一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式

摘要

本发明公开了一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式，基于紧固件对装配式隧洞钢筋网片进行连接；所述紧固件有多组，每组紧固件包括两个异性钢板，以及用于连接两个异性钢板的螺栓组件；所述方法具体包括：钢筋网片、紧固件的预制；通过紧固件对钢筋网片之间进行连接；对钢筋网片进行拼装固定；浇筑混凝土；重复施工直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工；本发明通过紧固件将钢筋的拉力转换为螺栓的剪力，在结构强度满足要求的前提下，可实现钢筋网片的快速定位拼装，能够大大提高隧洞的施工效率。

说明书

技术领域

本发明涉及装配式隧洞衬砌施工方法技术领域，具体涉及一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式。

背景技术

衬砌速度是制约隧洞施工工期的主要因素之一。

目前，钢筋绑扎和焊接均在洞内进行，由于洞内空间狭小，施工作业面有限，钢筋焊接产生的烟雾、粉尘和有害气体在洞内消散缓慢，严重危害现场工作人员的身体健康。

采用“洞外预制，洞内拼装”的方式，可有效解决上述难题。

然而，钢筋网片之间存在大量连接头，规范中采用的焊接、机械连接，施工效率较低。因此，现亟需一种效率较高的衬砌施工方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式；本发明方法基于紧固件对装配式隧洞钢筋网片进行连接，能够有效提高施工效率。

本发明的技术方案为：一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式，基于紧固件对装配式隧洞钢筋网片进行连接；

所述紧固件有多组，每组紧固件包括两个异性钢板，以及用于连接两个异性钢板的螺栓组件；

连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板接触部位，完成钢筋网片与异形钢板的连接；

将连接好的钢筋网片运送至隧洞工作面，首先对底块进行定位和固定，然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁，使通过螺栓组件将两个两个异性钢板连接，最后将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片左标准块的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。

进一步地，所述异形钢板包括第一安装块，以及设置在第一安装块上的焊接板；所述第一安装块上设置有多个第一螺栓孔，多个第一螺栓孔依次均匀呈一字排列设置在第一安装块上。

更进一步地，所述第一安装块、焊接板为整体结构，且第一安装块、焊接板构成L型结构；整体结构能够满足后期钢筋网片拼装固定后的强度。

更进一步地，所述螺栓组件包括能够设置在第一螺栓孔上的螺钉，能够活动设置在螺钉上的螺帽，以及用于进行加固能够活动安装在螺钉上的垫片；该结构为常规的螺栓组件结构，具体施工中具备易得、成本较低的优势。

进一步地，第一安装块位于第一螺栓孔预留有第一螺钉螺钉端头的放置孔；第一螺钉的螺钉端头焊接在放置孔内；将第一螺钉的螺钉端头焊接在放置孔内能够满足装配式钢筋网片快速安装和精确定位的需求。

进一步地，所述异形钢板包括第二安装块，多个依次均匀间隔设置在第二安装块侧面上的焊接块；所述第二安装块上设置有多个第二螺栓孔，多个第二螺栓孔依次均匀呈一字排列设置在第二安装块上，且每个第二螺栓孔与每个焊接块在同一水平线上；在对钢筋网片之间进行连接时，能够对钢筋网片外侧钢筋进行一一对应的焊接，不仅能够达到精准定位，还能够有效地解决材料成本。

更进一步地，所述第二安装块与多个焊接块为整体结构；且焊接块之间的间隔距离与第一焊接块的宽度比为1:1.5～3.5。

进一步地，所述焊接块焊接面均设置有焊接槽；设置焊接槽能够在后续的焊接中对钢筋网片外侧钢筋进行快速接触定位，更易焊接。

更进一步地，所述第二安装块上设置有变形容差槽；所述变形容差槽位于焊接块与第二安装块的接触处；变形容差槽能够在后期中为焊接的钢筋网片外侧钢筋预留一定的形变容差。

进一步地，所述焊接块焊接面均设置有接触面接槽口；所述接触面接槽口有多个，多个接触面接槽口均匀分布在焊接槽两侧；利用接触面接槽口在后续的焊接中更易操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过紧固件将钢筋的拉力转换为螺栓的剪力，在结构强度满足要求的前提下，可实现钢筋网片的快速定位拼装，能够大大提高隧洞的施工效率；

2、本发明所提出的紧固件整体结构设计合理，采用较为简单的结构能够实现对钢筋网片的快速定位拼装；并且，本发明所提出的紧固件适合工业化批量生产，能够实现与钢筋网片同时在工厂进行前期预制，更适合大量推广。

附图说明

图1是本发明拼装固定后钢筋网片的结构示意图；

图2是本发明钢筋网片与紧固件的局部连接结构图；

图3是本发明实施例1紧固件的爆炸图；

图4是本发明实施例1紧固件的拼装爆炸图；

图5是本发明实施例3紧固件的爆炸图；

图6是本发明实施例3紧固件的俯视图；

图7是本发明实施例4紧固件的爆炸图；

图8是本发明实施例4紧固件的俯视图；

图9是本发明实施例5紧固件的爆炸图；

图10是本发明实施例5紧固件的俯视图；

图11是本发明实施例6紧固件的爆炸图；

图12是本发明实施例6紧固件的俯视图；

其中，1-异性钢板、110-第一螺栓孔、111-第一安装块、112-焊接板、120-第二螺栓孔、121-第二安装快、122-焊接块、123-焊接槽、124-变形容差槽、125-接触面接槽口、2-螺栓组件、21-螺钉、22-螺帽、23-垫片。

具体实施方式

实施例1：一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式，基于紧固件对装配式隧洞钢筋网片进行连接；

