CN105443156B - 一种盾构隧道预制化隔墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构隧道预制化隔墙，其包括：承载骨架、混凝土预制隔墙板以及隔墙基座；其中，在一块盾构管片的长度内，多根相互平行且间隔一定距离的水平钢龙骨和多根根互相平行且间隔一定距离的竖向钢龙骨相互连接构成承载骨架。本发明的盾构隧道预制化隔墙采用钢结构龙骨作为结构主受力构件，能够承受风道风压作用，采用混凝土预制隔墙板作为隔墙墙板结构，预制隔墙墙板与钢结构龙骨之间采用装配式连接，隔墙墙板板缝采用结构连接构造，保证了隔墙密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及隧道侧向排烟通道隔墙的设计，尤其是涉及一种采用预制混凝土构件与钢结构相结合的盾构隧道预制化隔墙。
背景技术
随着城市地下空间的开发，大直径、长距离盾构法隧道在城市快速路的建设中得到了大量的应用。目前的过江、跨海隧道都在往深、大、长、难等方向发展，随着隧道路网规划的不断增加，隧道通道条件也更加复杂，根据隧道消防的需要，需在隧道内增加排烟通道，并通过排烟通道隔墙与行车道分隔开。
在隧道内部侧面设置排烟通道预制化隔墙属于创新性设计，通常情况下，可采用钢筋混凝土隔墙进行设计。盾构隧道内部空间狭小，盾构机施工管道需布置在排烟通道内部，盾构机施工管道拆除时，需穿过排烟通道的隔墙位置，因此排烟通道隔墙需在盾构机施工管道拆除完毕后才能施工，直接影响隧道施工工期，延长施工时间。
目前，国内的建筑工程、市政工程中大量采用了轻质隔墙，以加快施工速度，而轻质隔墙的墙面强度较低，无法承受风荷载的作用，不能适应现有的排烟通道隔墙的使用环境特殊。
由此可将现有的隔墙的不能够满足现有的长距离盾构法隧道中，建造排烟通道的目的，亟待需要新型的混凝土隔墙。
发明内容
本发明的目的是提供一种盾构隧道预制化隔墙，其具有成本低、实用、隔音、防水、防冻、抗压、耐用、使用方便的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种盾构隧道预制化隔墙，其包括：承载骨架、混凝土预制隔墙板以及隔墙基座；
其中，在一块盾构管片的长度内，多根相互平行且间隔一定距离的水平钢龙骨和多根互相平行且间隔一定距离的竖向钢龙骨相互连接构成承载骨架；
所述混凝土预制隔墙板上设置有第一定位点和第二定位点；
每个所述混凝土预制隔墙板通过所述第一定位点与所述水平钢龙骨固定连接；
每个所述混泥土预制隔墙板通过所述第二定位点与所述竖向钢龙骨固定连接；
所述第一定位点的数量与所述第二定位点的数量相等；
每个所述混凝土预制隔墙板的长度为b，宽度为a，相邻距离最近的所述第一定位点与所述第二定位点之间的距离c满足c2=(1/4b)2+(1/3a)2；
所述预制化隔墙的底端的预制隔墙板与所述隔墙基座固定连接，所述预制化隔墙的顶端与盾构管片通过建筑法密封连接。
本发明的一个实施例中，所述混凝土预制隔墙板的侧边上设置有相互配合的凸出部和凹槽，方便安装时，将两块所述混凝土预制隔墙板配合组装。
本发明的一个实施例中，所述混凝土预制隔墙板包括陶粒、水泥、中砂、防水剂、减水剂、防冻剂组分, 其中，各组分比例为：陶粒54-71%、水泥18-26%、中砂10-20%、防水剂0.13-0.92%、减水剂0.098-0.69%。
本发明的一个实施例中，所述第一定位点、第二定位点上设置有预埋件，所述混凝土预制隔墙板通过所述预埋件分别与所述水平钢龙骨、所述竖向钢龙骨连接。
本发明的一个实施例中，其中，在一块盾构管片的长度内，所述水平钢龙骨的数量为8根，所述竖向钢龙骨的数量为6根，所述水平钢龙骨与所述竖向钢龙骨通过卡槽、焊接或者螺栓固定连接。
