一种隧道混凝土衬砌结构钢筋及其施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道混凝土衬砌结构钢筋及其施工方法。

背景技术：

隧道二次衬砌是隧道所有结构中唯一展露在外的部分，保证隧道结构稳定。一般的隧道在初期支护后很难保证结构的长期稳定，需要二次衬砌提供支撑保证隧道结构稳定；现阶段二次衬砌及仰拱钢筋施工一般采用现场绑扎法，但此方法钢筋施工精度不足，机械化程度不高，需要较多的施工作业人员。

目前构件预制化成为技术发展和隧道机械化施工的主流趋势，在提高工程质量的同时还可以提高修建速度、降低施工成本；预制化衬砌先进行钢架的焊接，一般的钢架焊接衬砌整体牢固程度弱，容易出现裂痕等情况的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的衬砌牢固程度若的问题，提供一种隧道混凝土衬砌结构钢筋及其施工方法，该隧道混凝土衬砌结构钢筋及其施工方法具有增加二次衬砌的牢固程度的作用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种隧道混凝土衬砌结构钢筋，包括第一钢架、钢板和第二钢架，所述钢板设置在所述第一钢架和第二钢架之间，所述钢板与所述第一钢架和第二钢架焊接为衬砌钢架。

优选地，所述第一钢架和第二钢架通过钢筋焊接而成。

优选地，所述钢板上设置多个通孔以及连接筋，所述通孔在所述钢板厚度方向贯穿；，所述连接筋穿过所述通孔并焊接在所述通孔内。

优选地，所述连接筋两端分别连接所述第一钢架和所述第二钢架。

优选地，所述连接筋两端为钩型结构。

优选地，所述钢板的厚度为15mm。

优选地，所述钢板的厚度范围在10mm～20mm。

本发明第二方面提供一种隧道混凝土衬砌结构钢筋的施工方法，包括步骤：

根据隧道的尺寸，制作各衬砌单元的定位胎架；

对钢筋和钢板原材料进行初步加工；

用各定位胎架、钢筋以及钢板将各衬砌单元加工成型；

将个衬砌单元进行混凝土填充，对填充后的衬砌单元养护成型；

将成型后的衬砌单元吊装到隧道口进行安装。

通过上述技术方案，在钢架中间焊接有钢板，钢板的力学性能优异，可以增加衬砌整体结构的承载力以及结构刚度，同时钢板还可以起到防水、防渗的作用，很强的耐久性，保证隧道整体结构的稳定。

附图说明

图1是本发明实施例的隧道衬砌示意图；

图2是图中a出处的放大示意图；

图3是本发明实施例的衬砌局部截面示意图；

图4是本发明实施例的衬砌局部立体示意图；

图5是本发明实施例的方法。

附图标记说明

100、衬砌结构；1、钢板；2、第一钢架；3、第二钢架；4、连接筋；5、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、远、近、内、外”通常是指方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述

本技术：
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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1和2所述，本发明公开一种隧道混凝土衬砌结构钢筋，衬砌结构100包括第一钢架2、钢板1和第二钢架3，所述钢板1设置在所述第一钢架2和第二钢架3之间，所述钢板1与所述第一钢架2和第二钢架3焊接为衬砌钢架。其中，所述第一钢架2和第二钢架3通过钢筋焊接而成。

通过上述技术方案，在第一钢架2和第二钢架3中间焊接有钢板1，钢板1的力学性能优异，可以增加衬砌结构100整体的承载力以及结构刚度，同时钢板1还可以起到防水、防渗的作用，很强的耐久性，保证隧道整体结构的稳定。

具体的，如图3和图4所示，所述钢板1上设置多个通孔4以及连接筋5，所述通孔4在所述钢板1厚度方向贯穿；所述连接筋5穿过所述通孔4并焊接在所述通孔4内，连接筋5两端分别连接所述第一钢架2和所述第二钢架3。在钢板1上设置有若干个通孔4，连接筋5穿过通孔4，并焊接在通孔4内，连接筋5两端分别连接第一钢架2和第二钢架3，保证第一钢架2和第二钢架3与钢板1之间的连接强度。本实施例中通孔4的分布密度20个/m2，通孔4的孔径大小与钢筋直径相同，根据实际情况设置。本发明还可以设置较大的孔径，保证多根钢筋可以穿过，且可以灌注混凝土，保证第一钢架2和第二钢架3与钢板1之间连接的稳定性。

