CN204002840U - 一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构 - Google Patents
一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构，包括由多个直径相同的第一钢筋环和多根第一钢筋棍构成的第一框架，和由多个直径相同且大于第一钢筋环的直径的第二钢筋环和多根第二钢筋棍构成的第二框架，以及用于以垂直于第一框架和第二框架的轴线的方式连接第一框架和第二框架以构成立体环形框架的防爆钢筋；其中，防爆钢筋按立体环形框架的轴向间隔的分层布置在立体环形框架内，每层的防爆钢筋相互间隔且均匀的分布在立体环形框架的截面上。本实用新型在框架结构上按层均匀安装了防爆钢筋，在提高了混凝土管斜截面的抗剪能力的同时，未对施工带来负面影响，而且成本增加也较少。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构领域，特别是涉及一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构。
背景技术
一些大直径微型盾构的隧道都是直接放置预制的混凝土管，该混凝土管的管壁内一般是由双层钢筋构成的框架，具备一定的抗压强度。但是在实际应用中，混凝土管埋入地下后，其会受到周边土壤的剪力和相邻混凝土管间的作用力，混凝土管的抗拉强度远远低于其抗压强度。因此，一旦轴向上的压力大于径向上的压力时，混凝土管会沿着主拉应力方向首先被破坏，在宏观上即表现为混凝土管上会出现斜向约45度的裂缝。
虽然通过增加混凝土厚度或纵向钢筋和箍筋的配筋率能够在一定程度上克服该问题，但从经济的角度来看并不划算。而且施工也不方便，难以控制质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构。
特别地，本实用新型提供了一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构，包括：
第一框架，包括多个直径相同的第一钢筋环和多根第一钢筋棍，所述第一钢筋环利用与轴线平行且沿所述第一钢筋环一圈周向布置的所述第一钢筋棍间隔地固定成圆管形；
第二框架，包括多个直径相同且大于所述第一钢筋环的直径的第二钢筋环和多根第二钢筋棍，所述第二钢筋环利用与轴线平行且沿所述第二钢筋环一圈周向布置的所述第二钢筋棍间隔地固定成圆管形；
防爆钢筋，用于以垂直于所述第一框架和所述第二框架的轴线的方式连接所述第一框架和所述第二框架以构成立体环形框架；
其中，所述防爆钢筋按所述立体环形框架的轴向间隔的分层布置在所述立体环形框架内，每层的所述防爆钢筋相互间隔且均匀的分布在所述立体环形框架的截面上。
进一步地，所述防爆钢筋包括连接本体和两端的连接边，所述连接边向连接本体方向倾斜，且所述连接边与所述连接本体的夹角小于90度；所述防爆钢筋通过两端的连接边分别拉在所述第一框架和所述第二框架上。
进一步地，所述防爆钢筋一端的连接边与所述连接本体构成第一平面，所述防爆钢筋另一端的连接边与所述连接本体构成第二平面，所述第一平面和所述第二平面之间具有一预定夹角。
进一步地，所述预定夹角为90度。
进一步地，所述防爆钢筋的两端的所述连接边在倾斜后其端头相互接触并与所述连接本体构成一封闭的扁环形。
进一步地，所述防爆钢筋的一端与所述第一框架的第一钢筋环连接而另一端与所述第二框架的所述第二钢筋棍连接。
进一步地，每0.7～1平方米的截面面积内安装一根所述防爆钢筋，所述的截面面积是所述第一框架和所述第二框架构成的环宽面积。
本实用新型在框架结构上按层均匀安装了防爆钢筋，在提高了混凝土管斜截面的抗剪能力的同时，未对施工带来负面影响，而且成本增加也较少。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的立体环形框架的轴向截面上设置防爆钢筋的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例中立体环形框架的局部立体结构示意图；
图3是图2所示防爆钢筋的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型提供一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构，一般性地可以由第一框架10、第二框架20和防爆钢筋30构成。该第一框架10可以包括多个直径相同的第一钢筋环11和多根第一钢筋棍12，第一钢筋环11可以利用与轴线平行且沿第一钢筋环11一圈周向布置的第一钢筋棍12间隔地固定成圆管形。该第二框架20可以包括多个直径相同且大于第一钢筋环11的直径的第二钢筋环21和第二钢筋棍22，第二钢筋环21可以利用与轴线平行且沿第二钢筋环21一圈周向布置的第二钢筋棍22间隔地固定成圆管形。该防爆钢筋30用于在第一框架10套在第二框架20内后，以垂直于第一框架10和第二框架20的轴线的方式连接第一框架10和第二框架20以构成双层立体环形框架。该防爆钢筋30可以按环形框架的轴向间隔的分层布置在环形框架内，每层的防爆钢筋30相互间隔且均匀的分布在环形框架的截面上。通过防爆钢筋30既实现了第一框架10和第二框架20的连接，同时又可以加强环形框架各个部位的强度。该环形框架完成后再利用混凝土进行浇铸，最后形成混凝土管产品。
