CN204920972U - 大跨度棚洞结构 - Google Patents
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Abstract
大跨度棚洞结构，以使棚洞结构跨度更大和承受更大的冲击荷载，并有效地降低棚洞工程造价。包括横向间隔设置的立柱及柱下基础，以及采用钢筋混凝土结构的纵梁、T梁，纵梁固结于同侧立柱顶端，T梁设置于两侧纵梁上。所述T梁内在其受拉区布设有横向间隔、纵向间隔的第二预应力构件，且通过第二预应力构件对T梁施加预应力。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路、公路隧道进出口设棚洞段，适用于隧道洞口因卸荷裂隙带造成危岩落石发育，而影响洞口结构及运营安全的棚洞结构，特别对跨度在12m以上的大跨度棚洞结构更为适合。
背景技术
山区铁路、公路受地形限制，线路常常在崇山峻岭中穿行，不可避免的会跨越山岭中的沟谷，河流。因受线路曲线半径的限制，线路需以隧道工程穿越崇山峻岭，以桥梁工程跨越沟谷、河流，特别是在隧道洞口地形陡峻、峡谷深切地段，还常以桥隧相连的形式出现。
由于桥隧相连地段受地形及施工场地的限制，隧道进出口的边、仰坡高陡，地质条件恶劣，在雨水及地震等自然灾害的作用下，会形成危岩、落石、崩塌等，极易对隧道洞口及紧邻的桥梁工程造成巨大危害，严重威胁运营安全。为避免或降低隧道洞口危岩、落石等一系列不良地质对紧邻的桥梁工程的危害，保证隧道洞口、桥梁结构的安全、稳定及行车安全，有必要在桥隧紧邻地段采取防护措施，以确保紧邻的桥隧衔接地段的结构安全。
现有的防落石方法很多，最常用的方法是洞口增设棚洞。棚洞结构从上到下主要包含回填缓冲层、防水层、顶板T梁及横隔梁、纵梁、立柱及柱下基础。目前T梁主要采用工厂化预制钢筋混凝土梁；横隔梁、纵梁及柱下基础采用现场浇筑法施工。
T梁、纵梁作为结构承载主体，结构尺寸受回填缓冲层、危岩落石及棚洞跨度等外部荷载因素制约。随着棚洞结构跨度逐渐向双线、三线车站发展，T梁、纵梁采用常规一般设计尺寸过于庞大，结构本身自重荷载对结构设计来说又变为一个主要荷载。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大跨度棚洞结构，以使棚洞结构跨度更大和承受更大的冲击荷载，并有效地降低棚洞工程造价。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型的大跨度棚洞结构，包括横向间隔设置的立柱及柱下基础，以及采用钢筋混凝土结构的纵梁、T梁，纵梁固结于同侧立柱顶端，T梁设置于两侧纵梁上，其特征是：所述T梁内在其受拉区布设有横向间隔、纵向间隔的第二预应力构件，且通过第二预应力构件对T梁施加预应力。
所述纵梁内在其受拉区横向间隔布有第一预应力构件，且通过第一预应力构件对纵梁施加预应力。
本实用新型的有益效果是，由设置在钢筋混凝土结构的T梁、纵梁受拉区的预应力构件作为结构承载的主体，抵消部分由回填缓冲层荷载和结构自重产生的衬砌内部拉应力，使T梁、纵梁结构承载力大为提高，改变了普通钢筋混凝土T梁、纵梁单一受力方式，可使棚洞跨度更大和承受更大的冲击荷载；能有效地控制T梁、纵梁的设计厚度，和有效地控制裂缝开展，使棚洞结构施工质量易于控制，为大跨度、高强度地下工程的发展提供了一种新的结构形式；易施工，易于推广。
附图说明
本说明书包括如下三幅附图：
图1是本实用新型大跨度棚洞结构的纵断面结构示意图；
图2是本实用新型大跨度棚洞结构T梁的横断面结构示意图；
图3是本实用新型大跨度棚洞结构的平面示意图；
图中示出构件、部位名称及所对应的标记：立柱11、纵梁12、第一预应力构件12a、T梁13、第二预应力构件13a、柱下基础14、洞口端墙21、防水层22、回填缓冲层23。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参照图2和图3，本实用新型的大跨度棚洞结构，包括横向间隔设置的立柱11及柱下基础14，以及采用钢筋混凝土结构的纵梁12、T梁13，纵梁12固结于同侧立柱11顶端，T梁13设置于两侧纵梁12上。所述T梁13内在其受拉区布设有横向间隔、纵向间隔的第二预应力构件13a，且通过第二预应力构件13a对T梁13施加预应力。参照图1和图2，所述纵梁12内在其受拉区横向间隔布有第一预应力构件12a，且通过第一预应力构件12a对纵梁12施加预应力。通过预应力构件对纵梁12、T梁13施加预应力。预应力构件作为结构承载的主体，抵消部分由外部回填荷载和结构自重产生的衬砌内部拉应力，使纵梁、T梁结构承载力大为提高，改变了普通钢筋混凝土纵梁、T梁单一受力方式，可使棚洞跨度更大和承受更大的冲击荷载；能有效地控制纵梁、T梁的设计厚度，和用效地控制裂缝开展，使棚洞结构施工质量易于控制。
