单轨梁支座、盾构管片连接结构及其施工方法与流程

本发明属于轨道交通施工技术领域，具体涉及一种单轨梁支座、盾构管片连接结构及其施工方法。

背景技术：

地铁盾构管片的受力是在实际底层荷载与地面不对称荷载的共同作用下，管片拱顶与拱底向内侧收敛，管片拱顶与拱底接头有向内侧张开的趋势，两侧拱腰接头有向外侧张开的趋势，接头处形成了相应的张开角，从而形成一个整体受力体系。在盾构技术相对成熟的今天，盾构管片之间用膨胀螺栓连接，构件连接受力结构较为安全、可控。但是，在单轨梁支座状态下的管片受力不仅受到底层荷载和地面不对称荷载的作用，还受到由轨道梁经过铸钢支座和混凝土台座传递下的静态荷载和动态荷载；以及轨道车在运行过程中的摩擦阻力产生的反向荷载，排水沟产生的冲击荷载等。由于涉及多个构件相互连接，多个构件之间进行的力传导，如何确保在轨道列车高速运行的情况下，单轨梁支座及盾构管片的受力整体性和安全性是现有技术需要解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种单轨梁支座、盾构管片连接结构及其施工方法，本发明通过在盾构管片内侧设置钢板，并将钢板与预埋膨胀螺栓、高强螺栓连接固定，以及在底座施工中安装l型钢板，并将l型钢板与膨胀螺栓焊接，从而使盾构管片、底座、铸钢支座、轨道梁的连接形成整体受力结构，以确保轨道列车高速运行的情况下单轨梁支座及盾构管片的受力的整体性和安全性。

本发明通过下述技术方案实现。

单轨梁支座、盾构管片连接结构的施工方法，其特征在于包括制备盾构管片、拼接盾构管片、底座施工、排水沟施工、铸钢支座施工、轨道梁安装步骤；

所述制备盾构管片包括：于盾构管片内侧预埋膨胀螺栓、高强螺栓；

所述拼接盾构管片包括：通过高强螺栓将钢板安装于盾构管片内侧，同时将钢板与膨胀螺栓焊接连接；

所述底座施工包括：

1)安装l型钢板：于钢板上安装l型钢板，l型钢板底面的中心位置预留螺栓孔，将l型钢板的底面通过预留螺栓孔与膨胀螺栓栓接进行辅助连接，之后再焊接加固，同时将l形钢板用钢筋固定稳固，使l形钢板准确定位，之后浇筑防水砂浆进行封堵处理；

2)固定支座螺栓：确定支座螺栓的位置以及深度，然后用钢筋绑扎固定支座螺栓；

3)混凝土浇筑：支模、清理杂物、浇筑混凝土完成底座施工和支座螺栓固结；

所述铸钢支座施工包括：当底座的强度满足要求之后，将铸钢支座通过支座螺栓连接固定于底座上，同时用水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层；

所述轨道梁安装包括：将轨道梁和铸钢支座用插入型螺栓连接，之后采用水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层。

作为优选技术方案，所述排水沟施工中，当底座施工完毕，且底座的强度达到设计强度75％以后，再进行排水沟施工；排水沟施工中，将钢筋网与膨胀螺栓进行机械连接。

作为优选技术方案，所述铸钢支座施工中，采用c50水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层；所述轨道梁安装中，采用po42.5水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层。

作为优选技术方案，所述底座施工中，l型钢板的安装位置、数量控制为：l型钢板的底面与钢板之间预留5～20mm保护层，每块盾构管片中的钢板上布置四块l型钢板，每块l型钢板距离底座的x轴和y轴边沿均为125mm。

作为优选技术方案，所述底座施工中，对l型钢、膨胀螺栓、支座螺栓区域进行加密振捣。

作为优选技术方案，所述底座施工中，控制支座螺栓固结位置误差为±1mm。

作为优选技术方案，所述制备盾构管片中，于盾构管片内侧依次均匀、平行的预埋一排膨胀螺栓、一排高强螺栓、一排膨胀螺栓。

单轨梁支座、盾构管片连接结构，包括盾构管片、设置在铸钢支座上的轨道梁、设置在底座上的铸钢支座、设置在盾构管片内的底座、设置在底座两侧的排水沟，其特征在于还包括设置在盾构管片内侧的钢板、膨胀螺栓、高强螺栓，设置在底座顶部的支座螺栓，设置在铸钢支座顶部的插入型螺栓，设置在底座内的l型钢板；所述l型钢板与膨胀螺栓焊接连接、所述钢板通过高强螺栓固定于盾构管片内侧并与膨胀螺栓焊接连接、所述铸钢支座通过支座螺栓固定安装于底座上，所述轨道梁通过插入型螺栓固定安装于铸钢支座上，从而使盾构管片、底座、铸钢支座、轨道梁连接形成整体受力结构。

作为优选技术方案，所述膨胀螺栓为平行设置在盾构管片内侧的两排膨胀螺栓，所述高强螺栓为设置在盾构管片内侧、位于两排膨胀螺栓中间的一排高强螺栓。

作为优选技术方案，所述单轨梁支座、盾构管片连接结构还包括设置在铸钢支座与底座固定连接处、及轨道梁与铸钢支座接应处的注浆固定层。

本发明有益效果：本发明的制作安装方法简单，各构件可批量化处理。同时各构件为施工现场常见材料，取材方便，节约资源，可减少成本开支。本发明通过在盾构管片设置钢板，并将钢板与预埋膨胀螺栓、高强螺栓连接固定，以及在底座施工中安装l型钢板，并将l型钢板与膨胀螺栓焊接，从而使盾构管片、底座、铸钢支座、轨道梁的连接形成整体受力结构，以确保轨道列车高速运行的情况下单轨梁支座及盾构管片的受力的整体性和安全性。

