隧道二次襯砌鋼筋結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種隧道二次襯砌鋼筋結構，包括外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)，外層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的外層環(huán)向主筋及綁扎于外層環(huán)向主筋上的外層縱向連接筋，內(nèi)層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的內(nèi)層環(huán)向主筋及綁扎于內(nèi)層環(huán)向主筋上的內(nèi)層縱向連接筋，還包括連接外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的層間連接筋，每一層間連接筋均焊接固定在同層的外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間；通過增設以焊接方式固定在外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間的層間連接筋，能夠有效控制外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度，保證隧道結構的安全和美觀，同時提高工作效率。
【專利說明】隧道二次襯砌鋼筋結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼筋骨架結構，特別涉及一種隧道二次襯砌鋼筋結構。

【背景技術】
[0002]隧道工程應用至今，主要用于鐵路、公路、礦井、水利、市政工程等，大部分隧道均由初期支護與二次襯砌構成。二次襯砌鋼筋結構基本上大都按照雙層鋼筋布設。鋼筋骨架結構主要由外層鋼筋網(wǎng)(靠圍巖側)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)(靠隧道內(nèi)側)組成，外層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的外層環(huán)向主筋及綁扎于外層環(huán)向主筋上的外層縱向連接筋，內(nèi)層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的內(nèi)層環(huán)向主筋及綁扎于內(nèi)層環(huán)向主筋上的內(nèi)層縱向連接筋；二襯鋼筋的安裝，主要有內(nèi)外層鋼筋的層間距、主筋保護層厚度以及設計輪廓線三大控制指標，由于不便于穿透防水層給鋼筋骨架增設支撐點，為了保持鋼筋骨架的穩(wěn)定，通常在外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)之間還會通過綁扎“S”形勾筋進行連接；但是，由于勾筋的綁扎不牢且自身容易變形，其提供的支撐力不足，而鋼筋又存在一定的剛度和重量，經(jīng)過微調后雖然環(huán)向主筋間的間距可能滿足設計要求，但在同一橫斷面上由于人工彎成的環(huán)向主筋無法精確定位，外層環(huán)向主筋常常因變形壓在防水層上，使其在澆筑混凝土時保護層厚度不足；而內(nèi)層環(huán)向主筋在拱肩、拱腰等處常常向圍巖側嚴重變形(隧道跨度越大變形越明顯)，影響該處截面承載力能力，極易導致澆筑混凝土時鋼筋變形移位，保護層厚度不足，更有甚者在拆模后混凝土表面顯現(xiàn)鋼筋網(wǎng)格狀痕跡，影響隧道結構的安全和美觀；此外，勾筋的綁扎操作需要耗費大量的時間，提高了工人在隧道內(nèi)惡劣環(huán)境中的勞動強度，延長工期，不利于工作效率的提高。
[0003]因此，就需要對現(xiàn)有的隧道二次襯砌鋼筋結構進行改進，使其能夠控制內(nèi)外層鋼筋的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度，保證隧道結構的安全和美觀，同時有利于降低工人在隧道內(nèi)惡劣環(huán)境中的勞動強度，提高工作效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種隧道二次襯砌鋼筋結構，其能夠控制內(nèi)外層鋼筋的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度，保證隧道結構的安全和美觀，同時有利于降低工人在隧道內(nèi)惡劣環(huán)境中的勞動強度，提高工作效率。
[0005]本實用新型的隧道二次襯砌鋼筋結構，包括外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)，所述外層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的外層環(huán)向主筋及綁扎于所述外層環(huán)向主筋上的外層縱向連接筋，所述內(nèi)層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的內(nèi)層環(huán)向主筋及綁扎于所述內(nèi)層環(huán)向主筋上的內(nèi)層縱向連接筋，還包括連接所述外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的層間連接筋，每一所述層間連接筋均焊接固定在同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間。
[0006]進一步，所述層間連接筋為直條鋼筋。
[0007]進一步，同層相鄰的所述層間連接筋一端焊接點緊靠并與所述外層環(huán)向主筋、內(nèi)層環(huán)向主筋相繼形成三角形連接結構。
[0008]進一步，同層相鄰的所述層間連接筋之間的夾角為36° -66°。
[0009]進一步，所述鋼筋結構包括拱墻段，所述拱墻段至少包括沿隧道中線對稱設置的左幅節(jié)段I和右幅節(jié)段I，所述左幅節(jié)段I和右幅節(jié)段I以可拆卸方式進行連接。
[0010]進一步，所述左幅節(jié)段I在靠近拱頂?shù)囊欢嗽O有左幅連接板，所述左幅節(jié)段I上同層的外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一左幅連接板上；所述右幅節(jié)段I在靠近拱頂?shù)囊欢嗽O有右幅連接板，所述右幅節(jié)段I上同層的外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一右幅連接板上；所述左幅連接板和右幅連接板上開設有相配合的連接孔，緊固件通過所述連接孔將同層的左幅連接板和右幅連接板固定連接在一起，并且同時將同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊繆A持在左幅連接板和右幅連接板之間。
[0011]進一步，夾持在所述左幅連接板和右幅連接板之間的外層環(huán)向主筋的尾部之間和內(nèi)層環(huán)向主筋的尾部之間均具有間隙。
[0012]進一步，所述左幅連接板和右幅連接板均為鋼板，并且該鋼板的上邊緣與外層環(huán)向主筋的上邊緣、該鋼板的下邊緣與內(nèi)層環(huán)向主筋的下邊緣之間的距離為10-20mm。
[0013]進一步，所述緊固件為螺栓；所述連接孔設在同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間且包括上連接孔和下連接孔，所述上連接孔中心與外層環(huán)向主筋的下邊緣、下連接孔中心與內(nèi)層環(huán)向主筋的上邊緣之間的距離為20-30mm。
[0014]進一步，所述鋼筋結構還包括與所述拱墻段焊接相連的仰拱段，所述仰拱段至少包括沿隧道中線對稱設置的左幅節(jié)段II和右幅節(jié)段II，所述左幅節(jié)段II與右幅節(jié)段II以焊接方式相連接。
[0015]本實用新型的有益效果:本實用新型的隧道二次襯砌鋼筋結構，通過增設以焊接方式固定在外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間的層間連接筋，主筋得到連接筋的多點焊接定型，能夠有效控制外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度，保證隧道結構的安全和美觀；同時層間連接筋的焊接操作可在地面胎膜上進行，預制好鋼筋骨架結構后到現(xiàn)場只需少數(shù)工人即可迅速完成連接、安裝，最大限度地減少現(xiàn)場工人數(shù)量、作業(yè)工序及作業(yè)時間，有利于降低工人在隧道內(nèi)惡劣環(huán)境中的勞動強度，提高工作效率；本實用新型不僅適用于公路隧道襯砌，對于鐵路隧道、水下隧道、地鐵區(qū)間等類似結構物也適宜，尤為適用于工期緊張、應急救援等特殊情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0019]圖3為本實用新型的左幅節(jié)段I及右幅節(jié)段I的連接結構示意圖；
[0020]圖4為圖3中B-B剖視圖。

【具體實施方式】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為圖1中A-A剖視圖，圖3為本實用新型的左幅節(jié)段I及右幅節(jié)段I的連接結構示意圖，圖4為圖3中B-B剖視圖，如圖所示:本實施例的隧道二次襯砌鋼筋結構，包括外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)，所述外層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的外層環(huán)向主筋11及綁扎于所述外層環(huán)向主筋11上的外層縱向連接筋12，所述內(nèi)層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的內(nèi)層環(huán)向主筋21及綁扎于所述內(nèi)層環(huán)向主筋21上的內(nèi)層縱向連接筋22，還包括連接所述外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的層間連接筋3，每一所述層間連接筋3均焊接固定在同層的所述外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21之間；多根是指三根以上，至于具體數(shù)目，則需根據(jù)所施工隧道的具體情況而定；同層是指處于同一隧道橫斷面；通過增設以焊接方式固定在外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21之間的層間連接筋3，主筋得到連接筋的多點焊接定型，能夠有效控制外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度，保證隧道結構的安全和美觀；同時層間連接筋3的焊接操作可在地面胎膜上進行，脫離胎膜后每榀鋼筋骨架也能精確達到層間距和設計輪廓要求，預制好鋼筋骨架結構后到現(xiàn)場只需少數(shù)工人即可迅速完成連接、安裝，最大限度地減少現(xiàn)場工人數(shù)量、作業(yè)工序及作業(yè)時間，有利于降低工人在隧道內(nèi)惡劣環(huán)境中的勞動強度，提高工作效率。
[0022]本實施例中，所述層間連接筋3為直條鋼筋，便于標準化生產(chǎn)和焊接安裝，且支撐性能良好，保證鋼筋結構的承載能力。
[0023]本實施例中，同層相鄰的所述層間連接筋3 —端焊接點緊靠并與所述外層環(huán)向主筋11、內(nèi)層環(huán)向主筋21相繼形成三角形連接結構；所有層間連接筋3長度均一致，如圖所示，當兩根相鄰的層間連接筋3交點于外層環(huán)向主筋11 (或者內(nèi)層環(huán)向主筋21)時，其另一端則與連接在內(nèi)層環(huán)向主筋21 (或者內(nèi)外層環(huán)向主筋11)，從而使得這兩根層間連接筋3與內(nèi)層環(huán)向主筋21 (或者內(nèi)外層環(huán)向主筋11)共同構成三角形連接結構(當然，由于主筋具有弧度，這一結構并非完全的三角形)，如此在外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21之間就形成了多個連續(xù)的三角形支撐結構，其支撐穩(wěn)定，有效防止外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的下沉，保持鋼筋骨架內(nèi)外層鋼筋層間距的穩(wěn)定，保證保護層的厚度；本實施例中，同層相鄰的所述層間連接筋3之間的夾角α為60。，支撐最為穩(wěn)定。
[0024]本實施例中，所述鋼筋結構包括拱墻段，所述拱墻段至少包括沿隧道中線L對稱設置的左幅節(jié)段I 81和右幅節(jié)段I 82，所述左幅節(jié)段I 81和右幅節(jié)段I 82以可拆卸方式進行連接；拱墻段與隧道拱墻(即隧道兩邊側墻和頂部的拱部)相適配；拱墻段是從位置角度對本鋼筋結構的分類，其也是由外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)組成；左幅節(jié)段I 81和右幅節(jié)段I 82的長度應結合隧道的跨度、形狀、斷面以及施工場地、設備、人員等因素綜合考慮選取，必要時可進一步細分；拱墻段設置成左幅節(jié)段I 81和右幅節(jié)段I 82，便于制作、運輸和安裝；在安裝時，可將拱墻段的各節(jié)段預制鋼筋骨架運至現(xiàn)場拼裝成左右兩幅拱架，首先現(xiàn)場放線定位各關鍵部位，當兩幅拱架在拱頂對接合攏后迅速完成連接，并用縱向連接筋連接榀與榀之間的鋼筋骨架即可。
