预制混凝土隧道拱板的制作方法

本发明属于城市地下道路工程领域与市政设施技术领域，特别是涉及一种预制混凝土隧道拱板。

背景技术：

目前城市交通建设如火如荼，随着国家进一步推进综合管廊、海绵城市战略，我国大中城市必将掀起地下工程建设的新一轮高潮，由于地下空间的稀缺性，对集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”的城市地下综合体的需求巨大。

日本和欧美地下空间的开发和建设处于领先地位，最先倡导并提出地下城市和城市地下空间的综合化和立体化开发理念，1990年提出东京宣言：大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代，2010年国际隧道协会扩展到隧道与地下空间协会并宣告：21世纪是地下空间的世纪。

对标国际大都市，变粗放式、摊大饼城市发展模式为集约式、立体化模式，向地下要空间；突破城市土地、空气、水源、绿地、人均城市空间、能源、环境等资源环境总量约束；对交通拥堵、空气污浊、噪音污染、视觉污染、城市看海、绿化不足、房地产财政转型、老城区活力下降等招招致命的城市病进行综合整治；变中国制造为中国创造，培育国际领先的高端产业集群。

国外城市地下空间开发利用历史悠久，多以大型地下交通枢纽结合商业设施和停车场、容多种交通形式于一体的地下空间综合体类型呈现。在国际上，日本和欧美在地下空间的开发和建设处于领先地位，最先倡导并提出地下城市和城市地下空间的综合化和立体化开发理念。总体看，包含有多种交通方式或多种功能的地下空间综合体许多国家时有出现，尚未见集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”城市地下综合体类型。因此，迫切需要开发地下空间综合体，适应国家绿色建筑和可持续发展战略。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决地下隧道工程的装配化问题，尤其解决大跨度、大尺度、大截面隧道拱顶的装配问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种预制混凝土隧道拱板，主要包括拱形顶板、竖直连接加强肋、水平连接加强肋、双向连接安装大角口、双向连接安装小角口、环向水平连接安装槽口、纵向连接安装槽口、环向竖直连接安装槽口、螺孔、整体加强钢架、受力弧形独立钢筋、环筋；

拱形顶板为弧形板，板的两个环向连接端，一端面为水平，另一端面为竖直；在水平端面，板的两侧分别设置竖直连接加强肋，竖直连接加强肋与水平端面连接的平面为竖直面；在竖直端面，板的两侧分别设置水平连接加强肋，水平连接加强肋与竖直端面连接的平面为水平面；

在竖直连接加强肋的两端的均分别设置双向连接安装小角口，并开设螺孔，其中两个竖直螺孔通到水平端面，一个水平的螺孔通到竖直的侧端面；在水平连接加强肋的两端的均分别设置双向连接安装大角口，并开设螺孔，其中两个水平螺孔通到竖直端面，一个水平的螺孔通到竖直的侧端面；在双向连接安装小角口之间设置环向竖直连接安装槽口，并开设两个竖直螺孔通到水平端面；在双向连接安装大角口之间设置若干环向水平连接安装槽口，并开设两个竖直螺孔通到竖直端面；

在拱形顶板上设置纵向连接安装槽口和螺孔联通用来纵向连接；

在双向连接安装大角口和双向连接安装小角口对应的位置以及环向水平连接安装槽口和环向竖直连接安装槽口对应的位置设置通长的整体加强钢架，整体加强钢架的竖直连接端钢板位于板的水平端面；

竖直连接端钢板上的连接钢板螺孔位于水平分布的两根受力弧形钢筋之间；水平连接端钢板位于板的竖直端面，水平连接端钢板的连接钢板螺孔位于竖直分布的两根受力弧形钢筋之间；在整体加强钢架之间的顶部和底部均设置若干受力弧形独立钢筋，

设置若干根均匀分布的环筋，环筋为环状，将整体加强钢架、受力弧形独立钢筋箍住。

进一步地，所述整体加强钢架主要包括受力弧形钢筋、水平连接端钢板、竖直连接端钢板、连接钢板螺孔、水平连接增强筋、竖直连接增强筋，

根受力弧形钢筋均为弧形筋，分别位于个角部，两端均分别与水平连接端钢板和竖直连接端钢板，连接方式为焊接；水平连接端钢板为竖直钢板，在水平连接端钢板的四个内角开连接钢板螺孔，在水平连接端钢板上焊接四根水平连接增强筋，其中个水平连接增强筋与水平连接端钢板的连接点分别位于下层根受力弧形钢筋与水平连接端钢板的连接点的正下方，水平外伸后并向上弯折，并与上层受力弧形钢筋分别交叉；另个水平连接增强筋与平连接端钢板的连接点分别位于上侧根受力弧形钢筋与水平连接端钢板的连接点的正上方，水平外伸后并向下弯折，并与下层受力弧形钢筋分别交叉；

竖直连接端钢板为水平钢板，在竖直连接端钢板的四个内角开连接钢板螺孔；

在竖直连接端钢板上焊接四根竖直连接增强筋，其中个竖直连接增强筋与竖直连接端钢板的连接点分别位于弧内侧根受力弧形钢筋与竖直连接端钢板的连接点的内侧，竖直向上并与外层受力弧形钢筋分别交叉；另个竖直连接增强筋与竖直连接端钢板的连接点分别位于弧的外侧根受力弧形钢筋与竖直连接端钢板的连接点的外侧，竖直外伸后并向内弯折，并与内侧的两根竖直连接增强筋分别交叉。

