CN109209447A - 一种隧道钢波纹板支护连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道钢波纹板支护连接结构及其施工方法，包括位于隧道衬砌结构内侧的拱形波纹钢板支护，所述波纹钢板支护由波纹钢板拼接而成，所述钢波纹板的波纹方向与隧道横截面相垂直；所述波纹钢板支护的两侧拱脚处设置有混凝土基座，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板连接于混凝土基座上；波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接。本发明通过两垫片的夹制作用，实现相邻钢波纹板的牢固对接，相比重叠搭接，能避免轴力传递产生偏心作用，有助于降低和消除偏心、歪扭带来的影响，轴力传递路径更为合理，优化受力；施工便捷，可实现内侧连接，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道钢波纹板支护连接结构及其施工方法。
背景技术
在现有技术中，隧道内波纹钢板支护的环向上相邻钢波纹板之间采用相互重叠搭接，然后通过螺栓将其固定为一体，纵向上相邻钢波纹板之间采用法兰连接，这种连接方式虽然结构简单，但是受力不够合理，轴力传递易产生偏心，还会造成搭接区域过多的钢材浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种连接牢靠，受力合理的隧道钢波纹板支护连接结构及其施工方法。
本发明采用以下方案实现：一种隧道钢波纹板支护连接结构，包括位于隧道衬砌结构内侧的拱形波纹钢板支护，所述波纹钢板支护由波纹钢板拼接而成，所述钢波纹板的波纹方向与隧道横截面相垂直；所述波纹钢板支护的两侧拱脚处设置有混凝土基座，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板连接于混凝土基座上；波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接。
进一步的，所述混凝土基座上预埋有杆部朝上伸出混凝土基座上侧面的基座螺栓，混凝土基座上侧设置有固定连接于基座螺栓上的槽钢，槽钢开口朝上，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板插入至槽钢中，拱脚处波纹钢板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓固定连接。
进一步的，每组纵向连接垫片的数量为两个，纵向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个纵向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处的上、下侧，同组的两个纵向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的纵向连接螺栓连接在一起。
进一步的，每组环向连接垫片的数量为两个，环向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个环向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处波峰的上、下侧，同组的两个环向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的环向连接螺栓连接在一起。
一种如上所述隧道钢波纹板支护连接结构的施工方法，包括以下步骤：混凝土基座作业：（1）在隧道的两侧拱脚处施做混凝土基座并在混凝土基座中预埋入基座螺栓，待混凝土基座养护完成后，在混凝土基座上侧安装固定连接于基座螺栓的槽钢；（2）安装拱脚处钢波纹板：将波纹钢板支护拱脚处钢波纹板插入槽钢中，然后将拱脚处钢波纹板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓固定连接；（3）拼接环向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护环向上的波纹钢板，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接；（4）拼接纵向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护纵向上的波纹钢板，波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接。
进一步的，步骤（3）中，每组环向连接垫片的数量为两个，环向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个环向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处波峰的上、下侧，同组的两个环向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的环向连接螺栓连接在一起。
进一步的，步骤（4）中，每组纵向连接垫片的数量为两个，纵向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个纵向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处的上、下侧，同组的两个纵向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的纵向连接螺栓连接在一起。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过两垫片的夹制作用，实现相邻钢波纹板的牢固对接，相比重叠搭接，能避免轴力传递产生偏心作用，有助于降低和消除偏心、歪扭带来的影响，轴力传递路径更为合理，优化受力；能大大减少用钢量，螺栓和垫片可通过集中工程化生产，有利于降低成本和材料精度，减少现场施工；施工便捷，可实现内侧连接，提高工作效率。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例隧道断面示意图；
图2为图1中A部的放大结构示意图；
图3为图2中B-B剖面图；
图4为本发明实施例环向波纹钢板连接示意图；
图5为本发明实施例环向波纹钢板连接剖面图；
图6为本发明实施例纵向波纹钢板连接示意图；
图7为本发明实施例纵向波纹钢板连接剖面图；
图中标号说明：1-衬砌结构、2-防水结构、3-钢波纹板支护、4-混凝土基座、5-槽钢、6-基座螺栓、7-螺栓、8-环向连接垫片、9-环向连接螺栓、10-纵向连接垫片、11-纵向连接螺栓、12-钢波纹板。
具体实施方式
如图1~7所示，一种隧道钢波纹板支护连接结构，包括位于隧道衬砌结构1内侧的拱形波纹钢板支护3，波纹钢板支护3与衬砌结构1之间的间隙内设置有防水结构，所述波纹钢板支护3由波纹钢板沿环向和纵向12拼接而成，所述钢波纹板12的波纹方向与隧道横截面相垂直；所述波纹钢板支护3的两侧拱脚处设置有混凝土基座4，波纹钢板支护3拱脚处的波纹钢板连接于混凝土基座上；波纹钢板支护3上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片10进行连接，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片8进行连接；本发明隧道内钢波纹板支护上波纹钢板的连接结构，能够使钢波纹板连接牢靠、受力优化、施工便捷，并显著提高施工质量和经济效益，解决现有运营隧道加固维修问题。
