雙層結構圓隧道的控制變形方法
2023-09-21 19:45:25
專利名稱：雙層結構圓隧道的控制變形方法
技術領域：
本發明涉及隧道類，具體的講是涉及一種雙層結構隧道的控制變形方法。
背景技術：
在普通大直徑圓隧道(D＞10m)通常是通過錯縫拼裝管片來提高隧道的整體剛度，控制變形。一般而言，在同等條件工況下，通縫拼裝管片的隧道結構變形大於錯縫拼裝管片，而採用錯縫拼裝施工的隧道雖然結構變形較小，但由於其錯縫拼裝的特點，相鄰環因變形協調產生內力傳遞，導致結構內力增大，管片含鋼量一般要超出同類型通縫拼裝的管片25％～35％，而且對於雙層結構的圓隧道，通常是通過布置牛腿結構作為上層車道板的支承結構，由於管片的錯縫拼裝，管片位置不確定，需要為增加牛腿結構而配置多套鋼模，管片的施工和設計難度加大，大大增加工程造價。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種雙層結構隧道的控制變形方法，該方法通過在通縫拼裝管片的隧道內適當位置設置拉杆控制隧道變形。
本發明目的實現由以下技術方案完成一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於該方法採用如下的步驟首先進行預製管片的拼裝；之後立即安裝控制變形裝置拉杆；最後進行上、下層車道板的施工。
預製管片的拼裝可以採用通縫拼裝的方式。
拉杆的安裝可以是事先在圓隧道結構中的預製管片內預埋連接件螺母、或者是預埋鋼筋接駁器，管片拼裝完成後，既可在兩側對應位置接駁拉杆(鋼筋)，中間再用雙頭螺管連接擰緊。
通過在位於隧道結構兩側的管片上布置牛腿結構作為上層車道板的支承結構。拉杆的安裝也可以是在牛腿結構表面設置鋼盒，鋼盒上預留孔洞，管片拼裝完成後再安裝拉杆，並在鋼盒中通過螺母擰緊。
拉杆的安裝位置位於上層車道板處圓隧道直徑附近，效果較理想。
上層車道板的施工是上層車道板可採用預製結構，先期擱置於牛腿結構上，再通過管片與車道板預留鋼筋的焊接並後澆處理，使車道板與圓隧道結構形成剛性接頭。
下層車道板也可預製構件。
本發明的優點是，隧道管片採用通縫拼裝，結構內力小，管片的含鋼量小，成本低，且通過在隧道適當位置設置拉杆，有效地控制了隧道變形，經計算，在同等條件情況下，加拉杆的隧道變形一般小於錯縫拼裝隧道。
附圖概述附
圖1為本發明結構示意圖；附圖2為實施例1結構示意圖；附圖3為實施例2結構示意圖；附圖4為實施例施工步序圖I；附圖5為實施例施工步序圖II；附圖6為實施例施工步序圖III；附圖7為實施例施工步序圖IV；具體技術方案以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解如圖1-7所示，標號1-13分別表示隧道管片1、上層車道板2、下層車道板3、牛腿結構4、拉杆5、鋼盒6、預留孔洞7、螺母8、螺母9、手孔10、雙頭螺管11、砼二次澆注段12、填沙13、瀝青路面14。
實施例1本實施例涉及的方法採用如下的步驟首先進行預製管片1的拼裝；之後安裝防變形裝置拉杆5；最後進行上、下層車道板2、3的施工。
其中預製管片1的拼裝採用的是通縫拼裝的方式。
拉杆5在安裝時，上層車道板2由作為支承座的牛腿結構4支承，牛腿結構4與管片1為一體結構，在牛腿結構4表面設置鋼盒6，鋼盒6上預留孔洞7安裝拉杆5，並在鋼盒6中通過螺母8擰緊。
由於使用拉杆5使管片通縫拼裝成為可能，因此可以方便地在隧道兩腰的管片布置牛腿結構作為上層車道板的支承結構，在現有技術的雙層結構的隧道為錯縫拼裝隧道，管片位置不確定，需要為增加牛腿結構而增加鋼模套數，而本實施例採用通縫拼裝形式需要鋼模數量少，例如針對本實施例若採用現有技術，其雙層結構的隧道為錯縫拼裝隧道，需要為增加牛腿結構而配置約6套鋼模，而本實施例採用通縫拼裝形式僅需2套鋼模，方便了施工和管片設計。當然鋼模數量針對不同工程可能需要的套數會有不同。
