CN115182385A - 整体式明挖隧道的预制拼装装配结构及其拼装施工方法 - Google Patents

整体式明挖隧道的预制拼装装配结构及其拼装施工方法 Download PDF

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姜弘
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Abstract

本发明公开了整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,包括沿隧道长度方向的多个预制拼装单元;预制拼装单元包括顶板、底板和侧墙;顶板与相应的侧墙之间设有多根竖直设置的顶板‑侧墙钢筋;底板与相应的侧墙相对应的部分设有侧墙安装位;侧墙安装位在现浇阶段预埋临时支座,与相应的侧墙之间设有多根竖直设置的底板‑侧墙钢筋;每一侧墙的叠合板的下端均对应相应临时支座设有匹配能够形成卡接的凹槽。施工时,先开挖基坑浇筑垫层,然后在垫层上依次吊装拼接底板并浇筑现浇部分;完成后依次吊装并拼接侧墙和顶板,再浇筑顶板和侧墙的叠合板;最后,回填覆土,拆除临时支撑。本发明通过预制拼装的方式,在明挖隧道的建造过程中,提高施工速度和效率。

Description

整体式明挖隧道的预制拼装装配结构及其拼装施工方法
技术领域
本发明涉及技术领域,特别涉及整体式明挖隧道的预制拼装装配结构及其拼装施工方法。
背景技术
近年来,在大型城市中心区主干道路下方建造隧道来解决交通拥堵问题已经成为城市发展、经济增长和交通脱困的常规解决途径。
但是,因受周边环境和交通功能的制约,该类隧道的建设大多数仍停留在传统的明挖现浇工法上。该工法需经过基坑开挖、钢筋绑扎、模板制作、混凝土浇筑与养护、回填覆盖等一系列工序。
从整个施工过程来看,现有技术的工序复杂,施工周期长,对周边环境干扰大且时间长,人力、材料和机械损耗大,费效比被严重压缩。此外,该工法还受降雨、雾霾、气温等环境和条件影响大,施工质量和工期较难控制。
因此,在明挖隧道工程施工急需一种能够减少工序和周期、降低成本、提高经济效益的绿色快速建造技术,以便在明挖隧道的工程应用。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明提供整体式明挖隧道的预制拼装装配结构及其拼装施工方法,实现的目的是减少工序和周期、降低成本、提高经济效益的绿色快速建造技术。
为实现上述目的,本发明公开了整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,包括沿隧道长度方向设置的多个与所述隧道横截面相匹配的预制拼装单元。
其中,每一所述预制拼装单元均包括顶板、底板,以及竖直设置,上边缘和下边缘分别与所述顶板和所述底板两侧边缘连接的两块侧墙;
每一所述顶板和每一所述侧墙均为采用包括钢筋桁架和叠合板型式的单面叠合结构;
每一所述底板均为钢筋笼现浇底板;
每一所述顶板朝向所述隧道内的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的所述侧墙的厚度相对应的部位与相应的所述侧墙之间均设有多根竖直设置的顶板-侧墙钢筋;
每一所述底板朝向所述隧道内侧的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的所述侧墙的厚度相对应的部分均设有向下凹陷的侧墙安装位;
每一所述侧墙安装位在现浇阶段均预埋有竖直设置的临时支座,与相应的所述侧墙之间均设有多根竖直设置的底板-侧墙钢筋;
每一所述临时支座均预埋在相应的所述侧墙安装位与相应的所述侧墙的叠合板相对应的位置;
每一所述侧墙的叠合板的下端均对应相应的所述临时支座设有匹配能够形成卡接的凹槽。
优选的,每一所述侧墙的叠合板部分在位于与相应的所述顶板连接的位置均设有两根向相应的所述顶板延伸的所述顶板-侧墙钢筋;
每一所述侧墙的叠合板的所述顶板-侧墙钢筋均穿入相应的所述顶板;
每一所述侧墙的钢筋桁架在位于与相应的所述顶板连接的位置均设有一根向相应的所述顶板延伸的所述顶板-侧墙钢筋;
每一所述顶板的钢筋桁架,在两侧边与相应的所述侧墙连接的位置均设有一根向相应的所述侧墙延伸的所述顶板-侧墙钢筋;
每一所述顶板的钢筋桁架的所述顶板-侧墙钢筋均与相应的所述侧墙的钢筋桁架的所述顶板-侧墙钢筋搭接。
优选的,每一所述侧墙的叠合板部分在位于与相应的所述底板连接的位置均设有一根向相应的所述底板延伸的所述底板-侧墙钢筋;
每一所述侧墙的叠合板的所述底板-侧墙钢筋均穿入相应的所述底板;
