一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构与施工方法

本发明属于建筑结构，涉及一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构与施工方法。

背景技术：

1、随着城市发展对交通的需求，大量地铁和地下隧道投入建设和运营，由于城市规划的不断更新和完善，许多现状地铁和地下隧道与新建工程间存在交叠，而现状交通结构设计时并未考虑运营过程中上方新建工程对其结构安全的影响，为减小对现状交通构筑物的影响，需要设置现状地下构筑物保护设施，保护设施位于地面以下时常采用桩、地系梁和梁固结的框架结构，但是其运营阶段不具备养护和检修条件，对全寿命周期影响较大，而且由于土体影响，不具备搭设支架的条件，故多采用钻孔桩+预制梁的形式。

2、采用传统的预制梁式结构，不仅运输成本高，而且建成后无检修条件，其耐久性难以保证。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构与施工方法，可灵活运用于各种地下构筑物保护结构，构造简易，可适应多种跨径变化。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的第一方面提供一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构，埋设于地下，位于现状地下设施与计划施工的地面设施之间；

4、所述拱式结构包括板拱、分别设于板拱两端的地系梁、连接于两侧地系梁之间的张拉件，以及分别设于两侧地系梁下方的桩基；所述张拉件为板拱钢系梁或拉索系杆。

5、进一步地，当所述张拉件为板拱钢系梁时，所述板拱钢系梁两端分别依次设有连接板与预埋板，所述预埋板埋设于地系梁内。

6、进一步地，当所述张拉件为拉索系杆时，所述拉索系杆包括拉索以及分别依次设于拉索两端的连接杆与预埋耳板，所述预埋耳板埋设于地系梁内。

7、进一步地，所述桩基设有多个，并沿地系梁长度方向并列设置；所述张拉件设有多个，并沿地系梁长度方向并列设置。

8、进一步地，所述地系梁内侧与板拱端部连接，外侧上设有搭板。

9、进一步地，所述桩基设于现状地下设施的两侧。

10、进一步地，所述板拱下方设有空腔，所述张拉件设于空腔内。

11、本发明的第二方面提供一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构的施工方法，

12、当所述张拉件为板拱钢系梁，且所述板拱钢系梁两端分别依次设有连接板与预埋板时，

13、施工方法包括以下步骤：

14、s1：于地下并列施工桩基；

15、s2：将板拱钢系梁两端的预埋板安装于桩基顶端；

16、s3：在桩基顶端搭设板拱支架和地系梁支架；

17、s4：在板拱支架和地系梁支架内绑扎板拱钢筋、地系梁钢筋，并使板拱钢筋、地系梁钢筋与预埋板连接，之后整体现浇筑得到安装连接桩基、板拱钢系梁的板拱、地系梁；

18、s5：张拉板拱钢系梁，拆除板拱支架和地系梁支架，得到所述拱式结构。

19、本发明的第三方面提供一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构的施工方法，

20、当所述张拉件为板拱钢系梁，且所述板拱钢系梁两端分别依次设有连接板与预埋板时，

21、施工方法包括以下步骤：

22、s1：于地下并列施工桩基；

23、s2：将板拱钢系梁两端的预埋板安装于桩基顶端；

24、s3：在桩基顶端搭设板拱支架和地系梁支架；

25、s4：在板拱支架中，安装预制的板拱于桩基上；

26、s5：在地系梁支架内绑扎地系梁钢筋，并使地系梁钢筋与预埋板连接，之后浇筑地系梁钢筋与板拱和桩基之间的湿接缝，得到安装连接桩基、板拱、板拱钢系梁的地系梁；

27、s6：张拉板拱钢系梁，拆除板拱支架和地系梁支架，得到所述拱式结构。

28、本发明的第四方面提供一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构的施工方法，

29、当所述张拉件为拉索系杆，且所述拉索系杆两端分别依次设有连接杆与预埋耳板时，

30、施工方法包括以下步骤：

31、s1：于地下并列施工桩基；

32、s2：将拉索系杆两端的预埋耳板安装于桩基顶端；

33、s3：在桩基顶端搭设板拱支架和地系梁支架；

34、s4：在板拱支架和地系梁支架内绑扎板拱钢筋、地系梁钢筋，并使板拱钢筋、地系梁钢筋与预埋耳板连接，之后浇筑得到安装连接桩基、拉索系杆的板拱钢系梁、地系梁；

35、s6：张拉拉索系杆，拆除板拱支架和地系梁支架，得到所述拱式结构。

36、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

37、1)本发明构造简单，施工便利，可以整体现浇，也可采用现浇+预制的施工方案，适应场景更全面；

38、2)本发明可以通过控制板拱系梁的内力，优化桩顶和拱脚弯矩，保证恒载下混凝土全截面受压，提高结构耐久性。

39、3)本发明构筑物建成后，内部为中空结构，可作为运营期检修通道，提高结构全寿命周期。

技术特征：

1.一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，该拱式结构埋设于地下，位于现状地下设施(8)与计划施工的地面设施(9)之间；

2.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，当所述张拉件为板拱钢系梁(2)时，所述板拱钢系梁(2)两端分别依次设有连接板与预埋板，所述预埋板埋设于地系梁(4)内。

3.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，当所述张拉件为拉索系杆(6)时，所述拉索系杆(6)包括拉索以及分别依次设于拉索两端的连接杆与预埋耳板(7)，所述预埋耳板(7)埋设于地系梁(4)内。

4.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，所述桩基(3)设有多个，并沿地系梁(4)长度方向并列设置；所述张拉件设有多个，并沿地系梁(4)长度方向并列设置。

5.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，所述地系梁(4)内侧与板拱(1)端部连接，外侧上设有搭板(5)。

6.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，所述桩基(3)设于现状地下设施(8)的两侧。

7.根据权利要求1所述的保护现状地下交通构筑物的拱式结构，其特征在于，所述板拱(1)下方设有空腔，所述张拉件设于空腔内。

8.一种如权利要求1至7任一项所述拱式结构的施工方法，其特征在于，

9.一种如权利要求1至7任一项所述拱式结构的施工方法，其特征在于，

10.一种如权利要求1至7任一项所述拱式结构的施工方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种保护现状地下交通构筑物的拱式结构与施工方法，拱式结构包括板拱、分别设于板拱两端的地系梁、连接于两侧地系梁之间的张拉件，以及分别设于两侧地系梁下方的桩基；张拉件为板拱钢系梁或拉索系杆。施工方法包括：于地下并列施工桩基；将板拱钢系梁的预埋板安装于桩基顶端；在桩基顶端搭设板拱和地系梁支架；在内绑扎板拱钢筋、地系梁钢筋，并使板拱钢筋、地系梁钢筋与预埋板连接，之后整体现浇筑得到安装连接桩基、板拱钢系梁的板拱、地系梁；最后拆除板拱支架和地系梁支架，张拉板拱钢系梁，得到拱式结构。与现有技术相比，本发明可以通过控制板拱系梁的内力，优化桩顶和拱脚弯矩，保证恒载下混凝土全截面受压，提高结构耐久性。

技术研发人员：巴文鹏
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7