CN111022080A - 轨道梁与盾构隧道的连接结构及其施工方法、盾构隧道 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构，包括钢管片、底座以及支座，钢管片用于形成盾构隧道的衬砌环；底座包括钢筋笼和混凝土层，钢筋笼与钢管片焊接，混凝土层由在钢筋笼上浇筑混凝土形成；支座的一端与底座连接，支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。由于支座与轨道梁可拆卸式连接，可以根据现场施工需求，便于根据盾构隧道线性变化调整轨道梁的位置，还便于维修、更换轨道梁。本申请实施例还提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法和盾构隧道，轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法为上述轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法，盾构隧道包括上述轨道梁与盾构隧道的连接结构。
Description
技术领域
本申请涉及跨座式单轨工程领域，尤其涉及一种轨道梁与盾构隧道的连接结构及其施工方法、盾构隧道。
背景技术
跨座式单轨是指车体采用橡胶轮胎骑在轨道梁上运行的轨道交通制式。盾构隧道是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，不扰动围岩而修筑的隧道。当在盾构隧道内设置跨座式单轨时，管片为预制钢筋混凝土管片，按目前的已有的连接方法，轨道梁与管片浇筑成整体，不便检修、更换轨道梁。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构及其施工方法、盾构隧道，解决轨道梁与管片浇筑成整体结构，不便检修、更换轨道梁的技术问题，为解决上述技术问题，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本申请实施例一方面提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构，包括：
钢管片，用于形成所述盾构隧道的衬砌环；
底座，包括钢筋笼和混凝土层，所述钢筋笼与所述钢管片焊接，所述混凝土层由在所述钢筋笼上浇筑混凝土形成；以及
支座，所述支座的一端与所述底座连接，所述支座的另一端与所述轨道梁可拆卸式连接。
进一步地，所述钢管片包括：
背板，与所述盾构隧道的围岩抵接，所述背板为圆弧形；
端板，所述端板与所述背板围设形成朝所述轨道梁开口的六面体结构，所述钢筋笼的主筋贯穿所述开口与所述背板焊接。
进一步地，所述钢管片包括：
翼板，所述翼板与所述端板靠近所述轨道梁的一端连接。
进一步地，所述翼板包括沿所述盾构隧道纵向设置的纵向翼板和沿所述盾构隧道环向设置的环向翼板，所述纵向翼板和所述环向翼板形成网格状结构。
进一步地，所述钢管片包括腹板，所述腹板的一端连接所述翼板，所述腹板的另一端连接所述背板。
进一步地，所述钢管片包括填充层，所述填充层由混凝土填充所述钢管片形成。
本申请实施例另一方面提供一种盾构隧道，包括上述任意一项所述的连接结构、封顶块管片、邻接块管片和标准块管片，所述邻接块管片、所述封顶块管片、所述标准块管片与所述钢管片拼装形成所述衬砌环。
进一步地，所述混凝土层由在所述钢筋笼上现场浇筑形成或预制形成。
进一步地，所述盾构隧道包括沿所述盾构隧道纵向延伸的水沟，所述底座与所述支座连接的端面高于所述水沟所在的端面。
进一步地，沿所述盾构隧道纵向的相邻两个所述钢管片采用通缝拼装。
本申请实施例还提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法，包括：
将钢管片拼装在用于形成所述盾构隧道的衬砌环的设定位置；
将底座的钢筋笼与所述钢管片焊接；
将所述支座的一端与所述底座连接；
在所述钢筋笼上浇筑混凝土以形成所述底座的混凝土层；
将所述支座的另一端与所述轨道梁可拆卸式连接。
本申请提供的轨道梁与盾构隧道的连接结构，底座的钢筋笼与钢管片焊接，以实现底座与盾构隧道的有效连接。在施工时，仅需将钢筋笼与钢管片焊接即可，施工简单，造价成本低。由于支座与轨道梁可拆卸式连接，可以根据现场施工需求，便于根据盾构隧道线性变化调整轨道梁的位置，还便于维修、更换轨道梁。本申请实施例还提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法和盾构隧道，轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法为上述轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法，盾构隧道包括上述轨道梁与盾构隧道的连接结构，具有与上述轨道梁与盾构隧道的连接结构相同的有益效果。