每一所述侧墙的钢筋桁架在位于与相应的所述底板连接的位置均设有一根向相应的所述底板延伸的所述底板-侧墙钢筋;
每一所述底板的钢筋桁架,在对应所述侧墙安装位,位于与相应的所述侧墙连接的位置均设有一根向相应的所述侧墙延伸的所述底板-侧墙钢筋;
每一所述底板的钢筋桁架的所述底板-侧墙钢筋均与相应的所述侧墙的钢筋桁架的所述底板-侧墙钢筋搭接。
本发明还提供整体式明挖隧道的预制拼装装配结构的拼装施工方法,包括如下步骤:
步骤1、开挖基坑至坑底,在所述坑底快速浇筑垫层;
步骤2、将提前制作完成的底板的钢筋骨架吊装到所述垫层上进行就位;完成后浇筑所述底板的现浇部分;
步骤3、当所述底板的现浇部分强度达到100%后,吊装完成预制的每一侧墙的钢筋桁架至所述底板上方,对准相应侧墙安装位,并在所述底板上就位;
步骤4、在完成就位的每一所述侧墙的钢筋桁架上放置完成预制的顶板的钢筋桁架,使每一所述侧墙每一顶板-侧墙钢筋均穿入相应的所述顶板中3;
步骤5、浇筑所述顶板和每一所述侧墙的叠合板,待所述叠合板的混凝土达到设计强度后,回填覆土,拆除临时支撑。
本发明的有益效果:
本发明通过预制拼装的方式,在明挖隧道的建造过程中,提高施工速度和效率。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例中一预制拼装单元的结构示意图。
图2示出本发明一实施例中底板与侧墙连接处的结构示意图。
图3示出本发明一实施例中顶板与侧墙连接处的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1至图3所示,整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,包括沿隧道长度方向设置的多个与隧道横截面相匹配的预制拼装单元。
其中,每一预制拼装单元均包括顶板1、底板2,以及竖直设置,上边缘和下边缘分别与顶板1和底板2两侧边缘连接的两块侧墙3;
每一顶板1和每一侧墙3均为采用包括钢筋桁架和叠合板型式的单面叠合结构;
每一底板2均为钢筋笼现浇底板;
每一顶板1朝向隧道内的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的侧墙3的厚度相对应的部位与相应的侧墙3之间均设有多根竖直设置的顶板-侧墙钢筋6;
每一底板2朝向隧道内侧的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的侧墙3的厚度相对应的部分均设有向下凹陷的侧墙安装位5;
每一侧墙安装位5在现浇阶段均预埋有竖直设置的临时支座7,与相应的侧墙3之间均设有多根竖直设置的底板-侧墙钢筋4;
每一临时支座7均预埋在相应的侧墙安装位5与相应的侧墙3的叠合板相对应的位置;
每一侧墙3的叠合板的下端均对应相应的临时支座7设有匹配能够形成卡接的凹槽8。
本发明的原理如下:
本发明在工厂中完成主要构件的预制生产,更有利于生产质量的把控。
顶板1与侧墙3之间,以及底板2与侧墙之间分别设有竖直设置的顶板-侧墙钢筋6和底板-侧墙钢筋4,在吊装就位时能够进行定位,完成就位后又可以互相搭接提高强度。
底板2与侧墙3连接位置下凹的侧墙安装位5还可解决常规装配式结构接头容易渗漏水的缺点。
在某些实施例中,每一侧墙3的叠合板部分在位于与相应的顶板1连接的位置均设有两根向相应的顶板1延伸的顶板-侧墙钢筋6;
每一侧墙3的叠合板的顶板-侧墙钢筋6均穿入相应的顶板1;
每一侧墙3的钢筋桁架在位于与相应的顶板1连接的位置均设有一根向相应的顶板1延伸的顶板-侧墙钢筋6;
每一顶板1的钢筋桁架,在两侧边与相应的侧墙3连接的位置均设有一根向相应的侧墙3延伸的顶板-侧墙钢筋6;
每一顶板1的钢筋桁架的顶板-侧墙钢筋6均与相应的侧墙3的钢筋桁架的顶板-侧墙钢筋6搭接。
在某些实施例中,每一侧墙3的叠合板部分在位于与相应的底板2连接的位置均设有一根向相应的底板2延伸的底板-侧墙钢筋4;
每一侧墙3的叠合板的底板-侧墙钢筋4均穿入相应的底板2;
每一侧墙3的钢筋桁架在位于与相应的底板2连接的位置均设有一根向相应的底板2延伸的底板-侧墙钢筋4;
每一底板2的钢筋桁架,在对应侧墙安装位5,位于与相应的侧墙3连接的位置均设有一根向相应的侧墙3延伸的底板-侧墙钢筋4;
每一底板2的钢筋桁架的底板-侧墙钢筋4均与相应的侧墙3的钢筋桁架的底板-侧墙钢筋4搭接。
本发明还提供整体式明挖隧道的预制拼装装配结构的拼装施工方法,包括如下步骤:
步骤1、开挖基坑至坑底,在坑底快速浇筑垫层;
步骤2、将提前制作完成的底板的钢筋骨架吊装到垫层上进行就位;完成后浇筑底板的现浇部分;