在本实施例中，所述混凝土基座4上预埋有杆部朝上伸出混凝土基座上侧面的基座螺栓6，混凝土基座上侧设置有固定连接于基座螺栓上的槽钢5，所述的槽钢内部宽度匹配钢波纹板的波高，槽钢5开口朝上，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板插入至槽钢5中，拱脚处波纹钢板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓7固定连接；拱脚处槽钢的布置能分散钢波纹板传递的集中力，并且将钢波纹板与混凝土基座牢牢连接。
在本实施例中，每组纵向连接垫片10的数量为两个，纵向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个纵向连接垫片10分别位于两波纹钢板连接处的上、下侧，同组的两个纵向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的纵向连接螺栓11连接在一起。
在本实施例中，每组环向连接垫片8的数量为两个，环向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个环向连接垫片8分别位于两波纹钢板连接处波峰的上、下侧，同组的两个环向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的环向连接螺栓9连接在一起；环向连接垫片8为与钢波纹板波峰匹配的弧状结构，与环向连接螺栓9配合的螺母可提前焊在外侧环向连接垫片的螺栓孔对应位置上；环向上相邻钢波纹板拼接时应做好钢波纹板的临时固定措施。
本发明通过两垫片的夹制作用，实现相邻钢波纹板的牢固对接，相比重叠搭接，能避免轴力传递产生偏心作用，有助于降低和消除偏心、歪扭带来的影响，轴力传递路径更为合理，优化受力，提高=承载能力；相比通过钢波纹板端头的法兰连接，该方法能大大减少用钢量，而且也避免过多的焊接所造成的钢材损伤缺陷；螺栓和垫片可通过集中工程化生产，有利于降低成本和材料精度，减少现场施工；施工便捷，可实现内侧连接，提高工作效率。
一种如上所述隧道钢波纹板支护连接结构的施工方法，包括以下步骤：混凝土基座作业：（1）在隧道的两侧拱脚处施做混凝土基座4并在混凝土基座中预埋入基座螺栓6，待混凝土基座养护完成后，在混凝土基座上侧安装固定连接于基座螺栓的槽钢5；（2）安装拱脚处钢波纹板：将波纹钢板支护拱脚处钢波纹板12插入槽钢5中，然后将拱脚处钢波纹板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓7固定连接；（3）拼接环向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护环向上的波纹钢板，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接；（4）拼接纵向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护纵向上的波纹钢板，波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接；最后进行防水结构的施工。
在本实施例中，步骤（3）中，每组环向连接垫片的数量为两个，环向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个环向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处波峰的上、下侧，同组的两个环向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的环向连接螺栓连接在一起。
在本实施例中，步骤（4）中，每组纵向连接垫片的数量为两个，纵向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个纵向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处的上、下侧，同组的两个纵向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的纵向连接螺栓连接在一起。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种隧道钢波纹板支护连接结构，其特征在于：包括位于隧道衬砌结构内侧的拱形波纹钢板支护，所述波纹钢板支护由波纹钢板拼接而成，所述钢波纹板的波纹方向与隧道横截面相垂直；所述波纹钢板支护的两侧拱脚处设置有混凝土基座，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板连接于混凝土基座上；波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接。
2.根据权利要求1所述的隧道钢波纹板支护连接结构，其特征在于：所述混凝土基座上预埋有杆部朝上伸出混凝土基座上侧面的基座螺栓，混凝土基座上侧设置有固定连接于基座螺栓上的槽钢，槽钢开口朝上，波纹钢板支护拱脚处的波纹钢板插入至槽钢中，拱脚处波纹钢板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的隧道钢波纹板支护连接结构，其特征在于：每组纵向连接垫片的数量为两个，纵向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个纵向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处的上、下侧，同组的两个纵向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的纵向连接螺栓连接在一起。
4.根据权利要求1或2所述的隧道钢波纹板支护连接结构，其特征在于：每组环向连接垫片的数量为两个，环向上相连接的两波纹钢板的连接部位平齐，同组的两个环向连接垫片分别位于两波纹钢板连接处波峰的上、下侧，同组的两个环向连接垫片与波纹钢板三者之间采用穿过三者的环向连接螺栓连接在一起。
5.一种如权利要求2所述隧道钢波纹板支护连接结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混凝土基座作业：在隧道的两侧拱脚处施做混凝土基座并在混凝土基座中预埋入基座螺栓，待混凝土基座养护完成后，在混凝土基座上侧安装固定连接于基座螺栓的槽钢；（2）安装拱脚处钢波纹板：将波纹钢板支护拱脚处钢波纹板插入槽钢中，然后将拱脚处钢波纹板插入槽钢中部位的波峰和波谷分别与槽钢两侧板通过螺栓固定连接；（3）拼接环向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护环向上的波纹钢板，环向相邻的两波纹钢板之间通过多组环向连接垫片进行连接；（4）拼接纵向相邻钢波纹板：拼接波纹钢板支护纵向上的波纹钢板，波纹钢板支护上纵向相邻的两波纹钢板之间通过多组纵向连接垫片进行连接。
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