有益效果

本发明的有益效果是可以节省模板，改善制作时的施工条件，提高劳动生产率，加快施工进度，保证工程质量。可以为大尺度、大跨度、大截面隧道的提供无中间支撑的拱板。

附图说明

下面结合附图对本发明中的预制混凝土隧道拱板作进一步说明：

图1为预制混凝土隧道拱板平面示意图；

图2为预制混凝土隧道拱板正立面示意图；

图3为预制混凝土隧道拱板钢筋配置平面示意图；

图4为预制混凝土隧道拱板钢筋配置正立面示意图。

图中：1为拱形顶板；2为竖直连接加强肋；3为水平连接加强肋；4为双向连接安装大角口；5为双向连接安装小角口；6为环向水平连接安装槽口；7为纵向连接安装槽口；8为环向竖直连接安装槽口；9为螺孔；10为整体加强钢架；10-1为受力弧形钢筋；10-2为水平连接端钢板；10-3为竖直连接端钢板；10-4为连接钢板螺孔；11为受力弧形独立钢筋；12为环筋。

具体实施方式：

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例：一种预制混凝土隧道拱板，如图1~图4所示，

预制混凝土隧道拱板，包括拱形顶板1、竖直连接加强肋2、水平连接加强肋3、双向连接安装大角口4、双向连接安装小角口5、环向水平连接安装槽口6、纵向连接安装槽口7、环向竖直连接安装槽口8、螺孔9、整体加强钢架10、受力弧形独立钢筋11、环筋12；

拱形顶板1为弧形板，板的两个环向连接端，一端面为水平，另一端面为竖直；在水平端面，板的两侧分别设置竖直连接加强肋2，竖直连接加强肋2与水平端面连接的平面为竖直面；在竖直端面，板的两侧分别设置水平连接加强肋3，水平连接加强肋3与竖直端面连接的平面为水平面；

在竖直连接加强肋2的两端的均分别设置双向连接安装小角口5，并开设螺孔9，其中两个竖直螺孔9通到水平端面，一个水平的螺孔9通到竖直的侧端面；在水平连接加强肋3的两端的均分别设置双向连接安装大角口4，并开设螺孔9，其中两个水平螺孔9通到竖直端面，一个水平的螺孔9通到竖直的侧端面；在双向连接安装小角口5之间设置环向竖直连接安装槽口8，并开设两个竖直螺孔9通到水平端面；在双向连接安装大角口4之间设置若干环向水平连接安装槽口6，并开设两个竖直螺孔9通到竖直端面；

在双向连接安装大角口4和双向连接安装小角口5对应的位置以及环向水平连接安装槽口6和环向竖直连接安装槽口8对应的位置设置通长的整体加强钢架10，整体加强钢架10的竖直连接端钢板10-3位于板的水平端面；

在拱形顶板1上设置纵向连接安装槽口7和螺孔9联通用来纵向连接；

竖直连接端钢板10-3上的连接钢板螺孔10-4位于水平分布的两根受力弧形钢筋10-1之间；水平连接端钢板10-2位于板的竖直端面，水平连接端钢板10-2的连接钢板螺孔10-4位于竖直分布的两根受力弧形钢筋10-1之间；在整体加强钢架10之间的顶部和底部均设置若干受力弧形独立钢筋11，

设置若干根均匀分布的环筋12，环筋12为环状，将整体加强钢架10、受力弧形独立钢筋11箍住。

所述整体加强钢架10包括受力弧形钢筋10-1、水平连接端钢板10-2、竖直连接端钢板10-3、连接钢板螺孔10-4、水平连接增强筋10-5、竖直连接增强筋10-6，

4根受力弧形钢筋10-1均为弧形筋，分别位于4个角部，两端均分别与水平连接端钢板10-2和竖直连接端钢板10-3，连接方式为焊接；平连接端钢板10-2为竖直钢板，在水平连接端钢板10-2的四个内角开连接钢板螺孔10-4，在水平连接端钢板10-2上焊接四根水平连接增强筋10-5，其中2个水平连接增强筋10-5与水平连接端钢板10-2的连接点分别位于下层2根受力弧形钢筋10-1与水平连接端钢板10-2的连接点的正下方，水平外伸后并向上弯折，并与上层受力弧形钢筋10-1分别交叉；另2个水平连接增强筋10-5与水平连接端钢板10-2的连接点分别位于上侧2根受力弧形钢筋10-1与水平连接端钢板10-2的连接点的正上方，水平外伸后并向下弯折，并与下层受力弧形钢筋10-1分别交叉；

竖直连接端钢板10-3为水平钢板，在竖直连接端钢板10-3的四个内角开连接钢板螺孔10-4；

在竖直连接端钢板10-3上焊接四根竖直连接增强筋10-6，其中2个竖直连接增强筋10-6与竖直连接端钢板10-3的连接点分别位于弧内侧2根受力弧形钢筋10-1与竖直连接端钢板10-3的连接点的内侧，竖直向上并与外层受力弧形钢筋10-1分别交叉；另2个竖直连接增强筋10-6与竖直连接端钢板10-3的连接点分别位于弧的外侧2根受力弧形钢筋10-1与竖直连接端钢板10-3的连接点的外侧，竖直外伸后并向内弯折，并与内侧的两根竖直连接增强筋10-6分别交叉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。