CN111424880A - 一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构及其施工方法，包括岩体和悬臂梁，所述悬臂梁分为嵌入段和悬臂段，所述岩体上开挖有嵌入槽，所述悬臂梁的嵌入段与嵌入槽嵌合，所述悬臂梁包括纵筋和箍筋，所述箍筋套设在纵筋的外侧，所述纵筋布设于悬臂梁的四周且从所述悬臂梁的嵌入段的端面伸出，所述嵌入槽的端部开凿有若干个第一嵌入孔道，所述纵筋与第一嵌入孔道嵌合，本发明在岩体上开凿出与悬臂梁的嵌入段嵌合的嵌入槽，通过将悬臂梁嵌入岩体内，实现桥机吊车梁承载结构的稳定性提高，解决现有技术中当岩壁质量差时，悬臂梁与岩体之间的摩擦力使得岩壁和斜台之间发生塑性破坏，进而导致岩锚梁的结构失稳问题。
Description
技术领域
本发明属于水利水电技术地下厂房建设技术领域，具体属于一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构及其施工方法。
背景技术
大型水电站地下厂房的机电设备吊装需要桥机，桥机吊车梁承载平台作为桥机的承载结构，其承载力必须能够与桥机荷载相适应。现有的厂房岩承载平台多为岩锚梁加固结构，即将岩锚梁置于岩体的倾斜台阶面，通过锚杆与岩体之间的锚固力以及岩锚梁与岩壁之间的摩擦力使梁保持稳定，并通过贯穿锚索，提供长期的紧固力。
现有技术能够适用于厂房岩体强度高、质量好的情况，锚固质量能够得到保证，摩擦力能充分发挥稳固作用，但是岩壁质量较差时，岩锚梁与岩壁之间的摩擦力可能会使得岩壁和斜台发生塑性破坏，进而导致岩锚梁的结构失稳。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，在岩壁质量较差的情况下，通过岩体嵌入悬臂梁的方式，实现桥机吊车梁承载结构的稳定。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括悬臂梁，所述悬臂梁包括纵筋和箍筋，所述纵筋平行设置有若干排，所述箍筋套设在若干排所述纵筋的外侧，若干排所述纵筋均绑扎在箍筋上，所述悬臂梁包括嵌入所述岩体的嵌入槽内的嵌入段和伸出岩体的悬臂段所述悬臂梁的嵌入段与嵌入槽嵌合，所述嵌入段和所述悬臂段内均浇筑有水泥。
进一步的，所述嵌入槽的端部开凿有若干个第一嵌入孔道，所述纵筋与第一嵌入孔道嵌合。
进一步的，所述悬臂梁还包括斜筋，所述斜筋与箍筋和纵筋绑扎。
进一步的，所述悬臂梁的上部设置有若干排的纵筋。
进一步的，所述悬臂梁内还设置有锚索，所述锚索从悬臂梁的嵌入段的端面伸出，所述嵌入槽的端部还开凿有与所述锚索对应嵌合的第二嵌入孔道。
进一步的，所述悬臂梁内还设置有地锚索，所述地锚索从嵌入段的侧边伸出，所述嵌入槽开凿有与所述地锚索对应嵌合的第三嵌入孔道。
进一步的，所述第三嵌入孔道设置在嵌入槽的底部且接近嵌入槽的端面。
进一步的，所述悬臂梁内还设置有回填灌浆管，所述回填灌浆管贯穿悬臂梁的嵌入段端面和悬臂段端面。
本发明还提供一种新型地下厂房桥机吊车梁承结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据悬臂梁的最不利荷载，确定悬臂梁的截面形式和嵌入深度；
步骤2：根据悬臂梁的截面形式和嵌入深度在岩体中开挖嵌入槽；
步骤3：在嵌入槽内布设纵筋、箍筋和斜筋并绑扎钢筋骨架，布设回填灌浆管、锚索和地锚索，形成悬臂梁骨架，悬臂梁骨架的一端位于嵌入槽外部，悬臂梁骨架的另一端位于嵌入槽内部；
步骤4：对悬臂梁骨架浇筑混凝土，形成岩体-悬臂梁承载结构。