附图说明
图1为本申请实施例中一种盾构隧道的结构示意图；
图2为图1中盾构隧道的轨道梁与钢管片的连接结构示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4本申请实施例中一种底座与钢管片的连接俯视示意图；
图5本申请实施例中一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法的流程图。
附图标记说明
衬砌环1000；轨道梁2000；连接结构100；钢管片10；注浆孔10a；背板11；端板12；翼板13；纵向翼板131；环向翼板132；腹板14；填充层15；底座20；钢筋笼21；混凝土层22；支座30；锚栓40；邻接块管片200；封顶块管片300；标准块管片400；水沟500。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。在本申请的描述中方位或位置关系为基于轨道梁和盾构隧道正常使用的状态，“纵向”为盾构隧道延伸的方向，“环向”为盾构隧道圆周向，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参见图1～图4，本申请实施例一方面提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构，包括钢管片10、底座20以及支座30。钢管片10用于形成盾构隧道的衬砌环1000。底座20包括钢筋笼21和混凝土层22。钢筋笼21与钢管片10焊接。混凝土层22由在钢筋笼21上浇筑混凝土形成。支座30的一端与底座20连接，支座30的另一端与轨道梁2000可拆卸式连接。
钢筋笼21与钢管片10焊接，以实现底座20与盾构隧道的有效连接。在施工时，仅需将钢筋笼21与钢管片10焊接即可，施工简单，造价成本低。轨道梁2000与支座30可拆卸式连接，便于根据盾构隧道线性变化调整轨道梁2000的位置，还便于维修、更换轨道梁2000。可以根据行车载荷合理设计底座20的尺寸、与钢管片10接触面积等参数，避免钢管片10局部集中受力，将来自行车荷载产生的力扩散使钢管片10合理受力，保持钢管片10的结构稳定性。
具体的，钢筋笼21、钢管片10均可以为预制，即可以在线下预先制作钢筋笼21和钢管片10。如此，便于提高施工效率，节约施工时间。
可以理解的是，在钢筋笼21上浇筑混凝土以形成混凝土层22时，需要在钢筋笼21的外周设置底座模板，再浇筑混凝土，形成混凝土层22。具体的，可以将混凝土层22与支座30连接的端面抹平或设置1％～4％横坡。待混凝土层22达到拆模强度后拆除底座模板以形成底座20。混凝土层22与支座30连接的端面设置1％～4％横坡，避免液体积留在混凝土层22与支座30连接的端面。需要说明的是，横坡是指沿与盾构隧道纵向相交的方向上的坡度。
具体的，支座30为铸钢支座。
在一实施例中，请参见图2和图3，钢管片10包括背板11和端板12。背板11与盾构隧道的围岩抵接。背板11为圆弧形。端板12与背板11围设形成朝轨道梁2000开口的六面体结构。钢筋笼21的主筋贯穿开口与背板11焊接。此种结构，底座20与钢管片10连接更加稳固。
可以理解的是，由于钢管片10用于形成盾构隧道的衬砌环，而背板11与盾构隧道的围岩抵接，因此，圆弧形的背板11的向围岩凸出，圆弧形的背板11的弧度与衬砌环相适配。
在一实施例中，请参见图2，钢管片10包括翼板13。翼板13与端板12靠近轨道梁2000的一端连接。通过翼板13加强钢管片10的结构强度，便于保持钢管片10的结构稳定性。
为了进一步加强钢管片10的结构强度。在一实施例中，请参见图4，翼板13包括沿盾构隧道纵向设置的纵向翼板131和沿盾构隧道环向设置的环向翼板132。纵向翼板131和环向翼板132形成网格状结构。
在一实施例中，请参见图3，钢管片10包括腹板14。腹板14的一端连接翼板13。腹板14的另一端连接背板11。此种结构，便于进一步加强钢管片10的结构强度。
在一具体实施例中，请参见图4，腹板14包括沿盾构隧道纵向设置的纵向腹板。纵向腹板的一端连接纵向翼板131。纵向腹板的另一端连接背板11。
在另一具体实施例中，腹板14包括沿盾构隧道环向设置的环向腹板(图未示出)。环向腹板的一端连接环向翼板132。环向腹板的另一端连接背板11。
在一实施例中，请参见图2和图3，钢管片10包括填充层15。填充层15由混凝土填充钢管片10内形成。
在一实施例中，请参见图3，钢筋笼21包括钢筋骨架和围设在钢筋骨架上的加强筋。具体的，钢筋骨架包括顶部钢筋和与顶部钢筋连接的主筋。加强筋可以包括分布筋、箍筋、拉筋和构造钢筋。
