专利名称：大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法
技术领域：
本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法。
背景技术：
在大风地区，如新疆的百里风区和三十里风区，其核心区不仅风力强劲，而且出现大风的频率高。兰新铁路第二双线穿过著名的百里风区、三十里风区，其风力强劲，最大风速达60m/s，百里风区每年大于8级风的大风天数超过200天，风害极为严重，为了保证列车安全、快速、正常运营，最大限度地减少限速和停轮，需要将外界环境与行车环境的相对隔离，从而使行车环境和外界互不影响。传统的挡风结构一般采用在道路两侧设置一定高度的挡风墙，可以使外界环境与墙内行车的影响有一定的减小，但效果不很明显，积砂现象反而严重。防风明洞也可有效解决上述技术问题，但百里风区、三十里风区核心区，地处戈壁荒漠地区，自然环境恶劣，施工条件差，需采用预制钢筋混凝土结构，预制构件之间的连接缝是防风明洞结构的薄弱环节，受力复杂，是明洞设计与施工的关键，对明洞结构的受力状态影响很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效提高拼接式防风明洞预制构件间的结构整体性和连接耐久性的大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法。本发明所采用的技术方案是
大风区预制构件拼装式防风明洞的接头拼装连接方法，其特征在于 由以下步骤实现
步骤一将防风明洞沿纵向分隔成an或: 长的环形构件，每环分五块，即弧形的拱部分割为中间的拱顶块和两侧的拱腰块，两侧的边墙块；拱顶块、拱腰块和边墙块均采用预制构件；
步骤二 采用埋入式后浇混凝土刚性连接方式将边墙块预制构件连接到基础纵梁上， 边墙块预制构件的接头设置横向外露的连接主筋，基础纵梁的接头设置纵向外露的连接主筋，边墙块预制构件置于基础纵梁上方的固定槽内后，横向连接钢筋和纵向连接钢筋交叉绑扎连接，其上浇筑微膨胀细石混凝土 ；
步骤三采用后浇混凝土刚性连接方式将拱顶块预制构件连接到拱腰块预制构件上， 拱顶块预制构件和拱腰块预制构件的接头处均预埋有连接型钢锚固钢板，连接型钢锚固钢板的内侧设置连接型钢锚固钢筋，连接型钢锚固钢板的外侧设置连接型钢，通过螺钉或焊接将连接型钢连接固定后，其上浇筑微膨胀细石混凝土，其中埋设连接主筋；
步骤四采用螺栓夹板式连接方式将拱腰块预制构件连接到边墙块预制构件上，拱腰块预制构件和边墙块预制构件的接头处都设置有外露的锚固钢筋，拱腰块预制构件和边墙块预制构件的接头处的两侧侧壁上均设置预埋钢板，预埋钢板上设置锚固钢筋，在上下两块预埋钢板外侧焊接连接钢板，并用连接螺栓连接固定，螺栓孔周围预埋螺栓孔加强钢筋；
步骤五拱顶块预制构件、两个拱腰块预制构件和两个边墙块预制构件连接成一个环形构件，一个起始环、若干个标准环和一个末端环组成一个连接单元，各环形构件之间的环形接头设置为“L”形企口，榫槽连接；连接单元之间设置变形缝。如所述的接头拼装连接方法得到的大风区预制构件拼装式防风明洞。本发明具有以下优点
本发明所述的制造方法，在受力条件不同的位置选用有针对性的连接方式对明洞的预制构件进行拼接，保证了拼接式明洞整体结构的稳定性，满足了接缝的刚度要求，连接安全可靠，施工进度快，适用于条件较为恶劣的大风区作业，运营养护工作量小。
图1为拱部后浇混凝土刚性接头图。图2为图1中的I - I剖面图。图3为图1中的II - II剖面图。图4为拱脚接头平面展开图。图5为拱脚接头剖面图。图6为墙脚接头平面展开图。图7为图6中的I - I剖面图。图8为图6中的II - II剖面图。图9为纵向榫槽连接剖图。图10为图9中的A部放大图。图中，1-拱顶块预制构件，2-连接主筋，3-连接型钢，4-连接型钢锚固钢板，5-连接型钢锚固钢筋，6-微膨胀细石混凝土，7-拱腰块预制构件，8-边墙块预制构件，9-连接螺栓，10-连接钢板，11-预埋钢板，12-锚固钢筋，13-螺栓孔加强钢筋，14-基础纵梁，15-变形缝，16-连接主筋，17-微膨胀细石混凝土，18-起始环，19-标准环，20-末端环。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细的说明。本发明所述的大风区预制构件拼装式防风明洞的接头拼装连接方法由以下步骤实现
