专利名称：波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及波形钢腹板钢筋混凝土结构，尤其涉及应用于各类交通隧道和地 下钢筋混凝土结构的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元。
背景技术：
传统的波形钢腹板钢筋混凝土组合结构隧道的关键部位波形钢腹板与横断面由 多块波形钢腹板组成，采用普通的连接方式，由于波形钢腹板的长度有限，导致了一个横断 面使用的波形钢腹板的数量过多，如平山SI株式会社申请的专利号为200410086448. 6的 发明专利，申请日为2004年10月20日，公告日为2006年04月26日，公告号为CN1763319， 名称为使用波形钢板的地下钢板结构物及其施工方法，包括钢筋混凝土墙体结构物；设置 于上述墙体结构物的上端面并按边缘相互重叠的方式组装，整体上形成圆弧状的截面，构 成隧道结构的多个波形钢板结构物；以及填塞上述波形钢板结构物的上端的回填料，在形 成上述波形钢板结构物时，与下部波形钢板重叠的上部波形钢板的边缘组装在下部波形钢 板的边缘之上，更接近于可见边缘而设置的连结螺栓在沟中紧固。由于一个横断面上使用 了过多的波形钢腹板，使得拱型隧道的刚度降低，同时，众多的波形钢腹板之间都需要连接 装置来连接，直接导致了工程的施工量的增加，并且漏水的隐患点也同时增多，使得该类结 构的推广应用造成一定的困难。
发明内容本实用新型针对现有技术中波形钢板的地下钢板结构物采用较多的波形钢腹板 连接而成，使得拱型隧道的刚度降低，工程的施工量大，防水效果差等缺点，提供了每个横 断面只采用一块或两块波形钢腹板连接而成，波形钢腹板与波形钢腹板之间通过有效的防 水连接装置连接，具有安装方便，降低工程的施工量，提高拱型隧道结构的强度以及防水性 能的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元。为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，包括钢筋混凝土基座，设置在钢筋 混凝土基座上的波形钢腹板梁拱单元，所述的波形钢腹板梁拱单元为拱形，波形钢腹板梁 拱单元由一块或两块圆弧形的波形钢腹板组成，相邻的波形钢腹板梁拱单元之间通过防水 连接装置连接，波形钢腹板梁拱单元与朝向山体一面上设置有拴钉。波形钢腹板梁拱单元 为拱形，因此在满足一定结构强度的前提下，采用波形钢腹板要比普通的钢板大量的节省 大量的建筑材料，同时，连接的部分通过防水连接装置连接，保证连接强度而且具有良好的 防水密闭效果。再者，每个波形钢腹板梁拱单元由一块或两块圆弧形的波形钢腹板组成，与 采用三块以上的波形钢腹板组成的梁拱结构相比具有安装方便，降低工程的施工量，提高 了施工效率以及拱型隧道结构的强度与防水性能。波形钢腹板梁拱单元与朝向山体一面上 设置有拴钉，因为波形钢腹板与山体之间需要通过水泥浇筑，而设置了拴钉后，能够增大钢 筋混凝土与波形钢腹板梁拱单元的接触面积，有效的加强波形钢腹板、水泥、山体三者之间
3的连接强度，使结构更加稳定。波形钢腹板拱圈横断面中间连接，采用榫口式或电焊连接。作为优选，所述的波形钢腹板梁拱单元由两块四分之一圆形的波形钢腹板组成， 波形钢腹板之间采用对接焊焊接，波形钢腹板与钢板通过焊接连接，钢板设置在钢筋混凝 土基座的中下部。波形钢腹板梁拱单元由两块四分之一圆形的波形钢腹板组成，因此适合 一些中型隧道建造，而四分之一圆形的波形钢腹板在加工中也比较简单的，在运输的过程 中十分方便。作为优选，所述的波形钢腹板梁拱单元由一块半圆形波形钢腹板组成，波形钢腹 板与钢板通过焊接连接，钢板设置在钢筋混凝土基座的中上部。波形钢腹板梁拱单元由一 块半圆形波形钢腹板组成，提高了整个结构的防水性能，减少了工程的安装量，大大缩短了 施工时耗。作为优选，所述的防水连接装置为相邻波形钢腹板梁拱单元之间通过搭接焊焊 接。相邻波形钢腹板梁拱单元之间通过搭接焊焊接操作方便，能够大大提高工作效率高，焊 接后的密闭防水性能好等优点。