一种水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构的制作方法

本技术公开了一种水利水电工程地下厂房吊顶结构，尤其是用于水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构。

背景技术：

1、地下厂房顶拱为混凝土喷锚支护，由于围岩结构不是很完整，喷锚支护后，所形成凹凸不平且喷层面不光滑。虽然顶拱布置有系统排水孔和排水管，但后期也会存在一定的潮湿和渗水,在地下裂隙水作用下，透过混凝土喷层渗透至厂房内，会影响机组的正常运行，所以吊顶需要作为防水层并能起到美化厂房的作用。在地下厂房吊顶与顶拱岩壁之间的空间内布置有送风管、排烟管道、检修栈道，从通风主管道和排烟主管道上每隔一定距离设通风支管、排烟支管穿过屋面板通至主泵房。因此电动机层吊顶不仅要满足安全可靠、通风、照明、检修巡检的要求，还要满足防水、排水、防腐、防火、美观等要求，施工期尚应尽量减少与桥机使用相互干扰。

2、目前工程实践中，水利、水电工程地下主厂房电动机层(或发电机层)顶拱防水及吊顶做法通常有以下几种形式:1、外包钢混凝土拱梁和外包钢混凝土板；2、钢网架上面支承彩钢板防水；3、三角形钢屋架上面做彩钢防水板、下面做装饰板﹔4、直接在顶拱喷锚层用锚杆悬挂龙骨加彩钢防水板；5、钢拱梁上面做彩钢防水板、下面做装饰板等做法。第一种方法外包钢拱梁由骨架角钢、连接筋和外包轧制薄钢板组成，不需要额外的施工模板和施工排架。外包钢楼板底部铺设压型钢板，上部铺设钢筋浇筑混凝土，形成联合受力结构。外包钢楼板底部压型钢板施工期作为浇筑楼板混凝土模板，运行期作为吊顶永久装饰。但是由于地下厂房跨度较大，泵送混凝土管路太长，一次难以完成全断面混凝土浇筑。此做法造价高，材料运输量大，且施工较困难,施工周期长。第二种方法虽然施工方便,但防水和装饰都用同一层彩钢板,尽管在顶拱下各渗水点局部做了密密麻麻的漏斗和引水管将水引到了排水沟,但由于顶拱渗漏点多,顶拱渗漏水还会滴到夹层的通风管道上甚至通过钢板接缝、风口、灯口等处滴到主厂房发电机层影响生产,久而久之对通风管道会造成腐蚀,甚至短期内需要更换风管。第三种方法由于三角形钢屋架上下弦及腹杆之间的空间较小,在其间布置风管时施上困难,且几排风管之间横向联系检修栈道无法布置。第四种方法是直接用吊杆悬挂吊顶梁和吊顶檩条及彩钢防水板，吊顶彩钢防水板与顶拱喷层之间的空间内布置通风管道等设备，除了第二种方法的缺点外,时间久了，顶拱渗漏水会腐蚀吊杆,需要经常性地对吊杆进行维护保养，如维护保养不及时,整个吊顶结构会存在安全隐患﹔第五种方法防水效果最好，布置通风管道等设备也较为方便，但是钢吊杆上部与钢拱梁采用吊环连接，钢吊杆下部与主龙骨采用吊挂连接，整体稳定性较差。在主龙骨的下面固定有水平装饰层檩条,在水平装饰层檩条的下表面安装固定装饰板,需要安装高度较大，影响桥机运行空间。在地下厂房桥机安装调试好后,在桥机上搭设施工吊顶用的钢平台,吊顶施工要用到桥机，与厂房的混凝土浇筑及机电设备安装有交叉作业，影响工期进度。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种水利水电工程地下厂房吊顶结构，与常规的现浇混凝土板梁结构相比,具有结构安全可靠，防水性能好、通风设备布置方便、重量轻、施工方便、施工周期短等优点。该吊顶结构型式，省去了施工排架，有效地解决了吊顶施工与桥机使用相互干扰问题,不仅满足了结构布置要求,还有力地保证了地下厂房的施工进度,该大跨度地下厂房吊顶结构具有一定的创新性，可供同类型地下厂房吊顶结构参考、借鉴。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，包括上下游两侧的两根钢筋混凝土岩锚梁，位于两根岩锚梁之间横跨在上下游方向的钢桁架拱梁，钢桁架拱梁上翼缘固定屋面檩条，在屋面檩条上方固定屋面防水板，屋面防水板与地下厂房顶拱之间具有一定距离，地下厂房顶拱渗水通过屋面防水板排至上下游边墙排水沟，钢桁架拱梁下翼缘焊接多根钢吊杆，钢吊杆下方焊接主龙骨，主龙骨与下弦檩条焊接固定，下弦檩条下方固定吊顶装饰板；在主龙骨的上方安装检修栈道，在屋面防水板与吊顶装饰板之间的空间内布置多个送风管和排烟管。