步骤一将防风明洞沿纵向分隔成an或: 长的环形构件，每环分五块，即弧形的拱部分割为中间的拱顶块和两侧的拱腰块，两侧的边墙块；拱顶块、拱腰块和边墙块均采用预制构件。步骤二 采用埋入式后浇混凝土刚性连接方式将边墙块预制构件8连接到基础纵梁14上，边墙块预制构件8的接头设置横向外露的连接主筋16，基础纵梁14的接头设置纵向外露的连接主筋16，边墙块预制构件8置于基础纵梁14上方的固定槽内后，横向连接钢筋和纵向连接钢筋交叉绑扎连接，其上浇筑微膨胀细石混凝土 17。步骤三采用后浇混凝土刚性连接方式将拱顶块预制构件1连接到拱腰块预制构件7上，拱顶块预制构件1和拱腰块预制构件7的接头处均预埋有连接型钢锚固钢板4，连接型钢锚固钢板4的内侧设置连接型钢锚固钢筋5，连接型钢锚固钢板4的外侧设置连接型钢3，通过螺钉或焊接将连接型钢3连接固定后，其上浇筑微膨胀细石混凝土 17，其中埋设连接主筋2。步骤四采用螺栓夹板式连接方式将拱腰块预制构件7连接到边墙块预制构件8 上，拱腰块预制构件7和边墙块预制构件8的接头处都设置有外露的锚固钢筋12，拱腰块预制构件7和边墙块预制构件8的接头处的两侧侧壁上均设置预埋钢板11，预埋钢板11上设置锚固钢筋12，在上下两块预埋钢板11外侧焊接连接钢板10，并用连接螺栓9连接固定， 螺栓孔周围预埋螺栓孔加强钢筋13。步骤五拱顶块预制构件1、两个拱腰块预制构件7和两个边墙块预制构件8连接成一个环形构件，一个起始环18、若干个标准环19和一个末端环20组成一个连接单元，各环形构件之间的环形接头设置为“L”形企口，榫槽连接；连接单元之间设置变形缝15。
权利要求
1.大风区预制构件拼装式防风明洞的接头拼装连接方法，其特征在于 由以下步骤实现步骤一将防风明洞沿纵向分隔成ail或:3m长的环形构件，每环分五块，即弧形的拱部分割为中间的拱顶块和两侧的拱腰块，两侧的边墙块；拱顶块、拱腰块和边墙块均采用预制构件；步骤二 采用埋入式后浇混凝土刚性连接方式将边墙块预制构件(8)连接到基础纵梁(14)上，边墙块预制构件(8)的接头设置横向外露的连接主筋(16)，基础纵梁(14)的接头设置纵向外露的连接主筋(16)，边墙块预制构件(8)置于基础纵梁(14)上方的固定槽内后，横向连接钢筋和纵向连接钢筋交叉绑扎连接，其上浇筑微膨胀细石混凝土(17)；步骤三采用后浇混凝土刚性连接方式将拱顶块预制构件(1)连接到拱腰块预制构件 (7)上，拱顶块预制构件(1)和拱腰块预制构件(7)的接头处均预埋有连接型钢锚固钢板 (4)，连接型钢锚固钢板(4)的内侧设置连接型钢锚固钢筋(5)，连接型钢锚固钢板(4)的外侧设置连接型钢(3)，通过螺钉或焊接将连接型钢(3)连接固定后，其上浇筑微膨胀细石混凝土(17)，其中埋设连接主筋(2)；步骤四采用螺栓夹板式连接方式将拱腰块预制构件(7)连接到边墙块预制构件(8) 上，拱腰块预制构件(7)和边墙块预制构件(8)的接头处都设置有外露的锚固钢筋(12)，拱腰块预制构件(7)和边墙块预制构件(8)的接头处的两侧侧壁上均设置预埋钢板(11)，预埋钢板(11)上设置锚固钢筋(12)，在上下两块预埋钢板(11)外侧焊接连接钢板(10)，并用连接螺栓(9)连接固定，螺栓孔周围预埋螺栓孔加强钢筋(13)；步骤五拱顶块预制构件(1)、两个拱腰块预制构件(7)和两个边墙块预制构件(8)连接成一个环形构件，一个起始环(18)、若干个标准环(19)和一个末端环(20)组成一个连接单元，各环形构件之间的环形接头设置为“L”形企口，榫槽连接；连接单元之间设置变形缝(15)。
2.如权利要求1所述的接头拼装连接方法得到的大风区预制构件拼装式防风明洞。
全文摘要
本发明涉及一种大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法。采用拼接预制构件的明洞结构，连接缝是薄弱环节，受力复杂。本发明将防风明洞沿纵向分隔成长2m或3m的环形构件，每一环形构件分隔成拱顶块、2块拱腰块和2块边墙块，共5块进行预制；采用埋入式后浇混凝土刚性连接方式将边墙预制构件连接到基础纵梁上；采用后浇混凝土刚性连接方式将拱部预制构件连接到拱脚预制构件上；采用螺栓夹板式连接方式将拱脚预制构件连接到边墙预制构件上；每个单元内各环之间采用榫槽连接。本发明在受力条件不同的位置选用有针对性的连接方式对明洞的预制构件进行拼接，大大加快施工进度，保证了拼接式明洞整体结构的稳定性，满足了接缝的刚度要求，连接安全可靠。
文档编号E01F7/02GK102444089SQ20121000144
公开日2012年5月9日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者严文翔, 于介, 何永旺, 刘培硕, 刘赪, 宋嘉辉, 张泰 , 李国良, 李雷, 杨国柱, 梁文灏, 田鹏, 谭永庆, 贾元霞, 靳宝成, 黄双林 申请人:中铁第一勘察设计院集团有限公司