本发明的一个实施例中，所述混凝土预制隔墙板的外侧设置有装饰防火板。
本发明的一个实施例中，所述混凝土预制隔墙板之间形成有预制隔墙板水平接缝，通过水泥砂浆填补所述水平接缝。
本发明的一个实施例中，所述混凝土预制隔墙板之间形成有预制隔墙板竖向接缝，所述预制隔墙板竖向接缝通过发泡聚乙烯棒填堵。
本发明的一个实施例中，所述水平钢龙骨和所述竖向钢龙骨上均设置有加强筋，所述加强筋与所述水平钢龙骨、所述竖向钢龙骨通过焊接或者螺栓连接。
本发明的一个实施例中，所述预制化隔墙的顶端与盾构管片之间形成有接缝，所述接缝通过发泡聚乙烯棒和水泥砂浆填实。
本发明与现有技术比较具有以下有益技术效果：
本发明的盾构隧道预制化隔墙采用钢结构龙骨作为结构主受力构件，能够承受风道风压作用，采用混凝土预制隔墙板作为隔墙墙板结构，其具有隔音，保温，轻质，环保，吸水率低，抗老化，抗冲击、抗震防震的优点；本发明预制隔墙板上定位点的设置，使得混凝土预制隔墙板的受力均衡、平衡、耐用、且充分利用钢龙骨支撑支架的支撑作用，避免局部受力不均影响混凝土预制隔墙板的正常使用，而且利于不同的混凝土预制隔墙板之间进行组合安装。
附图说明
图1为本发明的盾构隧道预制化隔墙的剖面图；
图2为本发明的盾构隧道预制化隔墙的立面图；
图3为本发明的混凝土预制化隔墙的混凝土预制隔墙板的水平接缝示意图；
图4为本发明的混凝土预制隔墙板竖向接缝及混凝土预制隔墙板与竖向钢龙骨连接示意图；
图5为本发明的混凝土预制化隔墙的顶面水平接缝示意图；
图6为本发明的下层混凝土预制隔墙板结构示意图；
图6A为图6中沿A-A线的剖面侧视图；
图7为本发明的中间层混凝土预制隔墙板的结构示意图；
图7A为图7中沿B-B线的剖面侧视图；
图8为本发明的顶层混凝土预制隔墙板的结构示意图；
图8A为图8中沿C-C线的剖面侧视图；
图9为本发明的混泥土预制隔墙板与水平钢龙骨连接示意图。
附图标记说明
1竖向钢龙骨
2混凝土预制隔墙板
3装饰防火板
4预制隔墙板水平接缝
5预制隔墙板顶面接缝
6水平钢龙骨
7预制隔墙板竖向接缝
8盾构管片
9预埋件
10定位点
11隔墙基座
12角钢。
具体实施方式
请配合参阅图1至图9所示，本发明的盾构隧道预制化隔墙，其包括：承载骨架、混凝土预制隔墙板2以及隔墙基座11； 其中，在一块盾构管片的8长度内，多根相互平行且间隔一定距离的水平钢龙骨6和多根互相平行且间隔一定距离的竖向钢龙骨1相互连接构成承载骨架，水平钢龙骨6与竖向钢龙1骨通过卡槽、焊接或者螺栓固定连接；每个预制隔墙板上设置有多个第一定位点和多个第二定位点，多个混泥土预制隔墙板2通过第一定位点和第二定位点分别与水平钢龙骨6、竖向钢龙骨1固定连接形成预制化隔墙，较佳的，在一块盾构管片的长度内，水平钢龙骨的数量为8根，竖向钢龙骨的数量为6根，这样设计既能降低了成本，又能很好的满足预制化隔墙的正常的支撑作用。
每个所述混凝土预制隔墙板2通过第一定位点与水平钢龙骨6固定连接，每个所述混泥土预制隔墙板2通过第二定位点与所述竖向钢龙骨1固定连接，且第一定位点的数量与第二定位点的数量相等，较佳的，经过试验证明，当混凝土预制隔墙板2上与水平钢龙骨6固定的第一定位点的数量等于混凝土预制隔墙板2上的第二定位点时，其混凝土预制墙板2能承受较大的竖向力，也能较好的承受风压，减少了混凝土预制隔墙板2预埋件9的个数，不但降低了成本，而且使得混凝土预制墙板2水平受力和竖向受力均衡，具有最优的支撑强度。