进一步的，所述步骤2在岩体开挖嵌入槽后，在嵌入槽的端面开凿有纵筋的嵌入孔道和锚索的嵌入孔道，在嵌入槽的底部开凿有地锚索的嵌入孔道。
本发明与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本发明在岩体上开凿出与悬臂梁的嵌入段嵌合的嵌入槽，通过将悬臂梁嵌入岩体内，实现桥机吊车梁承载结构的稳定性提高，解决现有技术中当岩壁质量差时，悬臂梁与岩体之间的摩擦力使得岩壁和斜台之间发生塑性破坏，进而导致岩锚梁的结构失稳问题，本发明通过超挖岩体，将悬臂梁嵌入岩体内，增加了悬臂梁与岩体之间的接触面积和抗弯扭刚度，改善了悬臂梁的受力性能，本发明的稳定性更高，悬臂梁的承载力得到了进一步的提升，对岩体的要求降低，适用范围更广。
进一步的，本发明的悬臂梁内还设置有若干个纵筋、若干个锚索以及若干个地锚索，增加悬臂梁与岩体的连接稳定性，也进一步的增强了悬臂梁的受力性能，而且嵌入槽内还设置有与每个纵筋、锚索以及地锚索对应配合的嵌入孔道，使得悬臂梁和岩体通过嵌入段与嵌入槽嵌合的基础上，再通过纵筋、锚索以及地锚索将岩体与悬臂梁连接起来，从而使岩体与悬臂梁的接触面积进一步的提升，也进一步的提升了悬臂梁与岩体之间的抗弯扭刚度，改善了悬臂梁的受力性能，从而让悬臂梁的承载力得到进一步的提升。
进一步的，本发明在纵筋和箍筋的基础上还绑扎有斜筋，增加悬臂梁的斜截面的抗弯承载力，提高承载结构的抗剪性能。
进一步的，悬臂梁的上部设置有若干排的纵筋，解决了悬臂梁实际工作时上部会承载较大拉力的问题，增加悬臂梁的承载能力，也同时提高了悬臂梁的使用寿命。
进一步的，本发明的地锚索从悬臂梁的嵌入段的侧边伸出，且与嵌入段的底部连接固定，充分满足在对悬臂梁施加荷载时，悬臂梁的嵌入段有向上的趋势，提高悬臂梁的使用性能，进一步加强悬臂梁的承载力，让悬臂梁与岩体之间的稳定性得到更大的提升。
进一步的，本发明的悬臂梁内还设置有回填灌浆管，通过回填灌浆管确保岩体和悬臂梁之间的孔隙进行充分的填充，保证了岩体和悬臂梁之间的接触面积和连接强度，同时提高了悬臂梁与岩体之间的稳定性。
本发明还提供一种新型地下厂房桥机吊车梁承结构的施工方法，本发明通过在岩体上开挖嵌入槽，在嵌入槽内布设钢筋骨架，然后通过浇筑钢筋骨架形成岩体-悬臂梁承载结构，位于嵌入槽的岩体-悬臂梁承载结构为整体结构提供支撑力，位于嵌入槽外部的岩体-悬臂梁承载结构为整体结构承受载荷的部分，通过开挖岩体，将悬臂梁的支撑力部分与嵌入槽配合，减少了梁承结构受岩体质量影响的问题，适用范围更广，同时梁承结构与嵌入槽配合也增加了梁承结构与岩体的接触面积，而且本发明的嵌入槽内还开凿有嵌入孔道，进一步的加大梁承结构与岩体的接触面积增加梁承结构的受力范围，本发明提供的梁承结构的施工方法对岩体质量要求降低，适用范围更广，承受荷载更高。
附图说明
图1为悬臂梁与岩体之间的筋体配合的结构示意图；
图2为图1中悬臂梁A-A横断面图。
附图中：1-岩体，2-嵌入槽，3-悬臂梁，31-嵌入段，32-悬臂段，4-地锚索，5-锚索，6-箍筋，7-纵筋，8-斜筋，9-回填灌浆管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，包括悬臂梁3，悬臂梁3分为嵌入段31和悬臂段32，根据悬臂梁3承受的最不利荷载，确定悬臂梁3的截面形式和嵌入深度，根据截面形式和嵌入深度在岩体1中开挖出嵌入槽2，具体的，最不利荷载由恒载(主要包括悬臂梁)与活载(主要包括桥机和吊装设备)组成，进行荷载组合计算最大剪力、弯矩及扭矩，预设最不利荷载处的截面形式和嵌入深度，根据混凝土结构设计相关规范，进行配筋计算，配筋完毕后进行复核，复核不通过则重新设计截面形式和深度，直到复核通过；然后将悬臂梁3的嵌入段31与岩体1的嵌入槽2嵌合；