步骤3、当底板的现浇部分强度达到100%后,吊装完成预制的每一侧墙的钢筋桁架至底板上方,对准相应侧墙安装位,并在底板上就位;
步骤4、在完成就位的每一侧墙的钢筋桁架上放置完成预制的顶板的钢筋桁架,使每一侧墙每一顶板-侧墙钢筋6均穿入相应的顶板中3;
步骤5、浇筑顶板和每一侧墙的叠合板,待叠合板的混凝土达到设计强度后,回填覆土,拆除临时支撑。
本发明在现场拼装过程中可省略混凝土浇筑模板,加快了施工进度,使得施工周期大大缩短,使得工程建设更具低碳环保性,同时也可实现工程的机械化和自动化。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,包括沿隧道长度方向设置的多个与所述隧道横截面相匹配的预制拼装单元;其特征在于:
每一所述预制拼装单元均包括顶板(1)、底板(2),以及竖直设置,上边缘和下边缘分别与所述顶板(1)和所述底板(2)两侧边缘连接的两块侧墙(3);
每一所述顶板(1)和每一所述侧墙(3)均为采用包括钢筋桁架和叠合板型式的单面叠合结构;
每一所述底板(2)均为钢筋笼现浇底板;
每一所述顶板(1)朝向所述隧道内的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的所述侧墙(3)的厚度相对应的部位与相应的所述侧墙(3)之间均设有多根竖直设置的顶板-侧墙钢筋(6);
每一所述底板(2)朝向所述隧道内侧的一面,靠近两侧位置,宽度与相应一侧的所述侧墙(3)的厚度相对应的部分均设有向下凹陷的侧墙安装位(5);
每一所述侧墙安装位(5)在现浇阶段均预埋有竖直设置的临时支座(7),与相应的所述侧墙(3)之间均设有多根竖直设置的底板-侧墙钢筋(4);
每一所述临时支座(7)均预埋在相应的所述侧墙安装位(5)与相应的所述侧墙(3)的叠合板相对应的位置;
每一所述侧墙(3)的叠合板的下端均对应相应的所述临时支座(7)设有匹配能够形成卡接的凹槽(8)。
2.根据权利要求1所述的整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,其特征在于,每一所述侧墙(3)的叠合板部分在位于与相应的所述顶板(1)连接的位置均设有两根向相应的所述顶板(1)延伸的所述顶板-侧墙钢筋(6);
每一所述侧墙(3)的叠合板的所述顶板-侧墙钢筋(6)均穿入相应的所述顶板(1);
每一所述侧墙(3)的钢筋桁架在位于与相应的所述顶板(1)连接的位置均设有一根向相应的所述顶板(1)延伸的所述顶板-侧墙钢筋(6);
每一所述顶板(1)的钢筋桁架,在两侧边与相应的所述侧墙(3)连接的位置均设有一根向相应的所述侧墙(3)延伸的所述顶板-侧墙钢筋(6);
每一所述顶板(1)的钢筋桁架的所述顶板-侧墙钢筋(6)均与相应的所述侧墙(3)的钢筋桁架的所述顶板-侧墙钢筋(6)搭接。
3.根据权利要求1所述的整体式明挖隧道的预制拼装装配结构,其特征在于,每一所述侧墙(3)的叠合板部分在位于与相应的所述底板(2)连接的位置均设有一根向相应的所述底板(2)延伸的所述底板-侧墙钢筋(4);
每一所述侧墙(3)的叠合板的所述底板-侧墙钢筋(4)均穿入相应的所述底板(2);
每一所述侧墙(3)的钢筋桁架在位于与相应的所述底板(2)连接的位置均设有一根向相应的所述底板(2)延伸的所述底板-侧墙钢筋(4);
每一所述底板(2)的钢筋桁架,在对应所述侧墙安装位(5),位于与相应的所述侧墙(3)连接的位置均设有一根向相应的所述侧墙(3)延伸的所述底板-侧墙钢筋(4);
每一所述底板(2)的钢筋桁架的所述底板-侧墙钢筋(4)均与相应的所述侧墙(3)的钢筋桁架的所述底板-侧墙钢筋(4)搭接。
4.整体式明挖隧道的预制拼装装配结构的拼装施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、开挖基坑至坑底,在所述坑底快速浇筑垫层;
步骤2、将提前制作完成的底板的钢筋骨架吊装到所述垫层上进行就位;完成后浇筑所述底板的现浇部分;
步骤3、当所述底板的现浇部分强度达到100%后,吊装完成预制的每一侧墙的钢筋桁架至所述底板上方,对准相应侧墙安装位,并在所述底板上就位;
步骤4、在完成就位的每一所述侧墙的钢筋桁架上放置完成预制的顶板的钢筋桁架,使每一所述侧墙每一顶板-侧墙钢筋(6)均穿入相应的所述顶板中3;
步骤5、浇筑所述顶板和每一所述侧墙的叠合板,待所述叠合板的混凝土达到设计强度后,回填覆土,拆除临时支撑。
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