当混凝土预制隔墙板2上的第一定位点和第二定位点的数量分别为2时，每个所述混凝土预制隔墙板2的长度为b，宽度为a，相邻距离最近的所述第一定位点与所述第二定位点之间的距离c满足c2=(1/4b)2+(1/3a)2。当上述第一定位点和第二定位点满足上述条件时，钢龙骨对预制隔墙板2的固定效果最佳，能够较好的支撑，并具有最好的抗压能力，使得混凝土预制隔墙板2的受力均衡、平衡、耐用、且充分利用钢龙骨支撑支架的支撑作用，避免局部受力不均影响混凝土预制隔墙板的正常使用，而且利于不同的混凝土预制隔墙板之间进行组合安装。
请配合参阅图1所示，本发明的预制化隔墙的底端的预制隔墙板2与隔墙基座11固定连接，具体的，在底层混凝土预制隔墙板2安装时，在混凝土预制隔墙板2的隔墙基座11顺板宽方向打入锲子调平，然后采用水泥砂浆将混凝土预制隔墙板2与隔墙基座11之间的空隙填塞严实，从而完成对底层混泥土预制隔墙板的施工。
请配合参阅图5所示，本发明的盾构隧道预制化隔墙的顶端与盾构管片8通过建筑法密封连接，盾构隧道预制化隔墙的顶端与盾构管片8之间形成有接缝，接缝通过发泡聚乙烯棒和水泥砂浆填实。具体的，在混凝土预制隔墙板2的顶部安装定位后，对混凝土预制隔墙板2的顶面形成的水平接缝5施工时，首先以发泡聚乙烯棒将混凝土预制隔墙板2与盾构管片8之间空隙填实，然后在混凝土预制隔墙板2的外侧作好支挡后，以水泥砂浆填实，完成时施工。
混凝土预制隔墙板2侧边上设置有相互配合的凸出部和凹槽，安装时，方便将两块混凝土预制隔墙板2配合组装。较佳的，本发明的混凝土预制隔墙板2包括陶粒、水泥、中砂、防水剂、减水剂、防冻剂组分，各组分比例为：陶粒54-71%、水泥18-26%、中砂10-20%、防水剂0.13-0.92%、减水剂0.098-0.69%。通过采用上述组分制备的混凝土预制墙板，其具有隔音，保温，环保，吸水率低，抗老化，抗冲击、抗震防震，运用到盾构隧道内，具有非常好的应用效果。
较佳的，请配合参阅图4和图9所示，本发明的混泥土预制隔墙板2的定位点10上设置的预埋件9，通过预埋件9分别与水平钢龙骨6和竖向钢龙骨1连接。本发明中，预埋件9可以通过角钢12分别与竖向钢龙骨1和水平钢龙骨6焊接连接。
请配合参阅图3所示，本发明的混凝土预制隔墙板2之间形成有预制隔墙板水平接缝4，通过水泥砂浆填补预制隔墙板水平接缝4。具体的，本发明的混凝土预制隔墙板2水平安装时，首先在下层混凝土预制隔墙板2的顶部满涂水泥砂浆，各混凝土预制隔墙板2的水平接缝4之间的水泥砂浆应饱满，安装时，应以接缝间挤出砂浆为宜。
请配合参阅图4所示，本发明的混凝土预制隔墙板2之间形成有预制隔墙板竖向接缝7，预制隔墙板竖向接缝7通过发泡聚乙烯棒填堵。对混凝土预制隔墙板2竖向接缝填补施工时，应先在预制隔墙板竖向的接缝7处安装发泡聚乙烯棒堵缝，在混凝土预制隔墙板2的墙板外侧作好支挡后，以细石混凝土灌缝填实。
较佳的，本发明的水平钢龙骨6和竖向钢龙骨1上均设置有加强筋，加强筋与水平钢龙骨6、竖向钢龙骨1通过焊接或者螺栓连接。
请参阅图1所示，较佳的，本发明的混凝土预制隔墙板2的外侧设置有装饰防火板3。混泥土预制隔墙板2安装就位后，在混凝土预制隔墙板2的墙板间接缝4、5、7灌缝填实施工完毕后，在混凝土预制隔墙板2的外侧安装装饰防火板3，即完成盾构隧道预制化隔墙的构建。
本发明的盾构隧道预制化隔墙采用钢结构龙骨作为结构主受力构件，能够承受风道风压作用，采用混凝土预制隔墙板作为隔墙墙板结构，预制隔墙墙板与钢结构龙骨之间采用装配式连接，隔墙墙板板缝采用结构连接构造，保证了隔墙密封性能。钢结构龙骨通过预埋件和后锚固锚栓分别与盾构隧道内部上层车道结构和盾构管片相连接。