所述第一预应力构件12a、第二预应力构件13a可采用预应力钢筋或预应力钢索，其两端的锚具、锚头设置于纵梁12、T梁13的外缘上。预应力钢筋或者预应力钢索的直径、强度等级、间距。距纵梁12、T梁13边缘的距离根据结构计算需要确定，通常不小于15cm，使得预应力钢筋或者预应力钢索施加在纵梁12、T梁13上产生的反向弯矩为由附加荷载和结构自重产生弯矩的70％～80％。
以时速200公里双线铁路标准线间距棚洞为例，棚洞内净空12.0m，设计考虑棚洞顶部采用轻质矿渣回填时，采用现有钢筋混凝土T梁时，T梁截面尺寸为0.745.m宽×1.0m高，单片T梁C35钢筋混凝土6.86m3，钢筋用量约1955kg。采用预应力钢筋混凝土T梁时，T梁截面尺寸可设计为0.9m宽×0.7m高，单片T梁C35钢筋混凝土6.32m3，钢筋及预应力钢筋用量约1428kg；转换为延米指标时每延米可节省C35钢筋混凝土2.2m3，钢筋1036kg，节省混凝土24％、钢筋40％。延米节约工程造价约5762元。若采用时速200公里双线标准线间距棚洞结构，钢筋用量相当的情况下，棚洞结构跨度可达16.6m。
以上所述只是用图解说明本实用新型大跨度棚洞结构的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
Claims (3)
1.大跨度棚洞结构，包括横向间隔设置的立柱(11)及柱下基础(14)，以及采用钢筋混凝土结构的纵梁(12)、T梁(13)，纵梁(12)固结于同侧立柱(11)顶端，T梁(13)设置于两侧纵梁(12)上，其特征是：所述T梁(13)内在其受拉区布设有横向间隔、纵向间隔的第二预应力构件(13a)，且通过第二预应力构件(13a)对T梁(13)施加预应力。
2.如权利要求1所述的大跨度棚洞结构，其特征是：所述纵梁(12)内在其受拉区横向间隔布有第一预应力构件(12a)，且通过第一预应力构件(12a)对纵梁(12)施加预应力。
3.如权利要求2所述的大跨度棚洞结构，其特征是：所述第一预应力构件(12a)、第二预应力构件(13a)为预应力钢筋或预应力钢索。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420811929.8U CN204920972U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 大跨度棚洞结构 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420811929.8U CN204920972U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 大跨度棚洞结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN204920972U true CN204920972U (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=54970109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201420811929.8U Active CN204920972U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 大跨度棚洞结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204920972U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104500089A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 大跨度棚洞结构 |
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2014
- 2014-12-18 CN CN201420811929.8U patent/CN204920972U/zh active Active
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| CN104500089A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 大跨度棚洞结构 |
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