為便於上層車道板2快速施工，上層車道板2設計成預製結構，施工階段為擱置於牛腿結構上的簡支結構，使用階段根據跨度情況，為減少跨中彎矩，可以通過管片與車道板預留鋼筋的焊接並後澆處理，使車道板與圓隧道結構形成剛性接頭，減小跨中內力，節約工程投資。
為便於上層車道板快速施工，下層車道板也設計成預製構件，根據最大限度節約工程量的原則，該預製結構件為「∏」型，兩側路面板結構下空隙填砂處理。
實施例2本實施例與上述實施例的區別僅在於拉杆5的安裝位置，拉杆在安裝時，在圓隧道管片1內兩側預埋螺母9、或者鋼筋接駁器作為連接件，在兩側對應位置接駁拉杆5，中間用雙頭螺管連接擰緊。
如前所述，拉杆5的位置位於上層車道板2處圓隧道直徑附近，更有利於控制結構變形。
顯然本領域技術人員可以理解，拉杆位置的確定可因地制宜、靈活布置，只要能滿足結構計算、車輛、設備通行、安裝限界即可。
上述實施例中對於上、下層車道板施工時，由於上、下車道板均為預製構件，因此可以在圓隧道施工的同時快速施工安裝，施工工序為先安裝下層車道板3，以此作為上層車道板2的施工和車輛運輸的平臺，再安裝上層車道板2。待上、下車道板2、3完成一定數量後，可同時施工兩側後澆帶，最後進行瀝青路面14攤鋪。
權利要求
1.一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於該方法採用如下的步驟首先進行預製管片的拼裝；之後立即安裝控制變形裝置拉杆；最後進行上、下層車道板的施工。
2.根據權利要求1所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述的預製管片的拼裝採用的是通縫拼裝的方式。
3.根據權利要求1所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述的拉杆的安裝是事先在圓隧道結構中的預製管片內預埋連接件螺母、或者是預埋鋼筋接駁器，管片拼裝完成後，既可在兩側對應位置接駁拉杆，中間再用雙頭螺管連接擰緊。
4.根據權利要求1所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於通過在位於隧道結構兩側的管片上布置牛腿結構作為上層車道板的支承結構。
5.根據權利要求1或4所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述的拉杆的安裝是在牛腿結構表面設置鋼盒，鋼盒上預留孔洞，管片拼裝完成後再安裝拉杆，並在鋼盒中通過螺母擰緊。
6.根據權利要求1所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述拉杆的安裝位置位於上層車道板處圓隧道直徑附近。
7.根據權利要求1或4所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述的上層車道板的施工是上層車道板採用預製結構，先期擱置於牛腿結構上，再通過管片與車道板預留鋼筋的焊接並後澆處理，使車道板與圓隧道結構形成剛性接頭。
8.根據權利要求1所述的一種雙層結構圓隧道的控制變形方法，其特徵在於所述的下層車道板為預製構件，形狀為「П」型，兩側路面板結構下空隙填砂處理。
全文摘要
本發明涉及隧道類，具體是涉及一種雙層結構隧道的控制變形方法，該方法採用如下的步驟首先進行預製管片的拼裝，之後立即安裝控制變形裝置拉杆，最後進行上、下層車道板的施工，其優點是，隧道管片採用通縫拼裝，結構內力小，管片的含鋼量小，成本低，且通過在隧道適當位置設置拉杆，有效地控制了隧道變形，經計算，在同等條件情況下，加拉杆的隧道變形一般小於錯縫拼裝隧道。
文檔編號E21D3/00GK1811130SQ20051011209
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月27日 優先權日2005年12月27日
發明者曹文宏, 曹偉飈, 喬宗昭, 徐薇娜, 沈張勇 申請人:上海市隧道工程軌道交通設計研究院