一种抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼。


背景技术：

2.对于地铁隧道，道床是铺设于管片内侧底部、作为钢轨基础的钢筋混凝土结构。常见的道床钢筋笼如附图1与附图2所示，钢筋笼置于管片内侧底部，钢筋笼与管片之间无本质上的连接。在列车长期振动、管片结构不均匀变形、管片外围注浆不均匀、地下水位变动、施工质量、周边工程活动等多种因素耦合作用下，道床混凝土与管片之间可能发生局部脱空。在长期列车荷载作用下，脱空的范围与空隙可能越变越大，脱空位置处管片不再对道床提供竖向与水平向支撑力，势必影响行车安全。现行技术主要关注道床脱空的检测与修复技术，缺乏对减少与预防道床与管片脱空的措施关注。
3.因此，在道床设计与施工阶段，如何采取有效措施，预防道床与管片之间脱空的形成，是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼，其在普通钢筋笼的基础上增加与隧道管片直接连接的拉筋，拉筋连接在隧道管片的螺栓上，其施工方便，能有效约束、固定道床钢筋笼，从而使道床钢筋混凝土结构与隧道管片结构有效连接，达到减小与预防脱空的目的。
5.本实用新型采用以下技术方案实现：一种抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼，包括笼体、拉筋和螺栓，所述笼体置于隧道管片的内侧底部，
6.所述螺栓一端用于相邻管片之间的组装连接，
7.所述拉筋一端固定于所述笼体，另一端连接于所述螺栓另一端，以传递所述笼体所受载荷至所述螺栓进行分担。
8.作为上述方案的进一步改进，所述拉筋与所述笼体之间通过绑扎固定。
9.作为上述方案的进一步改进，所述螺杆为整体弧向弯曲的杆状结构。
10.作为上述方案的进一步改进，所述螺栓包括螺杆，所述螺杆一端连接固定于所述隧道管片的内侧底部，所述拉筋另一端缠绕固定于所述螺杆的另一端。
11.作为上述方案的更进一步改进，所述螺杆靠近所述隧道管片的一端外周侧具有螺纹，所述隧道管片的内侧底部开设有与所述螺杆外螺纹相配合的螺栓孔。
12.作为上述方案的更进一步改进，所述螺杆靠近所述隧道管片的一端依次套设有垫片和螺母，所述螺母位于所述垫片靠近所述隧道管片的一侧，并与所述螺纹螺接配合。
13.作为上述方案的更进一步改进，所述螺杆靠近所述拉筋的一端设置有头部，所述头部远离所述螺杆具有与其同轴的延伸段，所述延伸段外周侧具有螺纹，所述螺杆靠近所述拉筋一端的螺纹外侧套设有螺母，所述拉筋缠绕固定于位于所述头部与相邻所述螺母间
的所述延伸段上，所述头部与相邻所述螺母之间形成用于夹持固定所述拉筋缠绕端的夹持空间。
14.作为上述方案的更进一步改进，所述头部在其轴向两侧表面设置有垫片，位于所述延伸段上的所述螺母在其靠近所述头部一侧设置有垫片。
15.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
16.1、本实用新型的抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼，所提笼体通过拉筋与隧道管片螺栓牢固相连，拉筋能把一定荷载传递给隧道管片上的螺栓，从而隧道管片与道床钢筋笼形成有效约束、固定关系，有效减小与预防了道床与隧道管片之间脱空的产生。
17.2、所提螺栓仅在传统螺栓头部增设一定长度带螺纹的延伸段，该螺栓构造简单，加工方便，与传统螺栓相比，该螺栓的连接管片施工并无区别。且仅在笼体设置拉筋位置处的隧道管片上采用该螺栓，其余不设置拉筋位置处的隧道管片上仍采用传统螺栓。