如图2所示，在本实施例中，纵筋7和箍筋6组成悬臂梁3，若干排纵筋平行排列，箍筋6套设在若干排纵筋7的外侧，若干排纵筋均绑扎在箍筋上，所述纵筋7布设于悬臂梁3的四周且从所述悬臂梁3的嵌入段31的端面伸出，优选的，所述嵌入槽2的端面开凿有若干个第一嵌入孔道，纵筋7与每个第一嵌入孔道对应嵌合，进一步的，纵筋7分为上部纵筋、中部纵筋和下部纵筋构成悬臂梁3的初始结构，所述纵筋7套设在箍筋6内，通过铁丝对纵筋7与箍筋6进行固定；优选的，由于本发明的弯剪扭力较大，箍筋6配筋时，将三个内力配筋组合叠加，进一步的提高整体结构的安全系数。
在本实施例的优选实施例中，悬臂梁3内还设置有斜筋8，斜筋8通过铁丝与纵筋7和箍筋6进行绑扎固定，对于梁承载平台的斜截面裂缝一般的扩展方向是由支点处(悬臂梁与岩壁交界面下部)至荷载点方向，斜筋8的方向应大于此方向呈大角度相交，提高梁承载平台的斜截面抗弯承载力，抗剪承载力。
由于承载结构上部承受较大的拉力，因此在本实施例中的优选实施例中，所述悬臂梁3的上部设置有若干排的纵筋7；其中，悬臂梁3的排数经过计算确定即可。
在本实施例中，所述悬臂梁3内还设置有锚索5，所述锚索5从悬臂梁3的嵌入段31的端面伸出，所述嵌入槽2的端面还设置有第二嵌入孔道，锚索5对应嵌入第二嵌入孔道内；优选的，所述锚索5设置有若干个，所述嵌入槽2内对应设置有若干个第二嵌入孔道。
进一步的，所述悬臂梁3内还设置有若干个地锚索4，所述地锚索4从嵌入段31的侧边伸出，所述嵌入槽2内设置有第三嵌入孔道，地锚索4对应嵌入第三嵌入孔道；优选的，所述地锚索4设置有若干个，所述嵌入槽2内对应设置有若干个第三嵌入孔道；
在本实施例的优选实施例中，由于对悬臂梁6施加荷载时，嵌入段31为向上的趋势，因此，第三嵌入孔道设置在嵌入槽2的底部且第三嵌入孔道接近嵌入槽2的端面设置，提高悬臂梁3的使用性能。
在本实施例的优选实施例中，所述悬臂梁3内还设置有回填灌浆管9，所述回填灌浆管9贯穿悬臂梁3的嵌入段31端面和悬臂梁3的悬臂段32端面。
本发明的施工步骤如下：
步骤1：根据悬臂梁3承受的最不利荷载，确定悬臂梁3的截面形式和嵌入深度；
具体的，最不利荷载由恒载(主要包括悬臂梁)与活载(主要包括桥机和吊装设备)组成，进行荷载组合计算最大剪力、弯矩及扭矩，预设最不利荷载处的截面形式和嵌入深度，根据混凝土结构设计相关规范，进行配筋计算，配筋完毕后进行复核，复核不通过则重新设计截面形式和深度，直到复核通过；
步骤2：根据悬臂梁3的截面形式和嵌入深度在岩体1中开挖嵌入槽2；
步骤3：在嵌入槽2的端部，开凿若干个纵筋7及锚索5的嵌入孔道，在嵌入槽2的底部开凿若干个地锚索4的嵌入孔道；
步骤4：布设纵筋7、箍筋6和斜筋8并绑扎钢筋骨架，布设回填灌浆管道、锚索5和地锚索4，并对地锚索4施加预紧力；具体的，地锚索4采用后张法施加预紧力，即先预埋，然后混凝土强度达到要求后，采用千斤顶施加预紧力。
步骤5：浇筑混凝土，形成岩体-悬臂梁承载结构，并通过顶部回填灌浆管9做回填灌浆，并对锚索5施加预紧力，锚索5与地锚索4施加预紧力的方式相同，加强承载结构。