作为优选，所述的防水连接装置包括设置在相邻波形钢腹板梁拱单元之间的止水 条以及设置在止水条里侧的紧固螺栓，波形钢腹板梁拱单元的两侧连接缝还通过焊条焊 接，紧固螺栓与波形钢腹板梁拱单元的连接处还设置有防水垫圈。波形钢腹板之间通过螺 栓连接，连接效果稳定，而在波形钢腹板之间设置了止水条，此止水条为遇水膨胀的Y型止 水条，具有极佳的防水效果，而且波形钢腹板梁拱单元的外侧连接缝还通过焊接，同样具有 防水的效果。作为优选，所述的防水连接装置包括设置在相邻波形钢腹板梁拱单元之间的止水 条以及设置在止水条两侧的紧固螺栓，波形钢腹板梁拱单元的内外两侧连接缝还通过焊条 焊接，紧固螺栓与波形钢腹板梁拱单元的连接处还设置有防水垫圈。波形钢腹板之间通过 双螺栓连接固定，连接效果好，使得整体结构更加稳定。作为优选，所述的止水条包括一根水平条，以及两根关于水平条所在平面对称的 伸出条，伸出条之间形成一钝角张口，张口朝向梁拱单元外部。止水条为遇水膨胀的Y型止 水条，而且Y型止水条的开口朝向梁拱单元外部，假使不慎漏水，Y型止水条遇水便发生膨 胀，充满所以空隙，同时导致张口变大，使得波形钢腹板之间的缝隙变得更小，有效的达到 了防水的目的。作为优选，所述的波形钢腹板与钢筋混凝土基座相连的一端上连接有钢板，钢板 上焊接有拴钉。波形钢腹板与混凝土基座相连一端还连接有钢板，钢板上焊接有拴钉，因此 提高了整个波形钢腹板梁拱单元与混凝土的结合强度。作为优选，所述的钢板上设置有开孔，开孔上设置有开孔榫，开孔榫内贯穿钢筋。 钢板上设置有开孔，开孔上设置开孔榫能够对钢筋起到保护作用，使得钢板不容易因受到 钢筋的剪切力而受损。本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果波形钢腹板梁拱单 元为拱形，因此在满足结构强度要求的前提下，采用波形钢腹板要比普通的钢板大量的节 省了建筑材料，同时，连接的部分通过防水连接装置连接，具有良好的防水密闭效果。再者， 每个波形钢腹板梁拱单元由一块或两块圆弧形的波形钢腹板组成，与采用三块以上的波形 钢腹板组成的梁拱结构相比具有安装方便，降低工程的施工量，而且具有结构的整体性、承载力、刚度和抗疲劳性能都较高，链接及漏水隐患点少等优点。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。图2为本实用新型实施例2的结构示意图。图3为图1中I部波形钢腹板之间连接处的放大图。图4为图1、图2中A-A'剖面沿II方向的I型连接装置结构示意图。图5为图1、图2中A-A'剖面沿II方向的II型连接装置结构示意图。图6为图1、图2中A-A'剖面沿II方向的III型连接装置结构示意图。图7为图1中III部的放大图。图8为止水条的立体结构示意图。以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下其中1-钢筋混凝土基座、2-波形 钢腹板梁拱单元、3-防水连接装置、4-钢板、5-拴钉、6-钢筋混凝土、7-紧固螺栓、8-焊条、 9-山体、21-波形钢腹板、31-止水条、32-水平条、33-伸出条、34-伸出条、35-张口、41-开 孔、42-开孔榫、61-钢筋、71-紧固螺栓、77-防水垫圈。
具体实施方式
以下结合附图1至附图8与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述实施例1波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，如图1、3、4、7、8所示，包括钢筋混 凝土基座1，设置在钢筋混凝土基座1上的波形钢腹板梁拱单元2，所述的波形钢腹板梁拱 单元2为拱形，波形钢腹板梁拱单元2由一块或两块圆弧形的波形钢腹板21组成，相邻的 波形钢腹板梁拱单元2之间通过防水连接装置3连接，波形钢腹板梁拱单元2与朝向山体 一面上设置有拴钉5。波形钢腹板梁拱单元为拱形，因此在满足一定结构强度的前提下，采 用波形钢腹板要比普通的钢板大量的节省大量的建筑材料，同时，连接的部分通过防水连 接装置连接，保证连接强度而且具有良好的防水密闭效果。