水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，属于水利水电工程附属设施设计制造【技术领域】。提供一种开挖难度小，建造过程与其它施工工作相互干扰程度小的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统。所述边墙系统包括钢质骨架系统、轨道系统和防护系统，所述的轨道系统固定的安装在所述钢质骨架系统的中上部，所述的防护系统罩接在所述钢质骨架系统的外侧，所述的边墙系统通过所述的钢质骨架系统与外部的土建基础固定连接。
【专利说明】水电站地下厂房岩猫梁上下层钢结构边墙系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统，属于水利水 电工程附属设施设计制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 传统水电站地下厂房洞室内，桥机支撑结构往往采用岩壁吊车梁结构形式，即通 过错杆或错索将混凝±吊车梁错固在岩壁上，采用该种结构形式，可充分利用围岩承载能 力，不仅能减少地下洞室的开挖跨度，有利于围岩稳定，而且桥机可W较早投入运行，有利 厂房下部开挖及混凝上和机组安装进度，经济效益显著。
[0003] 但多年实践显示，岩壁吊车梁缺陷也较为突出，主要表现为岩壁开挖要求高、工艺 复杂、工期较长，在一些中小规模电站洞室内因空间有限，施工干扰较大；其次岩壁吊车梁 属于大体积结构混凝上、配筋量也较大，对于混凝上诱筑往往有温控要求，诱筑时振捣难度 较大，后期往往出现温度裂缝，返工、修复处理工作量大。岩壁吊车梁区域洞室系统支护错 索错杆密布，经常与岩壁吊车梁拉杆冲突造成拉杆打断；再次，混凝±结构对于地下洞室围 岩变形适应性较差，尽管进行少量结构分缝，但轻微的围岩变形仍然能够引起梁身开裂，增 大修复工程量及后期维护工作；最后，岩壁吊车梁将边墙上下空间隔断，在传统厂房上部结 构中，需要专口设置贯穿岩壁吊车梁的排水、通风管道，施工期极易堵塞，进一步加大施工 难度，且运行期检修难度大，实际运行效果差强人意。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是；提供一种开挖难度小，建造过程与其它施工 工作相互干扰程度小的水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统。
[0005] 为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水电站地下厂房岩错梁上下层钢 结构边墙系统，包括钢质骨架系统、轨道系统和防护系统，所述的轨道系统固定的安装在所 述钢质骨架系统的中上部，所述的防护系统罩接在所述钢质骨架系统的外侧，所述的边墙 系统通过所述的钢质骨架系统与外部的±建基础固定连接。
[0006] 进一步的是，所述的钢质骨架系统包括实腹柱、上部柱和连接靴梁，在所述实腹柱 的底部设置有连接结构，所述的连接靴梁安装在所述实腹柱顶部的外侧，所述的实腹柱通 过底部的连接结构和顶部的所述连接靴梁与外部的±建基础固定连接，所述的轨道系统安 装在所述实腹柱的顶部，所述的上部柱安装在所述的连接靴梁上，所述的防护系统通过所 述的上部柱罩接在所述钢质骨架系统的外侧。
[0007] 上述方案的优选方式是，所述的连接结构包括设置在所述实腹柱底部的连接螺栓 孔和穿接在所述连接螺栓孔中的带螺纹的错杆，所述错杆未设置螺纹的一端布置在外部的 ±建基础中，所述错杆的带螺纹的一端穿过所述的连接螺栓孔后通过螺母连接在所述实腹 柱的底部。
[000引进一步的是，在所述实腹柱与外部的±建基础之间还包覆有钢筋混凝±结构的外 包加固结构，所述的连接结构位于所述的外包加固结构中。
[0009] 进一步的是，在相邻两根所述的实腹柱之间还设置有十字型隅撑和水平横撑。
[0010] 进一步的是，所述的防护系统包括圆弧型顶棚和固定装置，所述的圆弧型顶棚通 过所述的上部柱罩接在所述钢质骨架系统的外侧，所述上部柱的中上部通过所述的固定装 置与外部的±建基础固定连接。
[0011] 上述方案的优选方式是，所述的固定装置包括错栓和钢质连接小梁，所述钢质连 接小梁的一端与所述上部柱的中上部的外侧焊接连接，另一端通过所述的错栓与外部的± 建基础固定连接。
[0012] 进一步的是，所述的轨道系统包括工字型钢轨和连接稳固装置，所述的工字型钢 轨固装在所述钢质骨架系统的中上部，所述的连接稳固装置布置在所述工字型钢轨与防护 系统之间。
[0013] 进一步的是，所述的连接稳固装置包括连接槽钢和与所述工字型钢轨上翼缘呈一 体结构的连接钢板，所述的连接钢板与所述的防护系统之间通过所述的连接槽钢连接。
[0014] 进一步的是，所述的工字型钢轨由多根焊接钢梁构成，相邻两根所述的焊接钢梁 之间通过连接螺栓与所述钢质骨架系统的对应钢质骨架连接为一个整体。