可以将主筋与钢管片10焊接，具体的，主筋贯穿开口与背板焊接，再将顶部钢筋与主筋连接以形成钢筋骨架，在钢筋骨架上围设加强筋，从而形成钢筋笼。
填充层15可以是在线下钢筋笼21与钢管片10焊接后，在钢筋笼21和钢管片10上浇筑混凝土，钢筋笼21上浇筑混凝土形成混凝土层22，钢管片10内浇筑混凝土形成填充层15。再将底座20和钢管片10设置在盾构隧道施工现场。也可以是在盾构隧道施工现场，将钢筋笼21与钢管片10焊接，再在钢筋笼21和钢管片10上浇筑混凝土，钢筋笼21上浇筑混凝土形成混凝土层22，钢管片10上浇筑混凝土形成填充层15。
本申请实施例中的混凝土可以是普通混凝土、纤维混凝土，纤维混凝土是指纤维和水泥基料组成的复合材料。水泥基料例如水泥石、砂浆或混凝土。纤维可以是金属纤维，也可以是无机材料纤维，可以是有机纤维。示例性的，纤维可以是石棉、钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、植物纤维或高弹模合成纤维中的一种或几种。
在一实施例中，请参见图3和图4，钢管片10的几何中心位置设置有注浆孔10a，注浆孔10a用于注浆填充钢管片10与围岩之间间隙。注浆孔10a也可以用作吊装孔。
请参见1和图2，本申请实施例另一方面提供一种盾构隧道，包括上述任一实施例中的连接结构100、邻接块管片200、封顶块管片300和标准块管片400。邻接块管片200、封顶块管片300、标准块管片400与钢管片10拼装形成衬砌环1000。
可以理解的是，两块邻接块管片200位于封顶块管片300的两侧。标准块管片400可以为一块也可以为多块，根据盾构隧道直径的不同标准块管片400的数量不同。换句话说，根据衬砌环1000的周长的不同，标准块管片400选择的数量不同。钢管片10、邻接块管片200、封顶块管片300与标准片管片400之间的拼装可以采用通缝拼装，也可以采用错缝拼装。通常，邻接块管片200、封顶块管片300、标准片管片400与钢管片10之间的拼装，必须最后安装封顶块管片300。
钢管片10可以与标准块管片400的尺寸一致。示例性的，本申请实施例中盾构隧道包括两块邻接块管片200、一块封顶块管片300、一块钢管片10和两块标准块管片400。钢管片10与标准块管片400的尺寸一致。两块邻接块管片200、一块封顶块管片300、一块钢管片10和两块标准块管片400拼装形成衬砌环1000。其中，钢管片10位于轨道梁2000的底部，钢管片10的一端抵接邻接块管片200，钢管片10的另一端抵接标准块管片400。
在一实施例中，混凝土层22由在钢筋笼21上现场浇筑形成。具体的，钢筋笼21的顶部钢筋和钢管片10内的主筋在施工现场焊接，再在钢筋笼21上浇筑混凝土形成混凝土层22。如此，便于运输钢筋笼21的主体和钢管片10。
在一实施例中，混凝土层22由在钢筋笼21上预制形成。也就是说，在线下预先焊接钢筋笼21与钢管片10，再在钢筋笼21上浇筑混凝土形成混凝土层22。将预制好的底座20与钢管片10运输至施工现场。如此，可以节约工期，提供施工效率。
在一实施例中，请参见图3，盾构隧道包括沿盾构隧道纵向延伸的水沟500。底座20与支座30连接的端面高于水沟500所在的端面。换句话说，底座20与支座30连接的端面和水沟500所在的端面之间的高度差为H，其中H＞0。此种设计，促使底座20上的液体尽快流入水沟500内。
在一实施例中，请参见图2和图3，沿盾构隧道纵向的相邻两个钢管片10采用通缝拼装。现有技术中，由于衬砌环采用不同的管片不同拼装方式导致轨道梁2000在管片上难以准确定位的问题。本申请实施例中，钢管片10用于形成盾构隧道的衬砌环1000。可以在线下统一预制钢管片10，将预制的钢管片10通过通缝拼装，便于底座20与钢管片10定位安装，从而解决现有技术中的管片与轨道梁2000难以定位的问题，简化施工过程。
请参见图5，本申请实施例还提供一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法，包括：
S01、将钢管片拼装在用于形成盾构隧道的衬砌环的设定位置；
S02、将底座的钢筋笼与钢管片焊接；
S03、将支座的一端与底座连接；
S04、在钢筋笼上浇筑混凝土以形成底座的混凝土层；
S05、将支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。
下面对施工方法的具体实施步骤进行阐述，需要说明的是，这些详细实施方式可以根据施工的不同需求进行取舍。
S01、将钢管片拼装在用于形成盾构隧道的衬砌环的设定位置。
将钢管片10拼装在用于形成盾构隧道的衬砌环的设定位置，设定位置是指根据轨道梁2000的位置设定的钢管片10的位置。
S02、将底座的钢筋笼与钢管片焊接。