波形钢腹板梁拱单元2上设置 有拴钉5后，能够增加钢筋混凝土 6与波形钢腹板梁拱单元2的连接强度。所述的波形钢腹板梁拱单元2由两块四分之一圆形的波形钢腹板21组成，波形钢 腹板21之间采用对接焊焊接，波形钢腹板21与钢板4通过焊接连接，钢板4设置在钢筋混 凝土基座1的中下部。波形钢腹板梁拱单元由两块四分之一圆形的波形钢腹板组成，因此 在在运输的过程中十分方便，波形钢腹板之间的焊接可以是单面焊也可以采用双面焊。所述的防水连接装置3为相邻波形钢腹板梁拱单元2之间通过搭接焊焊接。相邻 波形钢腹板梁拱单元之间通过搭接焊焊接操作方便，能够大大提高工作效率高，焊接后的 密闭防水性能好等优点。波形钢腹板21与钢筋混凝土基座1相连的一端上连接有钢板4，钢板4上焊接有 拴钉5。波形钢腹板与混凝土基座相连一端还连接有钢板，钢板上焊接有拴钉，因此提高了 整个波形钢腹板梁拱单元与混凝土的结合强度。所述的钢板4上设置有开孔41，开孔41上设置有开孔榫42，开孔榫42内贯穿钢 筋61。钢板上设置有开孔，开孔上设置开孔榫能够对钢筋起到保护作用，使得钢板不容易因受到钢筋的剪切力而受损。实施例2波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，如图2、6、7、8所示，包括钢筋混凝 土基座1，设置在钢筋混凝土基座1上的波形钢腹板梁拱单元2，所述的波形钢腹板梁拱单 元2为拱形，波形钢腹板梁拱单元2由一块或两块圆弧形的波形钢腹板21组成，相邻的波 形钢腹板梁拱单元2之间通过防水连接装置3连接，波形钢腹板梁拱单元2与朝向山体一 面上设置有拴钉5。。波形钢腹板梁拱单元为拱形，因此在满足一定结构强度的前提下，采用 波形钢腹板要比普通的钢板大量的节省大量的建筑材料，同时，连接的部分通过防水连接 装置连接，保证连接强度而且具有良好的防水密闭效果。再者，每个波形钢腹板梁拱单元由 一块或两块圆弧形的波形钢腹板组成，与采用三块以上的波形钢腹板组成的梁拱结构相比 具有安装方便，降低工程的施工量，提高了施工效率以及拱型隧道结构的强度与防水性能。 波形钢腹板梁拱单元2上设置有拴钉5后，能够增加钢筋混凝土 6与波形钢腹板梁拱单元 2的连接强度。所述的波形钢腹板梁拱单元2由一块半圆形波形钢腹板21组成，波形钢腹板21 与钢板4通过焊接连接，钢板4设置在钢筋混凝土基座1的中上部。波形钢腹板梁拱单元 由一块圆弧形的波形钢腹板组成，与采用三块以上的波形钢腹板组成的梁拱结构相比具有 安装方便，减少了安装连接件，降低工程的施工量，提高了施工效率以及拱型隧道结构的强 度与防水性能等优点。所述的防水连接装置3包括设置在相邻波形钢腹板梁拱单元2之间的止水条31 以及设置在止水条31两侧的紧固螺栓7、71，波形钢腹板梁拱单元2的内外两侧连接缝还通 过焊条8焊接，紧固螺栓7、71与波形钢腹板梁拱单元2的连接处还设置有防水垫圈77。所述的止水条31包括一根水平条32，以及两根关于水平条32所在平面对称的伸 出条33、34，伸出条33、34之间形成一钝角张口 35，张口 35朝向梁拱单元2外部。止水条 为遇水膨胀的Y型止水条，而且Y型止水条的开口朝向梁拱单元外部，假使不慎漏水，Y型 止水条遇水便发生膨胀，充满所以空隙，同时导致张口变大，使得波形钢腹板之间的缝隙变 得更小，有效的达到了防水的目的。波形钢腹板21与钢筋混凝土基座1相连的一端上连接有钢板4，钢板4上焊接有 拴钉5。波形钢腹板与混凝土基座相连一端还连接有钢板，钢板上焊接有拴钉，因此提高了 整个波形钢腹板梁拱单元与混凝土的结合强度。所述的钢板4上设置有开孔41，开孔41上设置有开孔榫42，开孔榫42内贯穿钢 筋61。钢板上设置有开孔，开孔上设置开孔榫能够对钢筋起到保护作用，使得钢板不容易因 受到钢筋的剪切力而受损。总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所 作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
