CN111734442B - 一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，包括顶板本体，所述顶板本体上端左部和上端右部均螺纹连接有连接装置，所述顶板本体包括上顶板、下顶板和防水板，所述顶板本体中部开有三个空箱室，三个所述空箱室之间均固定连接有上加固装置和下加固装置，所述顶板本体左部和右部均开有浇筑孔。本发明所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，通过利用上侧梁上安装的导向柱与下侧梁上开有的导向孔进行导向，使得上顶板与下顶板之间实现快速对准，进而加快施工速度；若干个空箱室，可减轻顶板结构自重，使得顶板经济性更强，而加强筋可加强顶板本体的荷载能力，进而提高结构顶板承载能力；另外防水层可提高顶板的耐久性能。

Description

一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构

技术领域

本发明涉及城市隧道施工技术领域，特别涉及一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构。

背景技术

随着城市隧道建设的发展，其功能需求越来越高。大多数情况下，城市隧道只要满足单方向的交通需求即可，但有时还需要考虑多个方向的交通分流及衔接，此时复杂的隧道分岔口形式便应运而生。而在用于隧道分岔口的顶板结构往往存在以下缺陷：1.现有的顶板结构安装速度慢，且不利于后续的维修拆卸工作，使得隧道施工速度减慢；2.现有顶板自重较大，使得经济性能差；3.现有的顶板结构在一段时间的使用过程中极易出现断裂和开裂，使得顶板结构支撑载荷不高，承载能力不强；4.现有顶板结构埋设于地下时，在不能有效地减小覆土厚度的同时使得顶板防水性能差，导致耐久性不强。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，包括顶板本体，所述顶板本体上端左部和上端右部均开有螺纹通孔，所述螺纹通孔内部均螺纹连接有连接装置，所述顶板本体包括上顶板、下顶板和防水板，所述上顶板位于下顶板上端，所述上顶板位于防水板下端，所述顶板本体中部开有三个空箱室，三个所述空箱室之间均固定连接有上加固装置和下加固装置，且上加固装置均位于下加固装置上端，所述上加固装置上端和下加固装置下端分别与上顶板下端中部和下顶板上端中部固定连接，所述顶板本体左部和右部均开有浇筑孔，且浇筑孔均位于连接装置之间，所述浇筑孔数量为四个。

优选的，所述连接装置包括柱头，所述柱头下端固定安装有螺纹柱，且螺纹柱下端贯穿顶板本体上的螺纹通孔内壁，所述螺纹柱下部螺纹连接有螺帽，所述螺帽位于顶板本体下端，所述螺纹通孔数量为四个。

优选的，所述上顶板包括上板件，所述上板件左右两端均固定连接有上侧梁，所述上侧梁左右两端均固定连接有上边梁，所述上边梁前后两部均与连接装置下端螺纹连接。

优选的，所述上加固装置包括二号右支撑面板和二号左支撑面板，所述二号右支撑面板均位于二号左支撑面板右端，且二号右支撑面板和二号左支撑面板共同构成一体化箱体结构，所述二号右支撑面板左端和二号左支撑面板右端之间均固定连接有若干等距离分布的上加强筋，所述上加强筋为钢制材料。

优选的，所述上侧梁下端均固定安装有导向柱，所述导向柱数量为八个，所述上板件下端开有三个一号空腔，所述上加固装置均位于三个一号空腔之间。

优选的，所述下顶板包括下板件，所述下板件左右两端均固定连接有下侧梁，所述下侧梁左右两端均固定连接有下边梁，所述下边梁前后两部均与连接装置下端螺纹连接。

优选的，所述下侧梁下端均固定安装有导向孔，所述导向孔数量为八个，所述下板件上端开有三个二号空腔，三个所述二号空腔内部四角均开有四个排水孔，所述下加固装置均位于三个二号空腔之间，三个所述二号空腔均位于三个一号空腔下端。

优选的，所述下加固装置包括一号右支撑面板和一号左支撑面板，所述一号右支撑面板均位于一号左支撑面板右端，且一号右支撑面板和一号左支撑面板共同构成一体化箱体结构，所述一号右支撑面板左端和一号左支撑面板右端之间均固定连接有若干等距离分布的下加强筋，所述下加强筋为钢制材料。

优选的，所述防水板包括细石混凝土层、沥青防水卷材、石英砂层和环氧树脂基层，所述细石混凝土层位于沥青防水卷材上端，所述沥青防水卷材位于石英砂层上端，所述石英砂层位于环氧树脂基层上端，所述环氧树脂基层下端与上顶板上端固定连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过利用上侧梁上安装的导向柱与下侧梁上开有的导向孔进行导向，使得上顶板与下顶板之间实现快速对准，并利用连接装置实现上顶板与下顶板间的固定，使得箱型顶板可进行快速安装，进而加快施工速度。

