CN103046935B - 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法 - Google Patents

一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103046935B
CN103046935B CN201210591203.3A CN201210591203A CN103046935B CN 103046935 B CN103046935 B CN 103046935B CN 201210591203 A CN201210591203 A CN 201210591203A CN 103046935 B CN103046935 B CN 103046935B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel tube
concrete
curved steel
lining
lining cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210591203.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103046935A (zh
Inventor
张志强
师晓权
林银
李化云
阚呈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201210591203.3A priority Critical patent/CN103046935B/zh
Publication of CN103046935A publication Critical patent/CN103046935A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103046935B publication Critical patent/CN103046935B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是：a、在衬砌(1)建造处立模、绑扎衬砌钢筋(2)；b、将弧形钢管(3)焊接在衬砌钢筋(2)中的架立筋(2A)上，且弧形钢管(3)的中轴线与仰拱(1A)以上部位的衬砌(1)的环向轴线(1B)重合，弧形钢管(3)沿隧道纵向等间距分布；c、浇筑混凝土。该方法建造出的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构抗剪、抗弯承载能力强，安全性及可靠性高，且施工简单，易于推广。

Description

一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法
技术领域
本发明涉及一种大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法。
背景技术
水泥在水化固结过程中会释放大量的水化热。由于混凝土是一种不良的导热材料，其混凝土内部热量不易散发，会形成较高的水化热温升。在建造大跨(跨度达到15～50m)大体积混凝土(结构断面最小厚度在80cm以上)隧道衬砌时，混凝土内部的最高温度与外界气温之差超过25℃，随后在降温过程中，受到自身约束和外部约束，混凝土不能自由变形，于是就会在混凝土内部产生温度应力和约束应力，而早龄期混凝土的抗拉强度和其他物理性能还没有发展成熟，大跨大体积混凝土的抗拉强度低于温度应力，导致在混凝土内部产生温度应力，严重时，会产生贯穿裂缝。
为减少水化热温度应力对混凝土性能的影响，在大跨大体积混凝土隧道衬砌结构中可采取开设孔洞的措施。开孔洞虽能改善水化热的不良影响，但混凝土在开孔处会产生应力集中及截面刚度降低等问题而使其抗拉、抗剪性能降低，影响结构的安全性；即使增大配筋也难以确保结构的安全性及可靠性。
发明内容
本发明目的是提供一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法。该方法建造出的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构抗拉、抗剪承载能力强，安全性及可靠性高，且施工简单，易于推广。
本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是，一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是：
a、在衬砌建造处立模、绑扎衬砌钢筋；
b、将弧形钢管焊接在衬砌钢筋中的架立筋上，且弧形钢管的中轴线与仰拱以上部位的衬砌的环向轴线重合，弧形钢管沿隧道纵向等间距分布；
c、浇筑混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本方法建造的隧道衬砌结构，在仰拱以上部位的中心处(环向轴线)预埋中空的弧形钢管，因钢管的导热性能好，温度传递速率快，混凝土产生的水化热迅速通过钢管向外耗散；在混凝土内部产生温度应力小，早龄期混凝土的温度应力低于其抗拉强度，减少甚至避免裂缝的产生。同时，预埋的钢管作为永久性支护结构，不仅方便了施工，更提高了衬砌截面的抗剪能力，减小了截面孔洞应力集中效应。
数值模型试验也证明本发明方法修建的隧道结构具有良好的效果：
本发明与不开孔及环向开孔混凝土衬砌的数值模型计算结果表
衬砌截面形式 混凝土温度稳定后的时间 抗剪强度
不开孔混凝土衬砌 28d V
环向开孔套PVC筒混凝土衬砌 24d 0.91V
本发明(加钢管的混凝土衬砌) 19d 3.40V
(模型参数：衬砌厚度h＝1.8m，沿隧道设置环向钢管(PVC筒)，相邻环向钢管(PVC筒)的纵向间距d＝1.2m，钢管直径为D＝0.55m，壁厚t＝25mm。)
上表表明，与单纯的环向开孔混凝土衬砌相比，本发明的衬砌截面的抗剪能力提高了约249％，散热速率提高了约20％。这是由于本发明预埋的环向钢管散热性好，混凝土内部的温度应力小，减少甚至避免了裂缝的产生；同时，预埋环向钢管的混凝土衬砌横截面类似于箱型梁截面，也明显提高了衬砌的整体抗剪性能和抗弯性能。
上述的弧形钢管的直径为衬砌厚度的1/10～1/2，弧形钢管的壁厚为10～30mm，相邻弧形钢管的纵向间距为弧形钢管直径的2～3倍。
这种规格和间距的钢管既能很好的保证散热，减少裂缝的产生，增强衬砌的整体抗剪性能和抗弯性能，同时，也能很好的控制建造成本和投资。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进行进一步的详细说明。
附图说明
图1为用本发明实施例方法建造的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的横截面示意图。
图2是图1的A-A剖面放大结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1、图2示出，本发明的一种具体实施方式为：一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是：
a、在衬砌1建造处立模、绑扎衬砌钢筋2；
b、将弧形钢管3焊接在衬砌钢筋2中的架立筋2A上，且弧形钢管3的中轴线与仰拱1A以上部位的衬砌1的环向轴线1B重合，弧形钢管3沿隧道纵向等间距分布；
c、浇筑混凝土。
本例使用的弧形钢管3的直径D为衬砌厚度h的1/10～1/2，弧形钢管3的壁厚t为10～30mm，相邻弧形钢管3的纵向间距d为弧形钢管3直径D的2～3倍。