权利要求波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，包括钢筋混凝土基座(1)，设置在钢筋混凝土基座(1)上的波形钢腹板梁拱单元(2)，其特征在于所述的波形钢腹板梁拱单元(2)为拱形，波形钢腹板梁拱单元(2)由一块或两块圆弧形的波形钢腹板(21)组成，相邻的波形钢腹板梁拱单元(2)之间通过防水连接装置(3)连接，波形钢腹板梁拱单元(2)与朝向山体一面上设置有拴钉(5)。
2.根据权利要求1所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在于 所述的波形钢腹板梁拱单元(2)由两块四分之一圆形的波形钢腹板(21)组成，波形钢腹板 (21)之间采用对接焊焊接，波形钢腹板(21)与钢板(4)通过焊接连接，钢板(4)设置在钢 筋混凝土基座(1)的中下部。
3.根据权利要求1所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在于 所述的波形钢腹板梁拱单元(2)由一块半圆形波形钢腹板(21)组成，波形钢腹板(21)与 钢板(4)通过焊接连接，钢板(4)设置在钢筋混凝土基座(1)的中上部。
4.根据权利要求2或3所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在 于所述的防水连接装置(3)为相邻波形钢腹板梁拱单元(2)之间通过搭接焊焊接。
5.根据权利要求2或3所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在 于所述的防水连接装置⑶包括设置在相邻波形钢腹板梁拱单元⑵之间的止水条(31) 以及设置在止水条(31)里侧的紧固螺栓(7)，波形钢腹板梁拱单元(2)的两侧连接缝还 通过焊条(8)焊接，紧固螺栓(7)与波形钢腹板梁拱单元(2)的连接处还设置有防水垫圈 (77)。
6.根据权利要求2或3所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在 于所述的防水连接装置⑶包括设置在相邻波形钢腹板梁拱单元⑵之间的止水条(31) 以及设置在止水条(31)两侧的紧固螺栓(7、71)，波形钢腹板梁拱单元(2)的内外两侧连接 缝还通过焊条(8)焊接，紧固螺栓(7、71)与波形钢腹板梁拱单元(2)的连接处还设置有防 水垫圈(77)。
7.根据权利要求5所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在于 所述的止水条(31)包括一根水平条(32)，以及两根关于水平条(32)所在平面对称的伸出 条(33、34)，伸出条(33,34)之间形成一钝角张口(35)，张口 (35)朝向梁拱单元(2)外部。
8.根据权利要求1所述的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，其特征在于 所述的钢板(4)上设置有开孔(41)，开孔(41)上设置有开孔榫(42)，开孔榫(42)内贯穿 钢筋(61)。
专利摘要本实用新型涉及波形钢腹板钢筋混凝土结构，尤其涉及应用于各类交通隧道和地下钢筋混凝土结构的波形钢腹板钢筋混凝土隧道及地下结构单元，包括钢筋混凝土基座，设置在钢筋混凝土基座上的波形钢腹板梁拱单元，所述的波形钢腹板梁拱单元为拱形，波形钢腹板梁拱单元由一块或两块圆弧形的波形钢腹板组成，相邻的波形钢腹板梁拱单元之间通过防水连接装置连接，波形钢腹板梁拱单元与朝向山体一面上设置有拴钉。本实用新型中波形钢腹板与波形钢腹板之间通过有效的防水连接装置连接，具有安装方便，降低工程的施工量，提高拱型隧道结构的强度，抗震性好以及防水性能好等优点。
文档编号E02D29/045GK201581412SQ20092020015
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者孙天明 申请人:孙天明