2、在上顶板和下顶板之间共同开有若干个空箱室，使得该顶板与常规的顶板结构相比顶板结构自重减轻，进而使得顶板生产成本更低，经济性更强。

3、多个空箱室之间连接有加固装置，通过加固装置内的加强筋可加强顶板本体的荷载能力，进而提高结构顶板承载能力。

4、通过在上顶板上设置防水层，使得该顶板结构在避免路面水分渗透顶板的同时抬高隧道的整体标高，降低隧道施工难度，提高顶板的耐久性能。

附图说明

图1为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的整体结构图；

图2为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的外部结构示意图；

图3为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的上顶板的纵向剖视图；

图4为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的下顶板的结构示意图；

图5为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的上加固装置的结构示意图；

图6为本发明一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构的防水板的内部结构示意图。

图中：1、顶板本体；2、防水板；3、上顶板；4、下顶板；5、空箱室；6、下加固装置；7、上加固装置；8、浇筑孔；9、连接装置；10、螺纹通孔；11、一号空腔；12、导向柱；13、排水孔；14、二号空腔；15、导向孔；21、细石混凝土层；22、沥青防水卷材；23、石英砂层；24、环氧树脂基层；31、上板件；32、上侧梁；33、上边梁；41、下侧梁；42、下板件；43、下边梁；61、一号右支撑面板；62、一号左支撑面板；63、下加强筋；71、上加强筋；72、二号右支撑面板；73、二号左支撑面板；91、螺纹柱；92、螺帽；93、柱头。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，包括顶板本体1，顶板本体1上端左部和上端右部均开有螺纹通孔10，螺纹通孔10内部均螺纹连接有连接装置9，顶板本体1包括上顶板3、下顶板4和防水板2，上顶板3位于下顶板4上端，上顶板3位于防水板2下端，顶板本体1中部开有三个空箱室5，三个空箱室5之间均固定连接有上加固装置7和下加固装置6，且上加固装置7均位于下加固装置6上端，上加固装置7上端和下加固装置6下端分别与上顶板3下端中部和下顶板4上端中部固定连接，顶板本体1左部和右部均开有浇筑孔8，且浇筑孔8均位于连接装置9之间，浇筑孔8数量为四个。

为了实现上顶板3与下顶板4之间的连接，连接装置9包括柱头93，柱头93下端固定安装有螺纹柱91，且螺纹柱91下端贯穿顶板本体1上的螺纹通孔10内壁，螺纹柱91下部螺纹连接有螺帽92，螺帽92位于顶板本体1下端，螺纹通孔10数量为四个，螺帽92可对上顶板3与下顶板4之间的连接实现锁紧，避免出现顶板松动。

上顶板3包括上板件31，上板件31左右两端均固定连接有上侧梁32，上侧梁32左右两端均固定连接有上边梁33，上边梁33前后两部均与连接装置9下端螺纹连接，上顶板3为多块平面梁板固定连接而成，且上边梁33的设置便于实现顶板之间的连接与拆卸。

为了加强顶板本体1的荷载能力，上加固装置7包括二号右支撑面板72和二号左支撑面板73，二号右支撑面板72均位于二号左支撑面板73右端，且二号右支撑面板72和二号左支撑面板73共同构成一体化箱体结构，二号右支撑面板72左端和二号左支撑面板73右端之间均固定连接有若干等距离分布的上加强筋71，上加强筋71为钢制材料，加强筋可提高结构顶板的耐久性。

为了实现箱型顶板的安装快速，上侧梁32下端均固定安装有导向柱12，导向柱12数量为八个，导向柱12可与下侧梁41上开有的导向孔15进行导向，上板件31下端开有三个一号空腔11，上加固装置7均位于三个一号空腔11之间。

为了便于连接装置9和下加固装置6的安装，下顶板4包括下板件42，下板件42左右两端均固定连接有下侧梁41，下侧梁41左右两端均固定连接有下边梁43，下边梁43前后两部均与连接装置9下端螺纹连接。

下侧梁41下端均固定安装有导向孔15，导向孔15数量为八个，下板件42上端开有三个二号空腔14，三个二号空腔14内部四角均开有四个排水孔13，排水孔13可避免雨水的堆积，实现快速排水，下加固装置6均位于三个二号空腔14之间，三个二号空腔14均位于三个一号空腔11下端，空腔的结构可减轻顶板自重，从而降低顶板成本。

下加固装置6包括一号右支撑面板61和一号左支撑面板62，一号右支撑面板61均位于一号左支撑面板62右端，且一号右支撑面板61和一号左支撑面板62共同构成一体化箱体结构，一号右支撑面板61左端和一号左支撑面板62右端之间均固定连接有若干等距离分布的下加强筋63，下加强筋63为钢制材料，下加强筋63使得顶板结构更加牢固，使用寿命更长。

防水板2包括细石混凝土层21、沥青防水卷材22、石英砂层23和环氧树脂基层24，细石混凝土层21位于沥青防水卷材22上端，沥青防水卷材22位于石英砂层23上端，石英砂层23可以扩大环氧树脂基层24和沥青防水卷材22的接触面积，从而进一步增强环氧树脂基层24与沥青防水卷材22结合面之间的抗剪切能力，石英砂层23位于环氧树脂基层24上端，环氧树脂基层24下端与上顶板3上端固定连接。