3、所述钢桁架拱梁上下游两端支承在岩锚梁上,岩锚梁内正对钢桁架拱梁的位置予埋钢板埋件及钢锚栓,岩锚梁与岩壁之间通过预应力锚杆连接。

4、所述吊顶装饰板的面板形式为微孔吸音板。

5、所述屋面檩条与屋面防水板采用自攻螺丝连接，自攻螺丝带防水帽，按照水流方向搭接，下弦檩条与吊顶装饰板采用自攻螺丝连接。

6、沿厂房纵向设置两条检修栈道，两条栈道之间设置上下游方向联系的检修栈道。

7、在两根岩锚梁和吊顶装饰板的下方安装横跨在上下游方向的吊顶施工钢平台，吊顶施工钢平台采用钢结构拼装的自行式钢结构平台；在岩锚梁与岩壁吊车梁之间设置多个扶壁柱，钢牛腿固定在扶壁柱上，在钢牛腿上沿厂房纵向安装滑移钢轨道，吊顶施工钢平台架设在两侧的滑移钢轨道上。

8、本实用新型的有益效果是：由一整套完善可靠、承载能力强、安装快捷方便的结构以及吊顶施工钢平台所组成。从地下厂房吊顶结构已经实施的情况看，施工速度较快，满足设计的功能要求和美观要求，经济效益显著。由于钢桁架拱梁是该吊顶结构的主要受力构件，是独立的承重结构，各个组件连接更加安全可靠，整个吊顶的所有荷载最终传递到钢桁架拱梁上，可以更好的发挥这种吊顶结构的优势。吊顶施工钢平台在空间上与桥机错开布置,在土建和机组安装的立体交叉作业环境中,钢析架平台与桥机相对独立运行,互不干扰,不仅满足了结构需要，还有效解决空中操作平台的安装和移位，施工期不方便搭建脚手架或厂房层高较高不易搭建脚手架的问题，还有力地保证了施工进度。

技术特征：

1.一种水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，其特征在于，包括上下游两侧的两根钢筋混凝土岩锚梁(1)，位于两根岩锚梁(1)之间横跨在上下游方向的钢桁架拱梁(2)，钢桁架拱梁(2)上翼缘固定屋面檩条(5)，在屋面檩条(5)上方固定屋面防水板(6)，屋面防水板(6)与地下厂房顶拱(12)之间具有一定距离，地下厂房顶拱(12)渗水通过屋面防水板排至上下游边墙排水沟(13)，钢桁架拱梁(2)下翼缘焊接多根钢吊杆(3)，钢吊杆(3)下方焊接主龙骨(4)，主龙骨(4)与下弦檩条(7)焊接固定，下弦檩条(7)下方固定吊顶装饰板(8)；在主龙骨(4)的上方安装检修栈道(9)，在屋面防水板(6)与吊顶装饰板(8)之间的空间内布置多个送风管(10)和排烟管(11)；在两根岩锚梁(1)和吊顶装饰板(8)的下方安装横跨在上下游方向的吊顶施工钢平台(14)，吊顶施工钢平台(14)采用钢结构拼装的自行式钢结构平台；在岩锚梁(1)与岩壁吊车梁(18)之间设置多个扶壁柱(15)，钢牛腿(16)固定在扶壁柱(15)上，在钢牛腿(16)上沿厂房纵向安装滑移钢轨道(17)，吊顶施工钢平台(14)架设在两侧的滑移钢轨道(17)上。

2.根据权利要求1所述水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，其特征在于，所述钢桁架拱梁(2)上下游两端支承在岩锚梁(1)上,岩锚梁(1)内正对钢桁架拱梁(2)的位置予埋钢板埋件及钢锚栓,岩锚梁(1)与岩壁之间通过预应力锚杆连接。

3.根据权利要求1所述水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，其特征在于，所述吊顶装饰板(8)的面板形式为微孔吸音板。

4.根据权利要求1所述水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，其特征在于，所述屋面檩条(5)与屋面防水板(6)采用自攻螺丝连接，自攻螺丝带防水帽，按照水流方向搭接，下弦檩条(7)与吊顶装饰板(8)采用自攻螺丝连接。

5.根据权利要求1所述水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，其特征在于，沿厂房纵向设置两条检修栈道(9)，两条栈道之间设置上下游方向联系的检修栈道(9)。

技术总结
本技术公开了一种水利水电工程地下厂房大跨度洞室的吊顶结构，包括位于上下游两侧的通长的两根岩锚梁,位于两根岩锚梁之间横跨在上下游方向的钢桁架拱梁,在钢桁架拱梁上翼缘安装屋面檩条,在屋面檩条上固定屋面防水板,钢桁架拱梁下翼缘固定多根钢吊杆,钢吊杆下方固定主龙骨,主龙骨与下弦檩条焊接固定，下弦檩条下方固定吊顶装饰板。本发明钢桁架拱梁构件连接更加安全可靠，钢桁架拱梁及所有钢构件均可在工厂加工制作完成再运到现场装配式施工安装,具有构件加工精度高、施工速度快、环保节能等优点。自行式钢结构平台避免了厂房的混凝土浇筑及机电设备安装的交叉作业，满足了桥机的正常运行需要，保证了工程的建设时间节点。

技术研发人员：贺书财,阎培林,王勇,靳兴华,李利谦,朱旭洁
受保护的技术使用者：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230822
技术公布日：2024/3/11