Claims (1)

1.一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是：
a、在衬砌(1)建造处立模、绑扎衬砌钢筋(2)；
b、将弧形钢管(3)焊接在衬砌钢筋(2)中的架立筋(2A)上，且弧形钢管(3)的中轴线与仰拱(1A)以上部位的衬砌(1)的环向轴线(1B)重合，弧形钢管(3)沿隧道纵向等间距分布；
所述的弧形钢管(3)的直径(D)为衬砌厚度(h)的1/10～1/2，弧形钢管(3)的壁厚(t)为10～30mm，相邻弧形钢管(3)的纵向间距(d)为弧形钢管(3)直径(D)的2～3倍。
c、浇筑混凝土。
CN201210591203.3A 2012-12-31 2012-12-31 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法 Active CN103046935B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210591203.3A CN103046935B (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210591203.3A CN103046935B (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103046935A CN103046935A (zh) 2013-04-17
CN103046935B true CN103046935B (zh) 2016-02-03

Family

ID=48059761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210591203.3A Active CN103046935B (zh) 2012-12-31 2012-12-31 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103046935B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109016085B (zh) * 2018-07-20 2023-07-07 中铁第四勘察设计院集团有限公司 复合式衬砌隧道模型的浇筑模具及其浇筑方法
CN109083660B (zh) * 2018-08-22 2020-07-31 山东建筑大学 基于钢筋混凝土底梁的软岩巷道或隧道底鼓治理支护结构及方法
CN110566235B (zh) * 2019-09-30 2021-02-23 中交第二航务工程局有限公司 用于空间受限条件下大直径圆形带钢内衬隧道衬砌的施工方法
CN112987813B (zh) * 2021-03-29 2022-02-01 武昌理工学院 不同强度衬砌砼通水冷却优化控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413304A (zh) * 2008-12-11 2009-04-22 中建二局第三建筑工程有限公司 现浇混凝土空心外墙及其施工方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1027600C (zh) * 1991-07-16 1995-02-08 武汉水利电力学院 压力引水隧洞的抗渗漏方法
JP2007224570A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Ohbayashi Corp シールド覆工用セグメント、シールド覆工体及びシールド覆工体の構築方法
CN100582386C (zh) * 2008-07-30 2010-01-20 中国科学院武汉岩土力学研究所 通透肋式拱梁隧道施工方法
CN101644160B (zh) * 2009-06-05 2011-07-20 中国科学院武汉岩土力学研究所 高地应力软岩卸压施工方法
CN101963060B (zh) * 2010-10-15 2012-07-11 西南交通大学 基于钢管拱肋支护结构的隧道施工方法
CN102287196A (zh) * 2011-06-29 2011-12-21 大连市市政设计研究院有限责任公司 一种长距离小净距隧道设计方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101413304A (zh) * 2008-12-11 2009-04-22 中建二局第三建筑工程有限公司 现浇混凝土空心外墙及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103046935A (zh) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103046935B (zh) 一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法
CN102493602B (zh) 延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱及其制作方法
CN105201143A (zh) 一种内置frp型材的碳纤维薄壁钢管混凝土组合柱及方法
CN208534048U (zh) 用于火工品和高辐射工房大体积混凝土结构的测温对拉螺杆
CN103953361A (zh) 既有隧道拱部衬砌严重开裂有净空加固体系
CN103306282A (zh) 分段配筋的预应力混凝土桩及施工方法
CN103089273B (zh) 一种纵向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法
CN206479124U (zh) 顶板钢筋保护层厚度检测工具
CN103737718B (zh) 预制钢筋混凝土空心柱模板及其制作方法
CN209555788U (zh) 城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构
CN103321242A (zh) 分段配筋的预应力混凝土连续墙及施工方法
CN203835403U (zh) 一种既有隧道拱部衬砌严重开裂有净空加固体系
CN105386442A (zh) 外包frp预应力再生混凝土管桩
CN207647212U (zh) 预制内填混凝土小口径frp管加固钢筋混凝土柱结构
CN205444915U (zh) 一种现浇混凝土结构电子测温计保护装置
CN109653106A (zh) 城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理技术
CN204326498U (zh) 螺杆式挑梁斜拉钢丝绳固定装置
CN203270950U (zh) 一种控制剪力墙两侧水平分布筋位置的装置
CN105603968A (zh) 一种高延性预制抗震混凝土桩
CN202990251U (zh) 一种环型玻璃钢筋材
CN206091298U (zh) 一种砌体预留洞专用支架
CN205677664U (zh) 一种柔性模板加固装置
CN105386437A (zh) 外包frp再生混凝土组合管桩
CN107386645A (zh) 一种具有空心混凝土定位垫块的对拉螺栓模板固定件及其使用方法
CN203373740U (zh) 分段配筋的预应力混凝土桩

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant