[發明專利]一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構及施工方法

有效

• 申請號: 202011387055.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112627854B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 周元;張華;朱少華;陳凌;張葉林;劉加進;徐輝
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江華東工程建設管理有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/15;E21D11/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構，設置在粘土隧洞內部的鋼襯，其特征在于：隧洞內壁上設置兩個半環形鋼拱架支護，并在隧洞腰部通過拼接板結構進行連接，兩個半環形鋼拱架支護拼接為一個整圓，并繞粘土隧洞的截面呈周向一圈布置，鋼拱架沿隧洞軸線方向間隔設置；鋼拱架支護設置于隧洞內壁上的混凝土層內，隧洞底部設置混凝土底板，混凝土底板內部設置工字鋼，隧洞頂拱位置設置釘板，所述拼接板結構、工字鋼以及釘板均與鋼襯的加勁環相連接，鋼襯的內部設置可伸縮的組合式支撐結構；

所述拼接板結構包括第一鋼板和第二鋼板，第一鋼板和第二鋼板分別與兩個半環形鋼拱架支護相連接，第一鋼板和第二鋼板上設置螺栓孔；

所述第一鋼板伸出混凝土層的部位連接方鋼，方鋼沿隧洞軸線方向延伸，且與多個第一鋼板相連接，方鋼通過腰部槽鋼與鋼襯的加勁環相連；

粘土隧洞開挖期間，對隧洞進行鋼拱架支護時，在隧洞腰部設置拼接板結構對兩個半環形鋼拱架進行拼接，鋼拱架安裝完成后，隧洞進行混凝土層施工，第一鋼板將會露出噴混凝土表面；

所述釘板由長錨釘和方形鋼板構成，長錨釘穿過混凝土層并深入隧洞內壁，方形鋼板通過頂部槽鋼與鋼襯的加勁環相連接；

所述組合式支撐結構設置多個內支撐，內支撐包括撐桿、螺母、鋼腳座、木螺絲以及弧形木墊，撐桿的一端焊接兩顆螺母，撐桿通過螺母和鋼腳座相連，鋼腳座通過旋轉實現伸縮，鋼腳座通過弧形木墊與鋼襯內壁相固定，鋼腳座與弧形木墊之間通過木螺絲連接；

所述內支撐的撐桿數量根據鋼襯的直徑、厚度以及加勁環的分布進行確定。

2.根據權利要求1所述的一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構，其特征在于：所述工字鋼設有兩道，布置在隧洞中心線的兩側，工字鋼的翼緣上表面與混凝土底板上表面接近齊平，工字鋼上部通過底板槽鋼與鋼襯的加勁環相連，工字鋼翼緣的寬度大于底板槽鋼高度。

3.根據權利要求2所述的一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構，其特征在于：所述混凝土底板內設置支撐結構，支撐結構包括兩根插筋和水平鋼筋，插筋的底部與混凝土層相連，兩根插筋頂部點焊連接水平鋼筋，水平鋼筋與工字鋼底部連接。

4.根據權利要求3所述的一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構，其特征在于：所述支撐結構沿工字鋼延伸方向設置多排。

5.一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構的施工方法，其特征在于：采用權利要求1-4任一所述的一種粘土隧洞鋼襯混凝土澆筑抗浮結構：

S1：粘土隧洞開挖期間，對隧洞進行鋼拱架支護時，在隧洞腰部設置拼接板結構對兩個半環形鋼拱架進行拼接，鋼拱架安裝完成后，隧洞進行混凝土層施工，第一鋼板將會露出噴混凝土表面；

S2：在隧洞底板位置澆筑一層混凝土底板，作為鋼襯安裝和運輸施工通道，在混凝土底板澆筑前預埋兩道工字鋼，并在工字鋼底部設置支撐結構，支撐結構下部與隧洞底部的混凝土層固定；

S3：在隧洞頂拱兩側混凝土層內鉆孔后，灌入速凝砂漿，并迅速插入預制釘板，利用砂漿的粘結力固定釘板；

S4：將鋼襯運輸至隧洞內，并焊接安裝完成，將鋼襯的加勁環和拼接板結構、工字鋼以及釘板進行連接；

S5：在鋼襯的內部安裝組合式支撐結構，在撐桿和鋼腳座基本就位后，將弧形木墊插入鋼腳座外側，旋轉鋼腳座使其緊貼弧形木墊，最后采用木螺絲通過預留在鋼腳座上的預留螺絲孔將鋼腳座和弧形木墊固定在一起。