如图3、4所示，紧固件有多组，每组紧固件包括两个异性钢板1，以及用于连接两个异性钢板1的螺栓组件2；异形钢板1包括第一安装块111，以及设置在第一安装块111上的焊接板112；第一安装块111上设置有多个第一螺栓孔110，多个第一螺栓孔110依次均匀呈一字排列设置在第一安装块111上；第一安装块111、焊接板112为整体结构，且第一安装块111、焊接板112构成L型结构；螺栓组件2包括能够设置在第一螺栓孔110上的第一螺钉21，能够活动设置在螺钉21上的螺帽22，以及用于进行加固能够活动安装在螺钉21上的垫片23；

本实施例连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板1，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板1接触部位，完成钢筋网片与异形钢板1的连接；然后将螺钉21从外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110穿入；

然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁；如图2所示，再将外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上穿入的第一螺栓孔110穿入内侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110，放置垫片23并将螺帽22拧紧；

最后，将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，如图1所示，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。

实施例2：与实施例1不同的是：第一安装块111位于第一螺栓孔110预留有螺钉21螺钉端头的放置孔；螺钉21的螺钉端头能够焊接在放置孔内。

本实施例连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板1，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板1接触部位，完成钢筋网片与异形钢板1的连接；然后将螺钉21从外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110穿入，并将将螺钉21的螺钉端头焊接在放置孔内；

然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁，再将外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上穿入的第一螺栓孔110穿入内侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110，放置垫片23并将螺帽22拧紧；

最后，将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。

实施例3：一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式，基于紧固件对装配式隧洞钢筋网片进行连接；

紧固件有多组，每组紧固件包括两个异性钢板1，以及用于连接两个异性钢板1的螺栓组件2；

如图5、6所示，异形钢板1包括第二安装块121，多个依次均匀间隔设置在第二安装块121侧面上的焊接块122；第二安装块121上设置有多个第二螺栓孔120，多个第二螺栓孔120依次均匀呈一字排列设置在第二安装块121上，且每个第二螺栓孔120与每个焊接块122在同一水平线上；

第一螺栓组件2包括能够设置在第二螺栓孔120上的第一螺钉21，能够活动设置在螺钉21上的第一螺帽22，以及用于进行加固能够活动安装在第一螺钉21上的第一垫片23；

本实施例连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板1，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板1接触部位，完成钢筋网片与异形钢板1的连接；然后将螺钉21从外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110穿入；需要说明的是：本实施例中需要将每一块钢筋网片的外侧钢筋分别与对应的每个焊接块122焊接；焊缝为钢筋网片的外侧钢筋与第一焊接块122接触部位；

然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁；如图2所示，再将外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上穿入的第一螺栓孔110穿入内侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110，放置垫片23并将螺帽22拧紧；

最后，将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，如图1所示，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。

实施例4：与实施例3不同的是：如图7、8所示，一种适用于装配式隧洞衬砌的钢筋网片连接型式，其特征在于，焊接块122焊接面均设置有焊接槽123；

本实施例连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板1，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板1接触部位，完成钢筋网片与异形钢板1的连接；然后将螺钉21从外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110穿入；需要说明的是：本实施例中需要将钢筋网片的外侧钢筋分别与对应的每个焊接块122焊接；且在焊接中将钢筋网片的外侧钢筋放置在焊接槽123中进行焊接，焊缝为钢筋网片的外侧钢筋与焊接块122接触部位；

然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁；如图2所示，再将外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上穿入的第一螺栓孔110穿入内侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110，放置垫片23并将螺帽22拧紧；

最后，将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，如图1所示，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。

实施例5：与实施例4不同的是：如图9、10所示，第二安装块121上设置有变形容差槽124；变形容差槽124位于第二焊接块122与第二安装块121的接触处。

实施例6：与实施例5不同的是：如图11、12所示，第二焊接块122焊接面均设置有接触面接槽口125；接触面接槽口125有多个，多个接触面接槽口125均匀分布在焊接槽123两侧；

本实施例连接型式的具体步骤包括：

步骤一：钢筋网片预制

在隧洞外的钢筋网片加工厂，按照底块、左标准块、右标准块、顶块的设计规格进行钢筋网片的预制；

步骤二：紧固件的预制

在隧洞外的紧固件加工厂，按照设计规格进行紧固件的预制；

步骤三：钢筋网片的拼装固定

在每一块钢筋网片的两端焊接异形钢板1，焊缝设置在钢筋网片外侧钢筋与异形钢板1接触部位，完成钢筋网片与异形钢板1的连接；然后将螺钉21从外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110穿入；需要说明的是：本实施例中需要将钢筋网片的外侧钢筋分别与对应的每个焊接块122焊接；且在焊接中将钢筋网片的外侧钢筋放置在焊接槽123中进行焊接，焊缝为钢筋网片的外侧钢筋与焊接块122接触部位；利用接触面接槽口123进一步对钢筋网片的外侧钢筋与焊接块122接触部位进行加固焊接

然后采用机械安装手臂将左标准块定位于隧洞两侧岩壁；如图2所示，再将外侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上穿入的第一螺栓孔110穿入内侧钢筋网片上焊接的异形钢板1上的第一螺栓孔110，放置垫片23并将螺帽22拧紧；

最后，将钢筋网片与隧洞岩壁上的随机锚杆相连，完成钢筋网片的固定；

按照上述步骤依次完成右标准块、顶块的定位和固定，如图1所示，即完成一环钢筋网片的拼装固定；

步骤四：浇筑混凝土

架立模板，浇筑混凝土；

步骤五：完成隧洞衬砌施工

重复步骤三、步骤四直至完成整个装配式隧洞衬砌的施工。