18.3、道床钢筋笼与传统方法相比，仅增加了拉筋，对施工工期与工程造价无明显影响，但大大提高了道床混凝土结构与隧道管片之间的整体性，提高了列车运行安全性，降低了后期道床维保难度，具有经济性与实用性。
附图说明
19.图1为传统道床钢筋笼置于隧道管片内侧底部的结构示意图；
20.图2为图1中传统道床钢筋笼的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例1所提供的道床钢筋笼与隧道管片之间设置拉筋的结构示意图；
22.图4为传统隧道管片的传统螺栓未组装时的结构示意图；
23.图5为传统隧道管片的传统螺栓组装后的结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例1所提供的螺栓未组装时的结构示意图；
25.图7为图6中的螺栓组装后的结构示意图；
26.图8为图7中组装后的螺栓与拉筋的连接示意图；
27.图9为本实用新型实施例1所提供的道床钢筋笼置于隧道管片内侧底部的示意图。
28.主要符号说明：
29.1、隧道管片；2、笼体；3、拉筋；4、传统螺栓；41、螺杆；42、头部；43、螺纹；44、螺母；45、垫片；5、螺栓。
具体实施方式
30.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
31.实施例1
32.请结合图3、图6至图9，抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼，包括笼体2(道床钢筋笼)、拉筋3和螺栓5，笼体2置于隧道管片1的内侧底部，本实施例中的笼体2由底部纵筋(未标示)、顶部纵筋(未标示)、横向架立筋(未标示)组成。
33.螺栓5一端用于相邻管片之间的组装连接,使相邻管片间形成一个稳固的整体。拉
筋3一端固定于笼体2，另一端连接于螺栓5另一端，以传递笼体2所受载荷至螺栓5进行分担。本实施例中拉筋3与笼体2之间通过绑扎固定。
34.请结合图3，本实施例的笼体(道床钢筋笼)与传统道床钢筋笼的区别在于：拉筋3一端与笼体2(道床钢筋笼)绑扎相连、另一端与固定在隧道管片1上的螺栓5牢固相连；拉筋3能有效将荷载基于螺栓5传递给隧道管片1，从而抑制了相互脱空的形成与发展。
35.本实施例中的螺栓5应具有足够的强度，在拉筋3的荷载作用下不发生屈服与破坏。笼体2设置拉筋3位置处的隧道管片1采用本本实施例的螺栓5，其余不设置拉筋3位置处的隧道管片1仍采用传统螺栓4。
36.具体地，螺杆41为整体弧向弯曲的杆状结构，以适配于隧道管片1与相应拉筋3间的有效连接。
37.螺栓5包括螺杆41，螺杆41用于相邻管片之间的组装连接，拉筋3另一端缠绕固定于螺杆41的另一端，使笼体2通过拉筋3、螺杆41与隧道管片1之间形成一个整体。
38.螺杆41靠近隧道管片1的一端外周侧具有螺纹43，隧道管片1的内侧底部开设有与螺杆41外螺纹43相配合的螺栓孔(图未示)，以方便螺杆41在隧道管片1上的安装。
39.螺杆41靠近隧道管片1的一端依次套设有垫片45和螺母44，螺母44位于垫片45靠近隧道管片1的一侧，并与螺纹螺接配合。通过螺母44不仅可对螺接在隧道管片1螺栓孔上的螺杆41进行锁紧固定，还可以根据螺栓孔的孔深度，通过调节螺母44在螺杆41螺纹43上的相对位置，适配调节出螺杆41靠近隧道管片1一端相对于螺栓孔的螺纹行程距离，使螺杆41在螺栓孔上的固定保持紧密稳固。垫片45可缓冲螺栓5与螺杆41无螺纹43杆身处的磨擦损耗，还可用于增大其与笼体2的接触面积，使隧道管片1与笼体2间的拉结固定更加稳固。