在本实用新型中该第一框架10和第二框架20的制作均采用现有技术中常用方法。该防爆钢筋30的设置数量需要考虑该混凝土管最终承受的周向压力大小。因此设置防爆钢筋30的层数可以以第一钢筋环11或第二钢筋环21在轴向上的间隔作为安装标准，也可以以轴向间隔一定数量的第一钢筋环11或第二钢筋环21作为标准进行设置。此外，在本实用新型中，同一环形框架内各层的防爆钢筋30可以分别位于同一垂直平面内也可以不位于同一垂直平面内。
在本实用新型中，每一层的防爆钢筋30数量在实现必要的固定第一框架10和第二框架20的目的时，还需要考虑混凝土管在该处所需要承受的压力(即剪切力)。因此，该防爆钢筋30的安装数量可以由每层的环形框架的截面面积决定，优选以每0.7～1平方米的截面面积内安装一根防爆钢筋为宜。这种安装方式是考虑了双层钢筋框架的结构后做出。其中的截面面积是指第一框架10和第二框架20之间的环宽面积，而不是整个混凝土管的截面面积。可以理解，这里给出的计算方式是以混凝土管常规埋设时的计算方法。在需要深埋时还可以适当的增加防爆钢筋30的安装数量。
如图3所示，为了增强防爆钢筋30的连接强度，该防爆钢筋30可以包括连接本体31和两端的连接边32。连接边32可以向连接本体31方向倾斜，且连接边与连接本体的夹角小于90度。该防爆钢筋30可以通过两端的连接边32分别拉在第一框架10和第二框架20上。连接边32的倾斜可以在现场直接根据第一框架10和第二框架20之间的距离在安装位置上现场制作。防爆钢筋30采用非固定的活动安装方式，能够提高整个环形框架的变形能力。
为了方便防爆钢筋30与不同的连接点连接，该防爆钢筋30的一端的连接边32与连接本体31构成第一平面，该防爆钢筋另一端的连接边与所述连接本体构成第二平面，第一平面和第二平面之间具有一预定夹角。两端的连接边32不在同一个平面内可以使防爆钢筋30一端与径向的钢筋环连接，而另一端与轴向的钢筋棍连接。该预定夹角优选为90度。即两个连接边构成的平面相互垂直。
在本实用新型的另一个实施例中，该防爆钢筋30的两端的连接边32在倾斜后其端头可以相互接触并与连接本体31构成一封闭的扁环形。采用扁环形的结构可以进一步提高防爆钢筋30的连接强度和抗剪效果。
进一步地，该防爆钢筋30的一端可以与第一框架10的第一钢筋环11连接，而另一端与第二框架20的第二钢筋棍22连接。该连接方式使防爆钢筋30的两端只能分别向不同的方向移动，并限制防爆钢筋30在浇铸过程中的移位。当然也可以采用相反的连接方式，即防爆钢筋30的一端与第一钢筋棍12连接而另一端与第二钢筋环21连接，只要连接方式能够达到限定防爆钢筋30随意移动的目的都可。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种提高混凝土管抵抗纵向剪切力的框架结构，其特征在于包括：
第一框架，包括多个直径相同的第一钢筋环和多根第一钢筋棍，所述第一钢筋环利用与轴线平行且沿所述第一钢筋环一圈周向布置的所述第一钢筋棍间隔地固定成圆管形；
第二框架，包括多个直径相同且大于所述第一钢筋环的直径的第二钢筋环和多根第二钢筋棍，所述第二钢筋环利用与轴线平行且沿所述第二钢筋环一圈周向布置的所述第二钢筋棍间隔地固定成圆管形；
防爆钢筋，用于以垂直于所述第一框架和所述第二框架的轴线的方式连接所述第一框架和所述第二框架以构成立体环形框架；
其中，所述防爆钢筋按所述立体环形框架的轴向间隔的分层布置在所述立体环形框架内，每层的所述防爆钢筋相互间隔且均匀的分布在所述立体环形框架的截面上。
2.如权利要求1所述的框架结构，其特征在于，所述防爆钢筋包括连接本体和两端的连接边，所述连接边向连接本体方向倾斜，且所述连接边与所述连接本体的夹角小于90度；所述防爆钢筋通过两端的连接边分别拉在所述第一框架和所述第二框架上。
3.如权利要求2所述的框架结构，其特征在于，所述防爆钢筋一端的连接边与所述连接本体构成第一平面，所述防爆钢筋另一端的连接边与所述连接本体构成第二平面，所述第一平面和所述第二平面之间具有一预定夹角。
4.如权利要求3所述的框架结构，其特征在于，所述预定夹角为90度。
5.如权利要求2所述的框架结构，其特征在于，所述防爆钢筋的两端的所述连接边在倾斜后其端头相互接触并与所述连接本体构成一封闭的扁环形。
6.如权利要求1-5任一项所述的框架结构，其特征在于，所述防爆钢筋的一端与所述第一框架的第一钢筋环连接而另一端与所述第二框架的所述第二钢筋棍连接。
7.如权利要求6所述的框架结构，其特征在于，每0.7～1平方米的截面面积内安装一根所述防爆钢筋，所述的截面面积是所述第一框架和所述第二框架构成的环宽面积。
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