CN109812278A - 一种零覆土波纹板进洞结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于土工结构装配领域，涉及一种零覆土波纹钢板进洞结构，包括两个基座以及跨越两个所述基座设置的拱形波纹板结构；两个所述基座远离所述拱形波纹板结构的一侧确定的平面为第一平面；还包括设置在所述拱形波纹板结构朝向所述第一平面的一侧的波纹板加固结构，以及环绕设置在拱形波纹板结构外部的拱形钢筋结构；还包括超前大管棚钢管限位结构，包括设置在拱形波纹板结构两侧的首端工字钢以及末端工字钢，所述超前大管棚钢管限位结构还包括跨越首端工字钢以及末端工字钢设置的一根或多根超前大管棚钢管套筒。本发明提高了隧道进洞时的安全性，提高了作业效率，施工准确度，节省了大量的人力物力。

Description

一种零覆土波纹板进洞结构

技术领域

本发明属于土工结构装配领域，涉及一种零覆土波纹板进洞结构。

背景技术

随着高速公路里程数爆发式增长，中国山区面积约为平原区面积的2/3，因此，山岭隧道的建设成为了公路建设的控制性工程。新建隧道中，不乏有很多围岩条件差的隧道，在这些隧道中能否成功进洞成为了隧道建设关键的一步。由于山岭隧道围岩条件差，洞口处坡度较陡，不正确的进洞方法可能造成洞口上方大面积滑石，严重的会造成洞口坍塌。因此，针对怎样简便、安全的进洞，一直是研究重点。

山岭隧道中进洞方式分为传统的进洞和不伤坡进洞两类。传统的进洞方式会对洞口上方大面积刷坡来保证坡面稳定，防止危石滑落。而不伤坡进洞方式保持了原有坡面的稳定性，但施工工艺复杂，从而会导致施工不准确、效率低。隧道波纹板结构在隧道衬砌结构中应用，其作用广、易成型、可重复利用等优势，必将会成为隧道结构加固的重要方法。

波纹板结构先前主要用于地下涵洞、大型圆柱形罐体，逐渐的公路隧道领域也开始尝试，零覆土波纹板隧道进洞结构领域几乎没有，没有相关经验借鉴，随着波纹板在隧道衬砌结构领域的涉及，虽然波纹板与传统的混凝土、钢筋混凝土有很大的差异，但是基于波纹板的特性，其在隧道其他方面应用也会更加广泛。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种零覆土波纹板进洞结构，有利于控制大管棚钢管打入角度、提高打入精度、预防洞口上方出现滑石危害，保证施工人员安全。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种零覆土波纹板进洞结构，包括两个基座以及跨越两个所述基座设置的拱形波纹板结构；两个所述基座远离所述拱形波纹板结构的一侧确定的平面为第一平面；还包括设置在所述拱形波纹板结构朝向所述第一平面的一侧的波纹板加固结构，以及环绕设置在拱形波纹板结构外部的拱形钢筋结构。

可选地，还包括超前大管棚钢管限位结构，该超前大管棚钢管限位结构包括设置在拱形波纹板结构两侧的首端工字钢以及末端工字钢，所述首端工字钢以及末端工字钢也固定在两个所述基座上；所述超前大管棚钢管限位结构还包括跨越首端工字钢以及末端工字钢设置的一根或多根超前大管棚钢管套筒。

可选地，所述首端工字钢以及末端工字钢上预制有用于固定所述超前大管棚钢管套筒的预制孔；通过所述预制孔与所述超前大管棚钢管套筒控制所述超前大管棚钢管套筒的外插角。

可选地，还包括设置在所述波纹板加固结构远离所述拱形波纹板结构的波纹板支撑结构，所述波纹板支撑结构沿拱形波纹板结构的环向和纵向布置，包括环向支撑结构与纵向连接结构，纵向连接结构与环向支撑结构交叉处固定连接。

可选地，所述环向支撑结构与纵向连接结构的交叉处使用螺栓进行固定连接。

可选地，所述波纹板加固结构包括呈“X”形交叉设置的两根钢筋。

可选地，所述拱形钢筋结构包括若干根纵向钢筋、若干根环向钢筋以及若干根单肢箍筋；所述纵向钢筋沿所述拱形波纹板结构的延伸方向并列布置，所述环向钢筋沿所述纵向钢筋的延伸方向并列布置；所述环向钢筋与所述纵向钢筋相交叉处通过单肢箍筋与拱形波纹板结构固定连接。

可选地，所述拱形波纹板结构、波纹板加固结构以及拱形钢筋结构的两端均浇注在基座内部。

可选地，所述拱形波纹板结构以及拱形钢筋结构之间还浇注有用于形成防护结构的混凝土。

可选地，所述拱形波纹板结构由若干张波纹板并列搭接而成。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在拱形波纹板结构外侧和拱形钢筋结构浇筑混凝土，拱形波纹板结构不仅起到了梁拱效应，也为，拱形波纹板结构上方的拱形钢筋结构浇筑混凝土的模板，避免了满堂支架进度慢、质量差、成本高等缺点；同时可根据洞口截面形式灵活布置，适应任何断面，节省了大量人力物力；此外，拱形波纹板结构可作为防护结构，以防隧道洞口上方落石危险。

该复合结构是传统方法的优化改进，可用于围岩条件差的隧道洞口开挖，减少削坡，通过预先固定好超前大管棚钢管套筒的位置，简化了施工过程，提高了施工精度和质量，由钢筋混凝土构成的导向墙结构防止打入钢管时因为震动等因素造成的角度偏差。该结构改善了洞口处围岩力学性质，简化施工，经济环保，确保施工安全，可用于软弱围岩隧道进出洞施工，提高了隧道施工过程的安全性，提高了钢管打入的准确性，节约了人力物力，施工方便。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为超前大管棚钢管限位结构的结构示意图；

