋(9)；所述定位筋(4)的截面为环形，不少于三条所述主筋(2)设置在所述定位筋(4)的外周，多条所述主筋(2)的外周设置有所述箍筋(1)，所述箍筋(1)为螺旋状结构，用于将定位筋(4)和多条所述主筋(2)箍紧；在拱架段的两端，相邻两条所述主筋(2)之间设置有所述接头连接钢筋(9)；所述拱架段的两端均设置有连接板(3)，所述连接板(3)连接相邻的所述拱架段。2.根据权利要求1所述的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，其特征在于，所述定位筋(4)为螺旋状结构。3.根据权利要求2所述的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，其特征在于，所述定位筋(4)的螺距大于所述箍筋(1)的螺距。4.根据权利要求1所述的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，其特征在于，所述主筋(2)之间连接有加强筋(5)。5.根据权利要求1所述的具有螺旋状箍筋的格栅钢架结构，其特征在于，所述拱架段的两端均设置有不少于两个连接板(3)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国良，李雷，黄双林，李宁，刘建红，刘国庆，司剑钧，杨木高，王煦霖，丁彦杰，
申请(专利权)人：中国铁建股份有限公司，
类型：发明
国别省市：