[发明专利]一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片

权利要求书

1.一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，所述装配式钢筋混凝土管片由沿隧洞轴线排列设置的多个隧洞衬砌单元组成，所述每个隧洞衬砌单元包括底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)，底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)均为弧形管片，

所述底块(1)设置在所述隧洞的底部，所述脚块(2)共有两个，分别设置在底块(1)的两端，所述肩块(3)共有两个，分别设置在脚块(2)的上端，所述封顶块(4)设置在两个肩块(3)之间；

底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)之间连接处分别设置对应的斜45°斜面，用高强螺栓(9)从隧洞内侧插入进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，施工方法包括以下步骤：

S1：测量马蹄形隧洞参数，将马蹄形隧洞衬砌沿轴向设置隧洞衬砌单元，每个隧洞衬砌单元沿环向分割为底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)；

S2：在隧洞外的钢筋混凝土管片加工厂分别按照底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)的预设模型进行预制；

S3：按照底块(1)、脚块(2)、肩块(3)、封顶块(4)的安装顺序将底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)安装固定在马蹄形隧洞中；

S4：在所述隧洞衬砌单元与岩壁之间设置80-100mm的空隙，底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)连接处用高强螺栓(9)插入进行连接；

S5：重复步骤S2-S4，直至完成整个马蹄形隧洞的全部衬砌，最后在隧洞衬砌单元与岩壁之间灌注豆砾石填充。

3.根据权利要求1所述的一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，在所述马蹄形隧洞高度大于5m时，对脚块(2)与肩块(3)进行拆分，拆分时应避免将拆分点置于受力较大的部位，同时在拆分位置分别设置齿槽(5)或扣齿(6)进行咬合连接，并用高强螺栓(9)插入进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，所述底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)沿隧洞轴线向长度为2-4m。

5.根据权利要求2所述的一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，所述S3中封顶块(4)的安装方式为从隧洞轴向插入肩块(3)之间。

6.根据权利要求1所述的一种适用于马蹄形隧洞快速衬砌的装配式钢筋混凝土管片，其特征在于，所述底块(1)、脚块(2)、肩块(3)和封顶块(4)的预制工艺包括以下步骤：

步骤一:将钢筋原料按照施工图纸要求切割较直，长度误差为±5mm，随机挑选处理后的钢筋进行试弯操作，对发生脆断、太硬、回弹或对焊处开裂现象的试弯钢筋找出原因并处理，将试验合格的钢筋分类堆放；

步骤二：按照施工图纸要求先固定箍筋位置，然后将主筋按照施工图纸的要求依次穿入箍筋内并将箍筋与主筋连接处点焊，主筋与箍筋应从中间位置依次分别向两端进行焊接，直到主筋另一端焊牢为止，对焊接好的钢筋骨架进行检测，不合格的进行返修；

步骤三：将合格的钢筋骨架固定后，进行混凝土灌注，采用附着式风动振捣器整体振捣成型，成型的管片拆模后定时进行养护。