40.螺杆41靠近拉筋3的一端设置有头部42，头部42远离螺杆41具有与其同轴的延伸段(未标示)，延伸段外周侧具有螺纹43，螺杆41靠近拉筋3一端的螺纹43外侧套设有螺母44，拉筋43缠绕固定于位于头部42与相邻螺母44间的延伸段上，头部42与相邻螺母44之间形成用于夹持固定拉筋3缠绕端的夹持空间。
41.在安装时，先将拉筋3一端缠绕在头部42上，再将螺母44旋入在延伸段的螺纹43上，使拉筋3缠绕端位于延伸段的头部42与螺母44之间，然后再不断旋紧螺母44，使拉筋3缠绕端被挤压固定在头部42与螺母44之间，完成拉筋3在螺杆41延伸段上的安装。
42.头部42在其轴向两侧表面设置有垫片45，位于延伸段上的螺母44在其靠近头部42一侧设置有垫片45。通过垫片45不仅可降低头部42与螺杆41非螺纹杆身之间的磨损，还可增大对拉筋3缠绕端之间的接触面积，使头部42和螺栓5对拉筋3缠绕端的夹固更加稳固。
43.本实施例的拉筋3作用的发挥依赖于螺栓5的设计与连接。盾构管片的传统螺栓4在组装前、组装后的构造如图4与图5所示，其由螺杆41、头部42、螺纹43、螺母44、垫片45组装而成。
44.而为了便于拉筋3的连接，本实施例提供一种区别于盾构管片传统螺栓4的螺栓5，组装前、组装后的构造如图6与图7所示。该螺栓5为在传统螺栓4的头部42增设一定长度带螺纹43的延伸段。本实施例中的延伸段与螺杆41直径相同。
45.连接时，拉筋3一端有效缠绕在该螺栓5的头部42一侧带螺纹43的延伸段上，并配合相应垫片45通过头部42和螺母44间旋紧与固定，如图8所示。拉筋3的另一端与笼体2(道床钢筋笼)绑扎相连，由于拉筋3在笼体2上的绑扎属于常规做法，故未在附图中详细画出，
本实施例对此不做过多赘述。
46.实施例2
47.本实施例2与实施例1区别在于，本实施例提供抵抗道床与管片脱空的道床钢筋笼的施工要点，具体如下：
48.1、在盾构管片组装时，对于道床底部范围内的管片连接采用本实施例所提供的螺栓5，其余位置的隧道管片1上仍采用传统螺栓4。
49.2、进入道床施工阶段时，将拉筋3一端加工成带略大于螺杆41直径孔洞的弯曲段，将弯曲段套入螺栓5头部42附近的带螺纹43的延伸段上，基于垫片45与相应螺母44旋紧，使拉筋3与螺栓5牢固相连。
50.3、后续按常规方法在道床范围内绑扎笼体2(道床钢筋笼)，并把拉筋3的另一端与笼体2绑扎相连。
51.4、后续对在道床内设置扣件、轨道，浇筑混凝土，最终形成供地铁形车使用的道床结构。
52.本实施例的道床钢筋笼优点是：所提笼体2通过拉筋3与隧道管片1上的螺栓5牢固相连，拉筋3能把一定荷载传递给隧道管片1上的螺栓5，从而隧道管片1与道床钢筋笼形成有效约束、固定关系，有效减小与预防了道床与隧道管片1之间脱空的产生；
53.所提螺栓5仅在传统螺栓4的螺杆41头部42增设布设有螺纹43的延伸段，该新型螺栓构造简单，加工方便，连接施工无区别。且仅在道床钢筋笼设置拉筋位置处的隧道管片1上采用螺栓5，其余不设置拉筋3位置处的隧道管片1连接仍采用传统螺栓4，对隧道管片1连接施工无影响；
54.道床钢筋笼与传统方法相比，仅增加了拉筋3，对施工工期与工程造价无明显影响，但大大提高了道床混凝土结构与隧道管片1之间的整体性，提高了列车运行安全性，降低了后期道床维保难度，具有经济性与实用性。
55.附图中仅展示了所提道床钢筋笼的部分形状及部分连接方式，按照所提思路，可以改变道床钢筋笼与管片间的连接方式，或采用其它形式的钢筋笼结构，采用其它加固件基于管片螺栓对钢筋笼进行约束，其均属于本实用新型的等效修改与变更，此处不再赘述。
56.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。