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隧道中隔墙顶部组合式限位装置及其施工方法

申请号 CN202011060647.5 申请日 2020-09-30 公开(公告)号 CN112096416A 公开(公告)日 2020-12-18
申请人 中铁第一勘察设计院集团有限公司; 发明人 赵文强; 龚旭东; 姜久纯; 姜畔; 李海龙; 康后金; 张碧文; 王天明; 王海祥; 王俊;
摘要 本 发明 涉及隧道中隔墙顶部组合式限位装置及其施工方法,所述组合式限位装置位于隧道中隔墙顶部与隧道拱顶的连接处,包括隧道拱顶内预埋的套筒,套筒外 覆盖 不锈 钢 U型板,从 不锈钢 U型板下方向套筒内插入不锈钢 螺栓 固定,不锈钢螺栓浇筑在隧道中隔墙内。本发明基于安全可靠、操作便捷和耐久性的理念,在隧道中隔墙顶部采用防火岩 棉 不锈钢缓冲装置,实现中隔墙与拱顶的可靠连接,能有效约束中隔墙侧向位移,具有较高的经济效益和社会效益,在地 铁 、铁路和公路隧道等工程中有广泛的应用价值。
权利要求

1.隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
所述组合式限位装置位于隧道中隔墙(9)顶部与隧道拱顶(1)的连接处,包括隧道拱顶(1)内预埋的套筒(2),套筒(2)外覆盖不锈U型板(4),从不锈钢U型板(4)下方向套筒(2)内插入不锈钢螺栓(6)固定,不锈钢螺栓(6)浇筑在隧道中隔墙(9)内。
2.根据权利要求1所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
套筒(2)垂直预埋于隧道拱顶(1)内,套筒(2)底部设置有L形锚筋。
3.根据权利要求2所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
不锈钢U型板(4)的开口向上,与隧道拱顶(1)之间垫有防火岩(3)。
4.根据权利要求3所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
每片不锈钢U型板(4)上设置有两个不锈钢螺栓(6),对应的隧道拱顶(1)处设置两处套筒(2),两个套筒(2)内的L形锚筋弯脚相反对称设置。
5.根据权利要求4所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
不锈钢螺栓(6)通过螺母(5)固定。
6.根据权利要求5所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
不锈钢螺栓(6)外套有PVC套管(7)。
7.根据权利要求6所述的隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
不锈钢螺栓(6)外浇筑有纵向的构造圈梁(8),构造圈梁(8)浇筑在隧道中隔墙(9)顶部内。
8.隧道中隔墙顶部组合式限位装置的施工方法,其特征在于:
所述方法包括以下步骤:
步骤一:隧道拱顶(1)绑扎钢筋时,在隧道中隔墙(9)位置预埋M20不锈钢套筒(2),采用I级套筒,沿隧道纵向间距1m;
步骤二:隧道拱顶(1)混凝土浇筑完成并达到设计强度后,安装防火岩棉(3)和不锈钢U型板(4),采用M20不锈钢螺栓(6)及M22螺母(5)固定,不锈钢螺栓(6)外安装PVC套管(7),螺栓(6)底部预留变形量≥2cm;
步骤三:隧道中隔墙(9)绑扎钢筋,中隔墙顶主筋位于不锈钢螺栓(6)外侧,构造圈梁(8)采用d10@200的箍筋沿中隔墙纵向布置,浇筑隧道中隔墙(9)及构造圈梁(8)混凝土。

说明书全文

隧道中隔墙顶部组合式限位装置及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于隧道施工工程技术领域,具体涉及一种隧道中隔墙顶部组合式限位装置及其施工方法。