[0025]本實施例中，所述左幅節(jié)段I 81在靠近拱頂?shù)囊欢嗽O有左幅連接板41，所述左幅節(jié)段I 81上同層的外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一左幅連接板41上；所述右幅節(jié)段I 82在罪近拱頂?shù)囊欢嗽O有右幅連接板42,所述右幅節(jié)段I 82上同層的外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一右幅連接板42上；所述左幅連接板41和右幅連接板42上開設有相配合的連接孔，緊固件6通過所述連接孔將同層的左幅連接板41和右幅連接板42固定連接在一起，并且同時將同層的所述外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21靠近拱頂?shù)奈膊繆A持在左幅連接板41和右幅連接板42之間；左幅連接板41與左幅節(jié)段I 81部分的主筋焊接固定同時保證層間距，右幅連接板42與右幅節(jié)段I 82部分的主筋焊接固定同時保證層間距，拼接時只需使左幅連接板41與右幅連接板42準確連接即可完成，連接方便、快捷；相鄰主筋的接頭不必錯開，有利于保證鋼筋結構的穩(wěn)定；并且，很重要的一點是，避免了在拱頂部位進行主筋的焊接操作，因為隧道拱頂部位的空氣污濁、空間狹小，焊接時工人必須從地面拉管線上臺架并在鋼架下焊接頭頂?shù)匿摻罱宇^，且緊挨防水層，操作危險、困難，焊接質量難以得到保證。
[0026]本實施例中，夾持在所述左幅連接板41和右幅連接板42之間的外層環(huán)向主筋11的尾部之間和內(nèi)層環(huán)向主筋21的尾部之間均具有間隙；如圖所示，外層環(huán)向主筋11的兩接頭和內(nèi)層環(huán)向主筋21的兩接頭之間并不接觸，而是間隙相對，該間隙形成了澆筑時水泥砂漿進入兩連接板之間的通道，防止遺漏澆筑點。
[0027]本實施例中，所述左幅連接板41和右幅連接板42均為鋼板，并且該鋼板的上邊緣與外層環(huán)向主筋11的上邊緣、該鋼板的下邊緣與內(nèi)層環(huán)向主筋21的下邊緣之間的距離為15mm ;左幅連接板41和右幅連接板42均可使用厚度為6mm、寬度為210mm寬、長度為D’ mm的A3鋼板上；鋼板的長度D’以大于層間距、小于二襯厚度尺寸為準，能布設下內(nèi)外層主筋即可；鋼板的厚度設計為6mm，太厚了會增加鋼筋骨架的重量，太薄了剛度和強度不夠；鋼板的寬度設計為210mm，既能保證主筋與鋼板焊接長度為100mm，也能保證在左右幅鋼筋骨架對接后為兩鋼筋端頭預留1mm的對接空間；鋼板上、下邊緣到主筋的邊緣控制在Icm?2cm為宜，主要是保證主筋與鋼板有足夠的焊接寬度，同時也限制鋼板兩端露頭過多，為鋼板預留一定的保護層厚度。
[0028]本實施例中，所述緊固件6為螺栓；所述連接孔設在同層的所述外層環(huán)向主筋11與內(nèi)層環(huán)向主筋21之間且包括上連接孔51和下連接孔52，所述上連接孔51中心與外層環(huán)向主筋11的下邊緣、下連接孔52中心與內(nèi)層環(huán)向主筋21的上邊緣之間的距離為25mm ;螺栓連接方便、可靠；當左右幅鋼筋骨架對接合攏時，用M12*60螺栓連接錨固即可。
[0029]本實施例中，所述鋼筋結構還包括與所述拱墻段焊接相連的仰拱段，所述仰拱段至少包括沿隧道中線L對稱設置的左幅節(jié)段II 91和右幅節(jié)段II 92，所述左幅節(jié)段II 91與右幅節(jié)段II 92以焊接方式相連接；仰拱段與隧道仰拱(即隧道隧道的反拱形底部)相適配；仰拱段是從位置角度對本鋼筋結構的分類，其也是由外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)組成；左幅節(jié)段II 91和右幅節(jié)段II 92的長度應結合隧道的跨度、形狀、斷面以及施工場地、設備、人員等因素綜合考慮選取，必要時可進一步細分；仰拱段設置成左幅節(jié)段II 91和右幅節(jié)段II 92，便于制作、運輸和安裝；在安裝時，可將仰拱段的各節(jié)段預制鋼筋骨架運至現(xiàn)場拼裝成左右兩幅拱架，首先現(xiàn)場放線定位各關鍵部位，當兩幅拱架對接合攏后迅速完成連接，并用縱向連接筋連接榀與榀之間的鋼筋骨架即可；仰拱段與拱墻段之間、仰拱段各節(jié)段之間采用焊接方式連接，其連接穩(wěn)定，便于操作。
