[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

摘要

本发明公开了一种隧道仰拱与仰拱填充层替代钢混组合结构及施工工艺，该替代钢混组合结构由预制仰拱和布设于预制仰拱上的钢桁架结构组成；预制仰拱由多榀装配式仰拱由后向前拼装而成，钢桁架结构包括多个竖向钢桁架和钢混组合板；每榀装配式仰拱中部上方均设置有一个竖向钢桁架，钢混组合板包括水平钢板和现浇混凝土层；该施工工艺包括步骤：一、预制仰拱拼装施工；二、钢桁架结构施工。本发明结构设计合理、施工工艺简便且使用效果好，将现浇隧底衬砌替换为由三个仰拱预制件连接而成的装配式仰拱，并将混凝土填充的仰拱填充层替换为钢桁架结构，现场只需对位拼接即可，能大幅简化隧道仰拱与隧道填充施工过程，提高施工效率，并能确保施工质量。

主权项

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。