其中，连接筋5两端为钩型结构。为了将第一钢架2和第二钢架3之间连接的更稳定，连接筋5两端采用钩型结构，勾在第一钢架2和第二钢架3上，并将连接处焊接在一起，使第一钢架2和第二钢架3之间连接刚稳定，保证衬砌结构的整体稳定性。

进一步的，所述钢板1的厚度为15mm，钢板1的厚度范围在10mm～20mm也是可以的，能够保证衬砌坚固度即可。

如图5所示，本发明还公开一种隧道混凝土衬砌结构钢筋的施工方法，包括步骤：

s1：根据隧道的尺寸，制作各衬砌单元的定位胎架；

s2：对钢筋和钢板1原材料进行初步加工；

s3：用各定位胎架、钢筋以及钢板1将各衬砌单元加工成型；

s4：将个衬砌单元进行混凝土填充，对填充后的衬砌单元养护成型；

s5；将成型后的衬砌单元吊装到隧道口进行安装。

在安装衬砌前先对衬砌块进行预制，在步骤s1中，首先测量隧道的尺寸，根据隧道尺寸制作各个衬砌单元的定位胎架，步骤s2中，根据隧道尺寸加工钢筋和钢板1，在钢板1上加工通孔4，制作连接筋5，以及钢筋的捆绑，在s3中，将第一钢架2、第二钢架3和钢板1进行组装焊接，形成衬砌单元钢架，步骤s4中对衬砌单元钢架填充混凝土，进行养护，形成衬砌单元；最后步骤s5中吊装衬砌单元到最道口进行安装，完成施工。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，包括第一钢架(2)、钢板(1)和第二钢架(3)，所述钢板(1)设置在所述第一钢架(2)和第二钢架(3)之间，所述钢板(1)与所述第一钢架(2)和第二钢架(3)焊接为衬砌钢架。

2.根据权利要求1所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述第一钢架(2)和第二钢架(3)通过钢筋焊接而成。

3.根据权利要求1所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述钢板(1)上设置多个通孔(4)以及连接筋(5)，所述通孔(4)在所述钢板(1)厚度方向贯穿；，所述连接筋(5)穿过所述通孔(4)并焊接在所述通孔(4)内。

4.根据权利要求3所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述连接筋(5)两端分别连接所述第一钢架(2)和所述第二钢架(3)。

5.根据权利要求3所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述连接筋(5)两端为钩型结构。

6.根据权利要求1所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述钢板(1)的厚度为15mm。

7.根据权利要求1所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋，其特征在于，所述钢板(1)的厚度范围在10mm～20mm。

8.一种如权利要求1至7所述的隧道混凝土衬砌结构钢筋的施工方法，其特征在于，包括步骤：

根据隧道的尺寸，制作各衬砌单元的定位胎架；

对钢筋和钢板原材料进行初步加工；

用各定位胎架、钢筋以及钢板将各衬砌单元加工成型；

将个衬砌单元进行混凝土填充，对填充后的衬砌单元养护成型；

将成型后的衬砌单元吊装到隧道口进行安装。

技术总结
本发明涉及隧道施工领域，公开了一种隧道混凝土衬砌结构钢筋及其施工方法，衬砌结构包括第一钢架、钢板和第二钢架，所述钢板设置在所述第一钢架和第二钢架之间，所述钢板与所述第一钢架和第二钢架焊接为衬砌钢架。本发明通过在衬砌结构中间增加钢板，来增强隧道的整体结构。

技术研发人员：孙超群;王保群;葛颜慧;史红;王德明;张露晨;张建国;姜春林;李志鹏;贾雪娜;温淑莲
受保护的技术使用者：山东交通学院
技术研发日：2020.07.10
技术公布日：2020.10.09