[0030]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種隧道二次襯砌鋼筋結構，包括外層鋼筋網(wǎng)和內(nèi)層鋼筋網(wǎng)，所述外層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的外層環(huán)向主筋及綁扎于所述外層環(huán)向主筋上的外層縱向連接筋，所述內(nèi)層鋼筋網(wǎng)包括多根沿所施工隧道的縱向延伸方向進行布設的內(nèi)層環(huán)向主筋及綁扎于所述內(nèi)層環(huán)向主筋上的內(nèi)層縱向連接筋，其特征在于:還包括連接所述外層鋼筋網(wǎng)與內(nèi)層鋼筋網(wǎng)的層間連接筋，每一所述層間連接筋均焊接固定在同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述層間連接筋為直條鋼筋。
3.根據(jù)權利要求2所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:同層相鄰的所述層間連接筋一端焊接點緊靠并與所述外層環(huán)向主筋、內(nèi)層環(huán)向主筋相繼形成三角形連接結構。
4.根據(jù)權利要求3所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:同層相鄰的所述層間連接筋之間的夾角為36° -66°。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述鋼筋結構包括拱墻段，所述拱墻段至少包括沿隧道中線對稱設置的左幅節(jié)段I和右幅節(jié)段I，所述左幅節(jié)段I和右幅節(jié)段I以可拆卸方式進行連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述左幅節(jié)段I在靠近拱頂?shù)囊欢嗽O有左幅連接板，所述左幅節(jié)段I上同層的外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一左幅連接板上；所述右幅節(jié)段I在靠近拱頂?shù)囊欢嗽O有右幅連接板，所述右幅節(jié)段I上同層的外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊烤潭ㄟB接在同一右幅連接板上；所述左幅連接板和右幅連接板上開設有相配合的連接孔，緊固件通過所述連接孔將同層的左幅連接板和右幅連接板固定連接在一起，并且同時將同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋靠近拱頂?shù)奈膊繆A持在左幅連接板和右幅連接板之間。
7.根據(jù)權利要求6所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:夾持在所述左幅連接板和右幅連接板之間的外層環(huán)向主筋的尾部之間和內(nèi)層環(huán)向主筋的尾部之間均具有間隙。
8.根據(jù)權利要求7所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述左幅連接板和右幅連接板均為鋼板，并且該鋼板的上邊緣與外層環(huán)向主筋的上邊緣、該鋼板的下邊緣與內(nèi)層環(huán)向主筋的下邊緣之間的距離為10-20mm。
9.根據(jù)權利要求8所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述緊固件為螺栓；所述連接孔設在同層的所述外層環(huán)向主筋與內(nèi)層環(huán)向主筋之間且包括上連接孔和下連接孔，所述上連接孔中心與外層環(huán)向主筋的下邊緣、下連接孔中心與內(nèi)層環(huán)向主筋的上邊緣之間的距離為20-30mm。
10.根據(jù)權利要求5所述的隧道二次襯砌鋼筋結構，其特征在于:所述鋼筋結構還包括與所述拱墻段焊接相連的仰拱段，所述仰拱段至少包括沿隧道中線對稱設置的左幅節(jié)段II和右幅節(jié)段II，所述左幅節(jié)段II與右幅節(jié)段II以焊接方式相連接。
【文檔編號】E21D11/18GK203948110SQ201420380643
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】余順, 秦峰, 吳夢軍, 唐健, 胡學兵, 肖博, 郭軍, 王建華, 劉永華, 王芳其 申請人:招商局重慶交通科研設計院有限公司