本发明的盾构隧道预制化隔墙，其在一定的距离范围内采用了优化的水平钢龙骨和竖向钢龙骨的数量以及最优的组合方式，既节省了成本，又达到了实用的效果；同时，本发明采用了包括陶粒、水泥、中砂、防水剂、减水剂、防冻剂等组分的混凝土预制墙板，该混凝土预制墙板具有隔音，保温，轻质，环保，吸水率低，抗老化，抗冲击、抗震防震的优点；本发明通过合理的设定在混凝土预制墙板上定位点的数量，达到了最佳的固定效果，既能节省成本又能起到坚固的支撑作用。
以上仅为本发明的较佳实施例，不得以此限定本发明实施的保护范围，因此凡参考本发明的说明书内容所作的简单等效变化与修饰，仍属本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，其包括：承载骨架、混凝土预制隔墙板以及隔墙基座；
其中，在一块盾构管片的长度内，多根相互平行且间隔一定距离的水平钢龙骨和多根互相平行且间隔一定距离的竖向钢龙骨相互连接构成承载骨架；
所述混凝土预制隔墙板上设置有第一定位点和第二定位点；
每个所述混凝土预制隔墙板通过所述第一定位点与所述水平钢龙骨固定连接；
每个所述混泥土预制隔墙板通过所述第二定位点与所述竖向钢龙骨固定连接；
所述第一定位点的数量与所述第二定位点的数量相等；
每个所述混凝土预制隔墙板的长度为b，宽度为a，相邻距离最近的所述第一定位点与所述第二定位点之间的距离c满足c2=(1/4b)2+(1/3a)2；
所述预制化隔墙的底端的预制隔墙板与所述隔墙基座固定连接，所述预制化隔墙的顶端与盾构管片通过建筑法密封连接；
所述混凝土预制隔墙板包括陶粒、水泥、中砂、防水剂、减水剂、防冻剂组分, 其中，各组分比例为：陶粒54-71%、水泥18-26%、中砂10-20%、防水剂0.13-0.92%、减水剂0.098-0.69%；
在一块盾构管片的长度内，所述水平钢龙骨的数量为8根，所述竖向钢龙骨的数量为6根。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述混凝土预制隔墙板的侧边上设置有相互配合的凸出部和凹槽，方便安装时，将两块所述混凝土预制隔墙板配合组装。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述第一定位点、第二定位点上设置有预埋件，所述混凝土预制隔墙板通过所述预埋件分别与所述水平钢龙骨、所述竖向钢龙骨连接。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
其中，所述水平钢龙骨与所述竖向钢龙骨通过卡槽、焊接或者螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述混凝土预制隔墙板的外侧设置有装饰防火板。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述混凝土预制隔墙板之间形成有预制隔墙板水平接缝，通过水泥砂浆填补所述水平接缝。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述混凝土预制隔墙板之间形成有预制隔墙板竖向接缝，所述预制隔墙板竖向接缝通过发泡聚乙烯棒填堵。
8.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述水平钢龙骨和所述竖向钢龙骨上均设置有加强筋，所述加强筋与所述水平钢龙骨、所述竖向钢龙骨通过焊接或者螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的盾构隧道预制化隔墙，其特征在于，
所述预制化隔墙的顶端与盾构管片之间形成有接缝，所述接缝通过发泡聚乙烯棒和水泥砂浆填实。
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