[0015] 本实用新型的有益效果是；由于本申请提供的水电站地下厂房岩错梁上下层钢结 构边墙系统在地下洞室开挖完成后再直接安装到之前布置好的基础上，从而使本申请所述 结构的边墙系统的建造不会与地下洞室的开挖工作发生干扰。而且由于所述水电站地下 厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统独立于岩壁之外，所W也会使岩壁的开挖难度大大的降 低，开挖工作量在为减小，从而在提高开挖速度、开挖效率的基础上降低施工成本。而采用 钢质结构的边墙系统，还能有效的降低厂房的吊车梁及柱系统自身的重量，提高厂房的承 载能力，同时还能提高建造速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统的部分S维结 构示意图；
[0017] 图2为本实用新型设及到的实腹柱与外部±建基础的连接示意图；
[0018] 图3为本实用新型设及到的工字型钢轨与实腹柱、上部柱之间的连接示意图；
[0019] 图4为本实用新型设及到的工字型钢轨与实腹柱之间的连接示意图；
[0020] 图5为本实用新型设及到的防护系统与钢质骨架系统之间的连接示意图。
[0021] 图中标记为；钢质骨架系统1、轨道系统2、防护系统3、实腹柱4、上部柱5、连接靴 梁6、连接结构7、错杆8、外包加固结构9、十字型隅撑10、圆弧型顶棚11、固定装置12、错 栓13、钢质连接小梁14、工字型钢轨15、连接稳固装置16、连接槽钢17、连接钢板18、水平 横撑19。
【具体实施方式】
[0022] 如图1、图2、图3、图4 W及图5所示是本实用新型提供的一种开挖难度小，建造过 程与其它施工工作相互干扰程度小的水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统。所述 水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统包括钢质骨架系统1、轨道系统2和防护系 统3,所述的轨道系统2固定的安装在所述钢质骨架系统1的中上部，所述的防护系统3罩 接在所述钢质骨架系统1的外侧，所述的边墙系统通过所述的钢质骨架系统1与外部的± 建基础固定连接。由于本申请提供的水电站地下厂房岩错梁上下层钢结构边墙系统在地下 洞室开挖完成后再直接安装到之前布置好的基础上，从而使本申请所述边墙系统的上部厂 房结构的建造不会与地下洞室的开挖工作发生干扰。而且由于所述水电站地下厂房岩错梁 上下层钢结构边墙系统独立于岩壁之外，所W也会使岩壁的开挖难度大大的降低，开挖工 作量大为减小，从而在提高开挖速度、开挖效率的基础上降低施工成本。而采用钢质结构的 边墙系统，还能有效的降低厂房的吊车梁及柱系统自身的重量，提高厂房的承载能力，同时 还能提高建造速度。
[0023] 上述实施方式中，充分利用钢质厂房结构自重轻、强度高并兼具塑性和初性、跨度 大、支承能力强、施工速度快、平面布置灵活、建筑面积利用率高、生产工厂化、加工性能好 的特点，所述的钢质骨架系统1包括实腹柱4、上部柱5和连接靴梁6,在所述实腹柱4的底 部设置有连接结构7,所述的连接靴梁6安装在所述实腹柱4顶部的外侧，所述的实腹柱4 通过底部的连接结构7和顶部的所述连接靴梁6与外部的±建基础固定连接，所述的轨道 系统2安装在所述实腹柱4的顶部，所述的上部柱5安装在所述的连接靴梁6上，所述的防 护系统3通过所述的上部柱5罩接在所述钢质骨架系统1的外侧；所述的连接结构7包括 设置在所述实腹柱4底部的连接螺栓孔和穿接在所述连接螺栓孔中的带螺纹的错杆8,所 述错杆8未设置螺纹的一端布置在外部的±建基础中，所述错杆8的带螺纹的一端穿过所 述的连接螺栓孔后通过螺母连接在所述实腹柱4的底部；在所述实腹柱4与外部的±建基 础之间还包覆有钢筋混凝±结构的外包加固结构9,所述的连接结构7位于所述的外包加 固结构9中。而为了加强由实腹柱4构成的主钢质骨架的强度和稳定性，在相邻两根所述 的实腹柱4之间还设置有十字型隅撑10和水平横撑19。
[0024] 同时，参照现有厂房结构的特点，再结合本申请所述边墙系统的使用场合和使用 工况，所述的防护系统3包括圆弧型顶棚11和固定装置12,所述的圆弧型顶棚11通过所述 的上部柱5罩接在所述钢质骨架系统1的外侧，所述上部柱5的中上部通过所述的固定装 置12与外部的±建基础固定连接；所述的固定装置12包括错栓13和钢质连接小梁14,所 述钢质连接小梁14的一端与所述上部柱5的中上部的外侧焊接连接，另一端通过所述的错 栓13与外部的±建基础固定连接。该样，可W充分利用现有技术中的有用的结构，降低设 计成本，提高设计速度。同时采用所述的圆弧型顶棚11和固定装置12还可W有效的降低 安装过程中的粉尘、烟雾等有害物质的产生量有利于环境保护和节能减排。