背景技术

[0002] 目前隧道中隔墙与拱顶的连接方式有铰接和刚接:1)铰接方式通常采用撑靴,在中隔墙两侧沿区间纵向每隔一段距离设置约束中隔墙的侧向位移,两侧角钢与拱顶采用一定间距的膨胀螺栓相互连接,中隔墙与拱顶间的间隙采用泡沫塑料板填充。此种连接方式存在以下弊端:(1)打设膨胀螺栓时,定位困难,不易操作,且施工环境差;(2)采用此种连接方式对侧墙侧向位移的约束作用较弱,且螺栓暴露在空气中,容易锈蚀,耐久性较;(3)运营期间,中隔墙受车辆振动和压动荷载的作用,中隔墙顶部与拱顶连接部位的膨胀螺栓和泡沫塑料板会松动脱落。
[0003] 2)刚接方式通常采用拱顶预留钢筋接驳器或者甩筋与中隔墙共同浇筑,此种做法虽消除螺栓连接的繁琐,亦有诸多缺陷:(1)中隔墙顶部混凝土容易浇不密实;(2)中隔墙需承受拱顶传下来的轴,中隔墙厚度增加;(3)中隔墙与拱顶节点弯矩较大,大拱受力优势不明显。
[0004] 基于之前中隔墙与拱顶连接方式的种种弊端,迫切需要一种新型的连接方式,新型的连接方式需要解决以下问题:(1)如何消除列车振动荷载和风荷载等动荷载对中隔墙顶部连接的扰动;(2)避免人工打设膨胀螺栓,改善施工环境;(3)如何防止中隔墙与拱顶的脱离,保证中隔墙与拱顶的可靠连接。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种隧道中隔墙顶部组合式限位装置及其施工方法,能有效约束中隔墙侧向位移,确保中隔墙与拱顶可靠连接,并满足耐久性要求。
[0006] 本发明所采用的技术方案为:隧道中隔墙顶部组合式限位装置,其特征在于:
所述组合式限位装置位于隧道中隔墙顶部与隧道拱顶的连接处,包括隧道拱顶内预埋的套筒,套筒外覆盖不锈钢U型板,从不锈钢U型板下方向套筒内插入不锈钢螺栓固定,不锈钢螺栓浇筑在隧道中隔墙内。
[0007] 套筒垂直预埋于隧道拱顶内,套筒底部设置有L形锚筋。
[0008] 不锈钢U型板的开口向上,与隧道拱顶之间垫有防火岩
[0009] 每片不锈钢U型板上设置有两个不锈钢螺栓,对应的隧道拱顶处设置两处套筒,两个套筒内的L形锚筋弯脚相反对称设置。
[0010] 不锈钢螺栓通过螺母固定。
[0011] 不锈钢螺栓外套有PVC套管
[0012] 不锈钢螺栓外浇筑有纵向的构造圈梁,构造圈梁浇筑在隧道中隔墙顶部内。
[0013] 隧道中隔墙顶部组合式限位装置的施工方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤一:隧道拱顶绑扎钢筋时,在隧道中隔墙位置预埋M20不锈钢套筒,采用I级套筒,沿隧道纵向间距1m;
步骤二:隧道拱顶混凝土浇筑完成并达到设计强度后,安装防火岩棉和不锈钢U型板,采用M20不锈钢螺栓及M22螺母固定,不锈钢螺栓外安装PVC套管,螺栓底部预留变形量≥
2cm;
步骤三:隧道中隔墙绑扎钢筋,中隔墙顶主筋位于不锈钢螺栓外侧,构造圈梁采用d10@
200的箍筋沿中隔墙纵向布置,浇筑隧道中隔墙及构造圈梁混凝土。
[0014] 本发明具有以下优点:本发明基于安全可靠、操作便捷和耐久性的理念,在隧道中隔墙顶部采用防火岩棉不锈钢缓冲装置,实现中隔墙与拱顶的可靠连接,能有效约束中隔墙侧向位移,具有较高的经济效益和社会效益,在地、铁路和公路隧道等工程中有广泛的应用价值。
附图说明
[0015] 图1为隧道中隔墙与拱顶撑靴连接方式示意图。
[0016] 图2 为隧道中隔墙与拱顶锚固连接方式示意图。
[0017] 图3为隧道中隔墙与拱顶新型连接方式示意图。
[0018] 图中标识为:1-隧道拱顶,2-套筒,3-防火岩棉,4-不锈钢U型板,5-螺母,6-不锈钢螺栓,7-PVC套管,8-构造圈梁,9-隧道中隔墙,10-植筋,11-撑靴,12-泡沫塑料板,13-粘钢材料填实,14-拱顶二衬。

具体实施方式

[0019] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
[0020] 本发明涉及隧道中隔墙顶部组合式限位装置,所述组合式限位装置位于隧道中隔墙9顶部与隧道拱顶1的连接处,包括隧道拱顶1内预埋的套筒2,套筒2外覆盖不锈钢U型板4,从不锈钢U型板4下方向套筒2内插入不锈钢螺栓6固定,不锈钢螺栓6通过螺母5固定。不锈钢螺栓6外套有PVC套管7,防止不锈钢螺栓6锈蚀,底部预留变形量。不锈钢螺栓6外浇筑有纵向的构造圈梁8,构造圈梁8浇筑在隧道中隔墙9顶部内。
[0021] 套筒2垂直预埋于隧道拱顶1内,套筒2底部设置有L形锚筋。每片不锈钢U型板4上设置有两个不锈钢螺栓6,对应的隧道拱顶1处设置两处套筒2,两个套筒2内的L形锚筋弯脚相反对称设置。
[0022] 不锈钢U型板4的开口向上,与隧道拱顶1之间垫有防火岩棉3。
[0023] 上述隧道中隔墙顶部组合式限位装置的施工方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤一:隧道拱顶1绑扎钢筋时,在隧道中隔墙9位置预埋M20不锈钢套筒2,采用I级套筒,沿隧道纵向间距1m;
步骤二:隧道拱顶1混凝土浇筑完成并达到设计强度后,安装防火岩棉3和不锈钢U型板
4,采用M20不锈钢螺栓6及M22螺母5固定,不锈钢螺栓6外安装PVC套管7,螺栓6底部预留变形量≥2cm;
步骤三:隧道中隔墙9绑扎钢筋,中隔墙顶主筋位于不锈钢螺栓6外侧,构造圈梁8采用d10@200的箍筋沿中隔墙纵向布置,浇筑隧道中隔墙9及构造圈梁8混凝土。
[0024] 本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。