需要说明的是，本发明为一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，当需要使用箱型顶板时，首先将安装所需材料运输至隧道施工处，然后将上顶板3位于下顶板4上端，并利用螺纹柱91贯穿螺纹通孔10内部，使得上顶板3与下顶板4之间进行固定安装，在安装的过程中上侧梁32上安装的导向柱12可与下侧梁41上开有的导向孔15进行导向，使得上顶板3与下顶板4之间实现快速对准，使得箱型顶板的安装快速；将顶板本体1安装完成后，可将顶板本体1安装于隧道侧墙上端，并将顶板本体1上的浇筑孔8与隧道侧墙上的浇筑孔8进行对准浇筑，最后利用粘合剂将浇筑孔8缝隙进行粘结，从而实现顶板本体1与隧道侧墙间的连接，而顶板本体1内部开有的多个空箱室5可减轻顶板结构的自重，从而节省原材料，使得顶板成本更低，经济型更强；而多个空箱室5之间连接有加固装置，通过加强筋可加强顶板本体1的荷载能力，进而提高结构顶板的耐久性；而在上顶板3上设置防水层在避免路面上的水分渗透顶板结构的同时使得隧道的整体标高得以抬高，降低隧道施工难度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，包括顶板本体(1)，其特征在于：所述顶板本体(1)上端左部和上端右部均开有螺纹通孔(10)，所述螺纹通孔(10)内部均螺纹连接有连接装置(9)，所述顶板本体(1)包括上顶板(3)、下顶板(4)和防水板(2)，所述上顶板(3)位于下顶板(4)上端，所述上顶板(3)位于防水板(2)下端，所述顶板本体(1)中部开有三个空箱室(5)，三个所述空箱室(5)之间均固定连接有上加固装置(7)和下加固装置(6)，且上加固装置(7)均位于下加固装置(6)上端，所述上加固装置(7)上端和下加固装置(6)下端分别与上顶板(3)下端中部和下顶板(4)上端中部固定连接，所述顶板本体(1)左部和右部均开有浇筑孔(8)，且浇筑孔(8)均位于连接装置(9)之间，所述浇筑孔(8)数量为四个。

2.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述连接装置(9)包括柱头(93)，所述柱头(93)下端固定安装有螺纹柱(91)，且螺纹柱(91)下端贯穿顶板本体(1)上的螺纹通孔(10)内壁，所述螺纹柱(91)下部螺纹连接有螺帽(92)，所述螺帽(92)位于顶板本体(1)下端，所述螺纹通孔(10)数量为四个。

3.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述上顶板(3)包括上板件(31)，所述上板件(31)左右两端均固定连接有上侧梁(32)，所述上侧梁(32)左右两端均固定连接有上边梁(33)，所述上边梁(33)前后两部均与连接装置(9)下端螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述上加固装置(7)包括二号右支撑面板(72)和二号左支撑面板(73)，所述二号右支撑面板(72)均位于二号左支撑面板(73)右端，且二号右支撑面板(72)和二号左支撑面板(73)共同构成一体化箱体结构，所述二号右支撑面板(72)左端和二号左支撑面板(73)右端之间均固定连接有若干等距离分布的上加强筋(71)，所述上加强筋(71)为钢制材料。

5.根据权利要求3所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述上侧梁(32)下端均固定安装有导向柱(12)，所述导向柱(12)数量为八个，所述上板件(31)下端开有三个一号空腔(11)，所述上加固装置(7)均位于三个一号空腔(11)之间。

6.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述下顶板(4)包括下板件(42)，所述下板件(42)左右两端均固定连接有下侧梁(41)，所述下侧梁(41)左右两端均固定连接有下边梁(43)，所述下边梁(43)前后两部均与连接装置(9)下端螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述下侧梁(41)下端均固定安装有导向孔(15)，所述导向孔(15)数量为八个，所述下板件(42)上端开有三个二号空腔(14)，三个所述二号空腔(14)内部四角均开有四个排水孔(13)，所述下加固装置(6)均位于三个二号空腔(14)之间，三个所述二号空腔(14)均位于三个一号空腔(11)下端。

8.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述下加固装置(6)包括一号右支撑面板(61)和一号左支撑面板(62)，所述一号右支撑面板(61)均位于一号左支撑面板(62)右端，且一号右支撑面板(61)和一号左支撑面板(62)共同构成一体化箱体结构，所述一号右支撑面板(61)左端和一号左支撑面板(62)右端之间均固定连接有若干等距离分布的下加强筋(63)，所述下加强筋(63)为钢制材料。

9.根据权利要求1所述的一种城市隧道分岔口的箱型顶板结构，其特征在于：所述防水板(2)包括细石混凝土层(21)、沥青防水卷材(22)、石英砂层(23)和环氧树脂基层(24)，所述细石混凝土层(21)位于沥青防水卷材(22)上端，所述沥青防水卷材(22)位于石英砂层(23)上端，所述石英砂层(23)位于环氧树脂基层(24)上端，所述环氧树脂基层(24)下端与上顶板(3)上端固定连接。

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