本发明在岩体1上开凿出与悬臂梁3的嵌入段31嵌合的嵌入槽2，通过将悬臂梁3嵌入岩体1内，实现桥机吊车梁承载结构的稳定性提高，解决现有技术中当岩壁质量差时，悬臂梁3与岩体1之间的摩擦力使得岩壁和斜台之间发生塑性破坏，进而导致岩锚梁的结构失稳的问题，本发明的稳定性更高，悬臂梁的承载力得到了进一步的提升。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，包括悬臂梁(3)，所述悬臂梁(3)包括纵筋(7)和箍筋(6)，所述纵筋平行排列有若干排，所述箍筋(6)套设在若干排所述纵筋(7)的外侧，若干排所述纵筋均绑扎在箍筋上，所述悬臂梁(3)包括嵌入所述岩体(1)的嵌入槽(2)内的嵌入段(31)和伸出岩体(1)的悬臂段(32)所述悬臂梁(3)的嵌入段(31)与嵌入槽(2)嵌合，所述嵌入段(31)和所述悬臂段(32)内均浇筑有水泥。
2.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述嵌入槽(2)的端部开凿有若干个第一嵌入孔道，所述纵筋(7)与第一嵌入孔道嵌合。
3.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述悬臂梁(3)还包括斜筋(8)，所述斜筋(8)与箍筋(6)和纵筋(7)绑扎。
4.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述悬臂梁(3)的上部设置有若干排的纵筋(7)。
5.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述悬臂梁(3)内还设置有锚索(5)，所述锚索(5)从悬臂梁(3)的嵌入段(31)的端面伸出，所述嵌入槽(2)的端部还开凿有与所述锚索(5)对应嵌合的第二嵌入孔道。
6.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述悬臂梁(3)内还设置有地锚索(4)，所述地锚索(4)从嵌入段(31)的侧边伸出，所述嵌入槽(2)开凿有与所述地锚索(4)对应嵌合的第三嵌入孔道。
7.根据权利要求6所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承结构，其特征在于，所述第三嵌入孔道设置在嵌入槽(2)的底部且接近嵌入槽(2)的端面。
8.根据权利要求1所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承载平台结构，其特征在于，所述悬臂梁(3)内还设置有回填灌浆管(9)，所述回填灌浆管(9)贯穿悬臂梁(3)的嵌入段(31)端面和悬臂段(32)端面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据悬臂梁(3)的最不利荷载，确定悬臂梁(3)的截面形式和嵌入深度；
步骤2：根据悬臂梁(3)的截面形式和嵌入深度在岩体(1)中开挖嵌入槽(2)；
步骤3：在嵌入槽(2)内布设纵筋(7)、箍筋(6)和斜筋(8)并绑扎钢筋骨架，布设回填灌浆管(9)、锚索(5)和地锚索(4)，形成悬臂梁骨架，悬臂梁骨架的一端位于嵌入槽(2)外部，悬臂梁骨架的另一端位于嵌入槽(2)内部；
步骤4：对悬臂梁骨架浇筑混凝土，形成岩体-悬臂梁承载结构。
10.根据权利要求9所述的一种新型地下厂房桥机吊车梁承结构的施工方法，其特征在于，所述步骤2在岩体(1)开挖嵌入槽(2)后，在嵌入槽(2)的端面开凿有纵筋(7)的嵌入孔道和锚索(5)的嵌入孔道，在嵌入槽(2)的底部开凿有地锚索(4)的嵌入孔道。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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