盾构法隧道基于钢混组合的多层内部结构及建造方法与流程

本发明涉及盾构隧道建造，特别涉及盾构法隧道基于钢混组合的多层内部结构及建造方法。

背景技术：

1、在现有技术中，盾构法隧道内部结构多采用钢筋混凝土现浇或预制拼装结构进行建造，在实际应用中存在一定的不足，例如：

2、1.钢筋混凝土现浇作业，施工速度慢，浇筑质量不易保障，且物料运输产生的交通堵塞、噪音、废气等环境影响大。

3、2.钢筋混凝土预制拼装作业，预制构件重，不利施工；

4、3、以上两种的传统施工方法，上层结构通过梁柱或墙将荷载传至下层的基座上，基座与管片的连接借助植筋完成，结构可靠度存在不确定性，且导致整体效率低下。

5、4.以上两种的传统施工方法，结构本体对圆隧道空间占用较高，降低了空间使用效率。

6、因此，如何减轻自重荷载，提高结构可靠度和施工效率，进一步释放隧道的内部空间成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供盾构法隧道基于钢混组合的多层内部结构及建造方法，实现的目的是减轻隧道内部结构的自重荷载，取消管片植筋作业，提高结构可靠度和施工效率，并进一步释放隧道的内部空间。

2、为实现上述目的，本发明公开了盾构法隧道基于钢混组合的多层内部结构，隧道内从上向下依次设有烟道板、上层车道板和下层车道板；所述隧道沿长度方向包括多环管片。

3、其中，所述烟道板包括钢混组合板，以及设置在相应的所述钢混组合板下由烟道横梁和烟道纵梁形成的烟道框架结构；

4、所述烟道框架结构与相应位置的所述管片内预埋的钢板连接；

5、所述烟道板的所述钢混组合板上面靠近两侧边缘位置与相应位置的所述管片之间通过现浇混凝土形成烟道的封堵；

6、所述上层车道板包括所述钢混组合板，以及设置在相应的所述钢混组合板下由上车道横梁和上车道纵梁形成的上车道框架结构；

7、所述上车道框架结构通过对称设置在两侧的多个上车道钢牛腿与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板固定；

8、所述下层车道板包括所述钢混组合板，以及用于支撑相应的所述钢混组合板的口型预制件和型钢纵梁；

9、所述口型预制件设置在所述隧道底部，上表面的两侧对称的设有所述钢混组合板，两侧的所述钢混组合板的外侧均架设在所述型钢纵梁上；

10、每一所述型钢纵梁均通过多个下车道钢牛腿与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板固定。

11、优选的，所述上层车道板的所述钢混组合板的上面靠近中间的位置铺设有上层路面，所述上层路面的两侧对称的设有上层车道防撞墙；

12、所述下层车道板的所述钢混组合板的上面全部面积均铺设下层路面；

13、所述下层车道板两侧，与相应位置的所述管片之间对称的设有下层车道防撞墙；

14、所述上层路面和所述下层路面从下向上均包括混凝土铺装和沥青铺装。

15、更优选的，每一所述上层车道防撞墙均与相应的所述钢混组合板之间均通过锚筋固定；

16、每一所述下层车道防撞墙与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板之间均通过锚筋固定；

17、每一所述钢混组合板均利用混凝土和压型钢板预制形成。

18、更优选的，所述下层车道板的所述钢混组合板与相应的所述下层车道防撞墙之间，以及与所述口型预制件之间通过丁氰软木橡胶垫进行水平隔离；

19、所述下层车道板的所述钢混组合板通过多个栓钉与所述口型预制件内的预埋钢结构，以及相应的每一所述型钢纵梁连接；

20、所述上层车道板的所述钢混组合板通过多个栓钉与相应的所述上车道横梁和相应的所述上车道纵梁连接；

21、所述烟道板的所述钢混组合板通过多个栓钉与相应的所述烟道横梁和相应的所述烟道纵梁连接。

22、优选的，所述隧道的多环所述管片中，每间隔6米至10米所述管片均在相应的所述管片内预埋一圈所述钢板。

23、优选的，所述烟道框架结构与相应的所述钢板之间，所述上车道框架结构与每一所述上车道钢牛腿之间，每一所述上车道钢牛腿与相应的所述钢板之间，每一所述型钢纵梁与相应的每一所述下车道钢牛腿之间，以及每一所述下车道钢牛腿与相应的所述钢板之间均通过焊接方式连接。

24、优选的，所述烟道框架结构、所述上车道框架结构和所述底部支撑结构的金属件的表面均进行防腐和防火处理。

25、本发明还提供盾构法隧道基于钢混组合的多层内部结构的施工方法，包括如下步骤：

26、步骤1、将多环管片拼接呈隧道；在隧道内，每隔6米至10米所述管片均预埋一圈钢板；

27、步骤2、预制烟道框架结构、上车道框架结构、口型预制件、所有型钢纵梁、所有钢混组合板、所有上车道牛腿和所有下车道牛腿；

28、步骤3、施工下层车道板，并完成下层车道防撞墙和下层路面的混凝土铺装；

29、步骤4、施工上层车道板，并完成上层车道防撞墙和上层路面的混凝土铺装；

30、步骤5、将烟道框架结构与相应位置的所述管片内预埋的钢板连接，并吊装设置相应的所述钢混组合板；

31、步骤6、在所述烟道板的所述钢混组合板上面靠近两侧边缘位于与相应位置的所述管片之间施工现浇混凝土形成烟道的封堵；

32、步骤7、完成所述下层路面和所述上层路面的沥青铺装层铺设；

33、步骤8、内部结构完工。

34、优选的，步骤3包括如下步骤：

35、步骤3.1、在所述隧道底部安装就位所述口型预制件；

36、步骤3.2、将用于固定所述下层车道防撞墙的锚筋与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板连接，并凿毛所述管片与所述下层车道防撞墙连接的结合面，在绑扎所述下层车道防撞墙的钢筋后，浇筑所述下层车道防撞墙；

37、步骤3.3、将用于固定每一所述型钢纵梁的所述下车道钢牛腿均与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板连接，并设置相应的所述型钢纵梁；

38、步骤3.4、吊装所述下层车道板的钢混组合板，并通过栓钉将相应的所述钢混组合板与所述口型预制件内的预埋钢结构，以及相应的每一所述型钢纵梁连接；

39、步骤3.5、在所述下层车道板上铺设下层路面的混凝土铺装。

40、优选的，步骤4包括如下步骤：

41、步骤4.1、将用于固定上车道框架结构的所有上车道钢牛腿均与相应位置的所述管片内预埋的所述钢板连接，并通过焊接连接上车道横梁和上车道纵梁形成的上车道框架结构；

42、步骤4.2、吊装上层车道板的钢混组合板，并通过栓钉与相应的所述上车道横梁和相应的所述上车道纵梁连接；

43、步骤4.3、在所述上层车道板上铺设上层路面的混凝土铺装，并设置上层车道防撞墙；每一所述上层车道防撞墙均通过锚筋与相应的所述钢混组合板固定。

44、本发明的有益效果：

45、本发明的应用减轻了自重荷载，取消了管片植筋作业，提高了结构可靠度和施工效率，还能够避免传统竖向支撑柱或墙的设置，释放隧道的内部空间，与现有技术相比，有更好的经济和社会效益。

46、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。