[发明专利]隧道仰拱与仰拱填充层替代钢混组合结构及施工工艺

权利要求书

1.一种隧道仰拱与仰拱填充层替代钢混组合结构，其特征在于：由布设于所施工隧道(1)内的预制仰拱和布设于所述预制仰拱上的钢桁架结构组成；所述预制仰拱由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由后向前布设；所述钢桁架结构包括多个沿所施工隧道(1)纵向延伸方向由后向前布设的竖向钢桁架和水平支撑于多个所述竖向钢桁架上的钢混组合板，多个所述竖向钢桁架的结构和尺寸均相同；每榀所述装配式仰拱的中部上方均设置有一个所述竖向钢桁架，每个所述竖向钢桁架均支撑于一个所述装配式仰拱上，前后相邻两个所述竖向钢桁架之间的间距与一榀所述装配式仰拱的纵向长度相同，前后相邻两个所述竖向钢桁架之间均通过纵向连接机构进行紧固连接；所述钢混组合板包括固定支撑于所述钢桁架结构上的水平钢板(5)和铺设于水平钢板(5)上的现浇混凝土层(6)；

多榀所述装配式仰拱均呈水平布设，前后相邻两榀所述装配式仰拱之间通过多个纵向连接件紧固连接，每个所述纵向连接件均沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向布设，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件(3)和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件(3)之间的中部仰拱预制件(4)，所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)的纵向长度均相同；所述侧部仰拱预制件(3)和中部仰拱预制件(4)均为混凝土预制件，所述中部仰拱预制件(4)呈水平布设；每榀所述装配式仰拱中两个所述侧部仰拱预制件(3)的外端上表面均为水平面且二者的外端上表面位于同一水平面上；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)与两个所述侧部仰拱预制件(3)之间均通过横向连接件紧固连接为一体，所述横向连接件与所述纵向连接件呈垂直布设；

每个所述竖向钢桁架均包括多个由左至右布设于同一个隧道横断面上的竖向支撑立柱和多个由左至右布设于同一个隧道横断面上的横向连接钢管，多个所述横向连接钢管和多个所述竖向支撑立柱均布设于同一平面上；每个所述竖向支撑立柱均为钢管混凝土预制件，所述钢管混凝土预制件包括竖向钢管(7-1)和由灌注于竖向钢管(7-1)内的混凝土浇筑成型的管内混凝土结构(7-2)；多个所述竖向支撑立柱中位于最左侧的所述竖向支撑立柱为左侧立柱(12-1)，多个所述竖向支撑立柱中位于最右侧的所述竖向支撑立柱为右侧立柱(12-6)，所述左侧立柱(12-1)与所述装配式仰拱的左端内侧壁之间、右侧立柱(12-6)与所述装配式仰拱的右端内侧壁之间以及所述竖向钢桁架中左右相邻两个所述竖向支撑立柱之间均通过一个所述横向连接钢管进行连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)上均由左至右布设有多个所述竖向支撑立柱，所述中部仰拱预制件(4)和侧部仰拱预制件(3)上均设置有多个供所述竖向支撑立柱底部支撑的水平支撑座(9)；所述水平支撑座(9)为呈竖直向布设的混凝土预制座，所述混凝土预制座与其所处混凝土预制件浇筑为一体；每榀所述装配式仰拱中多个所述竖向支撑立柱的上表面均布设于同一水平面上且其上表面均低于侧部仰拱预制件(3)的外端上表面，多个所述横向连接钢管均位于所述竖向支撑立柱的上表面下方。

2.按照权利要求1所述的隧道仰拱与仰拱填充层替代钢混组合结构，其特征在于：所述钢混组合板上铺装有一层混凝土调平层(2)，所述混凝土调平层(2)位于现浇混凝土层(6)上。

3.按照权利要求1或2所述的隧道仰拱与仰拱填充层替代钢混组合结构，其特征在于：每个所述竖向钢桁架均包括M个由左至右布设于同一个隧道横断面上的竖向支撑立柱，其中M为正整数且M≥4；

所述钢桁架结构中的所有竖向支撑立柱由左至右分M列布设，每列所述竖向支撑立柱均包括多个沿所施工隧道(1)纵向延伸方向由后向前布设的所述竖向支撑立柱，每列所述竖向支撑立柱中前后相邻两个所述竖向支撑立柱之间均通过一个纵向连接钢管(28)进行连接，所述纵向连接钢管(28)呈水平布设且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向布设；

连接于前后相邻两个所述竖向钢桁架之间的M个所述纵向连接钢管(28)组成所述纵向连接机构。