图3为超前大管棚钢管限位结构的第二视角示意图；

图4为本发明的正面视图；

图5为超前大管棚钢管限位结构以及波纹板加固结构的位置示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图5，附图中的元件标号分别表示：基座0、拱形波纹板结构1、波纹板支撑结构2、波纹板加固结构3、超前大管棚钢管限位结构4、超前大管棚钢管套筒41、首端工字钢42、末端工字钢43、拱形钢筋结构5、纵向钢筋51、横向钢筋52、单肢箍筋53。

本发明公开了一种零覆土波纹板进洞结构，基座0、拱形波纹板结构1、波纹板支撑结构2、波纹板加固结构3、超前大管棚钢管限位结构4和拱形钢筋结构5；若干个波纹板搭接成拱形波纹板结构1；波纹板加固结构3通过两根钢筋搭接呈“X”的加固结构固定在拱形波纹板结构1外侧；拱形钢筋结构5包括等间距布置的多根纵向钢筋51、多根环向钢筋52和多根单肢箍筋53，纵向钢筋51和横向钢筋52的搭接处固定连接，纵向钢筋51和横向钢筋52的搭接处与拱形波纹板结构1的外侧通过单肢箍筋53连接；拱形波纹板结构1、波纹板加固结构3和拱形钢筋结构5两端浇筑在基座0内部。在基座0内部绑扎钢筋网，形成钢骨架，然后浇筑混凝土，基座0也为波纹板支撑结构2的端部提供支撑。波纹板支撑结构2沿拱形波纹板结构1环向布置和纵向布置，包括环向支撑结构与纵向连接结构，环向支撑结构与纵向连接结构之间通过螺栓连接。超前大管棚钢管限位结构4包括超前大管棚钢管套筒41和固定在拱形波纹板结构1两侧的首端工字钢42和末端工字钢43，首端工字钢42和末端工字钢43固定基座0表面，将超前大管棚钢管套筒41固定在拱形钢筋结构5内预留间隔处，通过将超前大管棚钢管套筒41固定在首端工字钢42和末端工字钢43预制孔内形成设计所需的外插角。该结构呈拱墙式零覆土进洞结构，通过在拱形波纹板结构1和拱形钢筋结构5之间浇筑混凝土形成防护结构和导向墙结构。

具体的，超前大管棚钢管限位结构4包括超前大管棚钢管套筒41和固定在拱形波纹板结构首端工字钢42和末端工字钢43，拱形波纹板结构纵向长度为1.2m，设计外插角为6°，末端工字钢43比首端工字钢42高140mm，首端工字钢42和末端工字钢43表面预留130mm的预制孔，末端工字钢43和首端工字钢42固定在零覆土波纹板进洞结构基座0上，通过末端工字钢43和首端工字钢42高度差形成6°外插角；超前大管棚钢管套筒41沿纵向固定在多根环向钢筋52上，超前大管棚钢管套筒41两端布置各布置一根纵向钢筋51，并与多根环向钢筋52搭接，上下纵向钢筋51和多根环向钢筋52搭接处通过单肢箍筋连接，从而固定拱形钢筋结构5内超前大管棚钢管套筒41位置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：

包括两个基座以及跨越两个所述基座设置的拱形波纹板结构；

两个所述基座远离所述拱形波纹板结构的一侧确定的平面为第一平面；

还包括设置在所述拱形波纹板结构朝向所述第一平面的一侧的波纹板加固结构，以及环绕设置在拱形波纹板结构外部的拱形钢筋结构。

2.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：还包括超前大管棚钢管限位结构，该超前大管棚钢管限位结构包括设置在拱形波纹板结构两侧的首端工字钢以及末端工字钢，所述首端工字钢以及末端工字钢也固定在两个所述基座上；所述超前大管棚钢管限位结构还包括跨越首端工字钢以及末端工字钢设置的一根或多根超前大管棚钢管套筒。

3.如权利要求2中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述首端工字钢以及末端工字钢上预制有用于固定所述超前大管棚钢管套筒的预制孔；通过所述预制孔与所述超前大管棚钢管套筒控制所述超前大管棚钢管套筒的外插角。

4.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：还包括设置在所述波纹板加固结构远离所述拱形波纹板结构的波纹板支撑结构，所述波纹板支撑结构沿拱形波纹板结构的环向和纵向布置，包括环向支撑结构与纵向连接结构，纵向连接结构与环向支撑结构交叉处固定连接。

5.如权利要求4中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述环向支撑结构与纵向连接结构的交叉处使用螺栓进行固定连接。

6.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述波纹板加固结构包括呈“X”形交叉设置的两根钢筋。

7.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述拱形钢筋结构包括若干根纵向钢筋、若干根环向钢筋以及若干根单肢箍筋；所述纵向钢筋沿所述拱形波纹板结构的延伸方向并列布置，所述环向钢筋沿所述纵向钢筋的延伸方向并列布置；所述环向钢筋与所述纵向钢筋相交叉处通过单肢箍筋与拱形波纹板结构固定连接。

8.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述拱形波纹板结构、波纹板加固结构以及拱形钢筋结构的两端均浇注在基座内部。

9.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述拱形波纹板结构以及拱形钢筋结构之间还浇注有用于形成防护结构的混凝土。

10.如权利要求1中所述的零覆土波纹板进洞结构，其特征在于：所述拱形波纹板结构由若干张波纹板并列搭接而成。