附图说明

图1为本发明单轨梁支座、盾构管片连接结构的结构示意图；

图2为本发明单轨梁支座、盾构管片连接结构中膨胀螺栓、高强螺栓的布置位置示意图；

图3为本发明单轨梁支座、盾构管片连接结构的细部结构示意图；

图4为本发明单轨梁支座、盾构管片连接结构中l型钢板在盾构管片上的布置位置示意图；

图5为本发明单轨梁支座、盾构管片连接结构中高强螺栓与钢板的连接示意图；

上述图中各标识的含义为：1-盾构管片，2-膨胀螺栓，3-l型钢板，4-钢板，5-排水沟，6-支座螺栓，7-底座，8-铸钢支座，9-高强螺栓，10-轨道梁，11-插入型螺栓，12-注浆固定层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

单轨梁支座、盾构管片连接结构的施工方法，请参阅图1，包括如下步骤：

s1、制备盾构管片：按设计图纸要求进行盾构管片制作，于盾构管片1内侧预埋膨胀螺栓2、高强螺栓9，同时核查螺栓直度，对有所扭曲的螺栓进行纠正；

s2、拼接盾构管片：根据设计及现场实际情况要求，对abk三种类型的盾构管片1进行拼接，盾构管片1拼装完后通过高强螺栓9将钢板4安装于盾构管片1内侧，同时将钢板4与膨胀螺栓2焊接连接；施工过程中，应注意s1中预留构件预埋膨胀螺栓2、高强螺栓9的转向，保持构件的线性控制，确保轨道梁安装的准确性；

s3、底座施工：

1)安装l型钢板：于钢板4上安装l型钢板3，l型钢板3底面的中心位置预留螺栓孔，将l型钢板3的底面通过预留螺栓孔与膨胀螺栓2栓接进行辅助连接，之后再焊接加固，焊接时用曲形垫片固定，注意构件烧伤问题，同时将l形钢板3用钢筋固定稳固，使l形钢板3准确定位，之后浇筑防水砂浆进行封堵处理；其中，请参阅图2、图4，l型钢板3的安装位置、数量控制为：l型钢板3的底面与钢板4之间预留5～20mm保护层，每块盾构管片1中的钢板4上布置4块l型钢板3，每块l型钢板3距离底座4的x轴和y轴边沿均为125mm；

2)固定支座螺栓：确定支座螺栓6的位置以及深度，然后用钢筋绑扎固定支座螺栓6；

3)混凝土浇筑：支模、清理杂物、浇筑混凝土完成底座7施工和支座螺栓6固结；混凝土振捣时注意不能碰触l型钢板3和膨胀螺栓2，并对l型钢板3和膨胀螺栓2区域进行加密振捣；在浇筑完成之后，重新复核支座螺栓6的固结位置，控制误差在±1mm，对偏位的进行纠正；

s4、底座施工：当底座7施工完毕，且底座7的强度达到设计强度75％以后，再进行排水沟5施工；排水沟5施工中，将钢筋网与膨胀螺栓2进行机械连接；

s5、铸钢支座施工：当底座7的强度满足要求之后，将铸钢支座8通过支座螺栓6连接固定于底座7上，同时用c50水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层12；

s6、轨道梁安装：在复核定位之后，吊装轨道梁10就位，将轨道梁10和铸钢支座8用插入型螺栓11连接，之后采用po42.5水泥砂浆灌注抹平固定形成注浆固定层12；在砂浆强度达到设计强度后，方可进行下一步施工。

实施例2

单轨梁支座、盾构管片连接结构，请参阅图1、图2，包括盾构管片1，设置在铸钢支座8上的轨道梁10，设置在底座7上的铸钢支座8，设置在盾构管片1内的底座7，设置在底座7两侧的排水沟5，设置在盾构管片1内侧的钢板4、膨胀螺栓2、高强螺栓9，设置在底座7顶部的支座螺栓6，设置在铸钢支座8顶部的插入型螺栓11，设置在底座7内的l型钢板3；其中，l型钢板3与膨胀螺栓2焊接连接、钢板4通过高强螺栓9固定于盾构管片1内侧并与膨胀螺栓2焊接连接、铸钢支座8通过支座螺栓6固定安装于底座7上，轨道梁10通过插入型螺栓11固定安装于铸钢支座8上，从而使盾构管片1、底座7、铸钢支座8、轨道梁10连接形成整体受力结构；

上述结构中，在轻轨列车未通过时，盾构管片1受到来自轨道梁10、铸钢支座8、底座7等的沿着z轴(竖向)方向的重力，重力传导进入下部结构土层中；土层结构为上软下硬，配合注浆处理，此时处于受力平衡的状态；在轻轨列车经过时，由于列车高速运行，轨道梁10会产生摩擦反力(沿x轴方向)，同时由于轨道曲线的缘故，也产生了沿y轴方向反力；这两个方向的力经过铸钢支座8和底座7通过膨胀螺栓2、l型钢板的传导，最终传递至盾构管片1，由此产生的反向作用力在经过特殊处理的地质结构土层被抵消后，实现了两者的受力平衡，确保了轨道列车高速运行的情况下单轨梁支座及盾构管片的受力的整体性和安全性。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图3，膨胀螺栓2为平行设置在盾构管片1内侧的两排膨胀螺栓，高强螺栓9为设置在盾构管片1内侧、位于两排膨胀螺栓中间的一排高强螺栓。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1，本单轨梁支座、盾构管片连接结构还包括设置在铸钢支座8与底座7固定连接处、及轨道梁10与铸钢支座8接应处的注浆固定层12。