[0025] 同样的，为了使所述的轨道系统同样的适宜工厂化生产，又方便现场的安装调整， 所述的轨道系统2包括工字型钢轨15和连接稳固装置16,所述的工字型钢轨15固装在所 述钢质骨架系统1的中上部，所述的连接稳固装置16布置在所述工字型钢轨15与防护系 统3之间；而且所述的工字型钢轨15优选为由多根焊接钢梁构成，相邻两根所述的焊接钢 梁之间通过连接螺栓与所述钢质骨架系统1的对应钢质骨架连接为一个整体；而所述的连 接稳固装置16包括连接槽钢17和与所述工字型钢轨15上翼缘呈一体结构的连接钢板18， 所述的连接钢板18与所述的防护系统3之间通过所述的连接槽钢17连接。该样，便可W 很方便所述轨道系统2的现场安装。
[0026] 采用上述的钢质结构上部厂房与传统岩壁吊车梁混凝±柱系统工期及投资对比 见下表。可见工期提前效益显著，对工程投资也有一定优势。
[0027] 本实用新型与传统方案工期与投资对比表 [002引
【权利要求】
1. 一种水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在于：包括钢质骨架系 统（1)、轨道系统（2)和防护系统（3)，所述的轨道系统（2)固定的安装在所述钢质骨架系 统（1)的中上部，所述的防护系统（3)罩接在所述钢质骨架系统（1)的外侧，所述的边墙系 统通过所述的钢质骨架系统（1)与外部的土建基础固定连接。
2. 根据权利要求1所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的钢质骨架系统（1)包括实腹柱（4)、上部柱（5)和连接靴梁￠)，在所述实腹柱 (4)的底部设置有连接结构（7)，所述的连接靴梁（6)安装在所述实腹柱（4)顶部的外侧， 所述的实腹柱（4)通过底部的连接结构（7)和顶部的所述连接靴梁（6)与外部的土建基础 固定连接，所述的轨道系统（2)安装在所述实腹柱（4)的顶部，所述的上部柱（5)安装在所 述的连接靴梁（6)上，所述的防护系统（3)通过所述的上部柱（5)罩接在所述钢质骨架系 统⑴的外侧。
3. 根据权利要求2所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的连接结构（7)包括设置在所述实腹柱（4)底部的连接螺栓孔和穿接在所述连接 螺栓孔中的带螺纹的锚杆（8)，所述锚杆（8)未设置螺纹的一端布置在外部的土建基础中， 所述锚杆（8)的带螺纹的一端穿过所述的连接螺栓孔后通过螺母连接在所述实腹柱（4)的 底部。
4. 根据权利要求2所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：在所述实腹柱（4)与外部的土建基础之间还包覆有钢筋混凝土结构的外包加固结构 (9)，所述的连接结构（7)位于所述的外包加固结构（9)中。
5. 根据权利要求2所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：在相邻两根所述的实腹柱（4)之间还设置有十字型隅撑（10)和水平横撑（19)。
6. 根据权利要求2所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的防护系统（3)包括圆弧型顶棚（11)和固定装置（12)，所述的圆弧型顶棚（11)通 过所述的上部柱（5)罩接在所述钢质骨架系统（1)的外侧，所述上部柱（5)的中上部通过 所述的固定装置（12)与外部的土建基础固定连接。
7. 根据权利要求6所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的固定装置（12)包括锚栓（13)和钢质连接小梁（14)，所述钢质连接小梁（14)的 一端与所述上部柱（5)的中上部的外侧焊接连接，另一端通过所述的锚栓（13)与外部的土 建基础固定连接。
8. 根据权利要求1所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的轨道系统（2)包括工字型钢轨（15)和连接稳固装置（16)，所述的工字型钢轨 (15)固装在所述钢质骨架系统（1)的中上部，所述的连接稳固装置（16)布置在所述工字型 钢轨（15)与防护系统（3)之间。
9. 根据权利要求8所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的连接稳固装置（16)包括连接槽钢（17)和与所述工字型钢轨（15)上翼缘呈一体 结构的连接钢板（18)，所述的连接钢板（18)与所述的防护系统（3)之间通过所述的连接槽 钢（17)连接。
10. 根据权利要求9所述的水电站地下厂房岩锚梁上下层钢结构边墙系统，其特征在 于：所述的工字型钢轨（15)由多根焊接钢梁构成，相邻两根所述的焊接钢梁之间通过连接 螺栓与所述钢质骨架系统（1)的对应钢质骨架连接为一个整体。
【文档编号】E02D29/045GK204185834SQ201420658864
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】尹建辉, 刘畅, 彭薇薇, 魏映瑜 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司