具体的，根据底座20的尺寸，将底座20的主筋与钢管片10的背板11内侧焊接，将底座20的顶部钢筋和主筋连接以形成钢筋笼21。在一具体实施例中，钢筋笼21包括钢筋骨架和围设在钢筋骨架上的加强筋。具体的，钢筋骨架包括顶部钢筋和与顶部钢筋连接的主筋。加强筋可以包括分布筋、箍筋、拉筋和构造钢筋。
S03、将支座的一端与底座连接。
具体的，支座30与钢筋笼21可以通过锚栓40连接。可以先在支座30上形成安装孔，再将锚栓40的一端穿过安装孔与钢筋笼21固定连接，例如焊接。
S04、在钢筋笼上浇筑混凝土以形成底座的混凝土层。
在钢筋笼21上现场浇筑混凝土以形成混凝土层22。如此，使支座30与底座20之间的连接更加稳固，极大的提高了本申请实施例提供的轨道梁与盾构隧道的连接结构的结构稳定性。
S05、将支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。
将支座30的另一端与轨道梁2000可拆卸式连接，如此，可以根据盾构隧道线性变化调整轨道梁2000。具体的，支座30可以为铸钢支座。
需要说明的是，也可以先实施S02，再实施S01，再依次实施S03、S04、S05。即，可以先在线下将底座的钢筋笼与钢管片焊接，再将钢管片拼装在用于形成盾构隧道的衬砌环的设定位置，将支座的一端与底座连接，在钢筋笼上浇筑混凝土以形成底座的混凝土层，将支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。
还可以是，先实施S02，再实施S04，再依次实施S01、S03、S05，即，先在线下将底座的钢筋笼与钢管片焊接，在钢筋笼上浇筑混凝土以形成底座的混凝土层，再将钢管片拼装在用于形成盾构隧道的衬砌环的设定位置，将支座的一端与底座连接，将支座的另一端与轨道梁可拆卸式连接。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不仅限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种轨道梁与盾构隧道的连接结构，其特征在于，包括：
钢管片，用于形成所述盾构隧道的衬砌环；
底座，包括钢筋笼和混凝土层，所述钢筋笼与所述钢管片焊接，所述混凝土层由在所述钢筋笼上浇筑混凝土形成；以及
支座，所述支座的一端与所述底座连接，所述支座的另一端与所述轨道梁可拆卸式连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述钢管片包括：
背板，与所述盾构隧道的围岩抵接，所述背板为圆弧形；
端板，所述端板与所述背板围设形成朝所述轨道梁开口的六面体结构，所述钢筋笼的主筋贯穿所述开口与所述背板焊接。
3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，所述钢管片包括：
翼板，所述翼板与所述端板靠近所述轨道梁的一端连接。
4.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述翼板包括沿所述盾构隧道纵向设置的纵向翼板和沿所述盾构隧道环向设置的环向翼板，所述纵向翼板和所述环向翼板形成网格状结构。
5.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述钢管片包括腹板，所述腹板的一端连接所述翼板，所述腹板的另一端连接所述背板。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的连接结构，其特征在于，所述钢管片包括填充层，所述填充层由混凝土填充所述钢管片内形成。
7.一种盾构隧道，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的连接结构、封顶块管片、邻接块管片和标准块管片，所述邻接块管片、所述封顶块管片、所述标准块管片与所述钢管片拼装形成所述衬砌环。
8.根据权利要求7所述的盾构隧道，其特征在于，所述混凝土层由在所述钢筋笼上现场浇筑形成或预制形成。
9.根据权利要求7所述的盾构隧道，其特征在于，所述盾构隧道包括沿所述盾构隧道纵向延伸的水沟，所述底座与所述支座连接的端面高于所述水沟所在的端面。
10.根据权利要求7所述的盾构隧道，其特征在于，沿所述盾构隧道纵向的相邻两个所述钢管片采用通缝拼装。
11.一种轨道梁与盾构隧道的连接结构的施工方法，其特征在于，包括：
将钢管片拼装在用于形成所述盾构隧道的衬砌环的设定位置；
将底座的钢筋笼与所述钢管片焊接；
将所述支座的一端与所述底座连接；
在所述钢筋笼上浇筑混凝土以形成所述底座的混凝土层；
将所述支座的另一端与所述轨道梁可拆卸式连接。
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