[发明专利]大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法

说明书

技术领域

    本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法。

背景技术

在大风地区，如新疆的百里风区和三十里风区，其核心区不仅风力强劲，而且出现大风的频率高。兰新铁路第二双线穿过著名的百里风区、三十里风区，其风力强劲，最大风速达60m/s，百里风区每年大于8级风的大风天数超过200天，风害极为严重，为了保证列车安全、快速、正常运营，最大限度地减少限速和停轮，需要将外界环境与行车环境的相对隔离，从而使行车环境和外界互不影响。传统的挡风结构一般采用在道路两侧设置一定高度的挡风墙，可以使外界环境与墙内行车的影响有一定的减小，但效果不很明显，积砂现象反而严重。防风明洞也可有效解决上述技术问题，但百里风区、三十里风区核心区，地处戈壁荒漠地区，自然环境恶劣，施工条件差，需采用预制钢筋混凝土结构，预制构件之间的连接缝是防风明洞结构的薄弱环节，受力复杂，是明洞设计与施工的关键，对明洞结构的受力状态影响很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效提高拼接式防风明洞预制构件间的结构整体性和连接耐久性的大风区预制构件拼装式防风明洞及其接头拼装连接方法。

本发明所采用的技术方案是：

大风区预制构件拼装式防风明洞的接头拼装连接方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：将防风明洞沿纵向分隔成2m或3m长的环形构件，每环分五块，即弧形的拱部分割为中间的拱顶块和两侧的拱腰块，两侧的边墙块；拱顶块、拱腰块和边墙块均采用预制构件；

步骤二：采用埋入式后浇混凝土刚性连接方式将边墙块预制构件连接到基础纵梁上，边墙块预制构件的接头设置横向外露的连接主筋，基础纵梁的接头设置纵向外露的连接主筋，边墙块预制构件置于基础纵梁上方的固定槽内后，横向连接钢筋和纵向连接钢筋交叉绑扎连接，其上浇筑微膨胀细石混凝土；

步骤三：采用后浇混凝土刚性连接方式将拱顶块预制构件连接到拱腰块预制构件上，拱顶块预制构件和拱腰块预制构件的接头处均预埋有连接型钢锚固钢板，连接型钢锚固钢板的内侧设置连接型钢锚固钢筋，连接型钢锚固钢板的外侧设置连接型钢，通过螺钉或焊接将连接型钢连接固定后，其上浇筑微膨胀细石混凝土，其中埋设连接主筋；

步骤四：采用螺栓夹板式连接方式将拱腰块预制构件连接到边墙块预制构件上，拱腰块预制构件和边墙块预制构件的接头处都设置有外露的锚固钢筋，拱腰块预制构件和边墙块预制构件的接头处的两侧侧壁上均设置预埋钢板，预埋钢板上设置锚固钢筋，在上下两块预埋钢板外侧焊接连接钢板，并用连接螺栓连接固定，螺栓孔周围预埋螺栓孔加强钢筋；

步骤五：拱顶块预制构件、两个拱腰块预制构件和两个边墙块预制构件连接成一个环形构件，一个起始环、若干个标准环和一个末端环组成一个连接单元，各环形构件之间的环形接头设置为“L”形企口，榫槽连接；连接单元之间设置变形缝。

如所述的接头拼装连接方法得到的大风区预制构件拼装式防风明洞。

    本发明具有以下优点：

本发明所述的制造方法，在受力条件不同的位置选用有针对性的连接方式对明洞的预制构件进行拼接，保证了拼接式明洞整体结构的稳定性，满足了接缝的刚度要求，连接安全可靠，施工进度快，适用于条件较为恶劣的大风区作业，运营养护工作量小。

附图说明

图1为拱部后浇混凝土刚性接头图。

图2为图1中的Ⅰ-Ⅰ剖面图。

图3为图1中的Ⅱ-Ⅱ剖面图。

图4为拱脚接头平面展开图。

图5为拱脚接头剖面图。

图6为墙脚接头平面展开图。

图7为图6中的Ⅰ-Ⅰ剖面图。

图8为图6中的Ⅱ-Ⅱ剖面图。

图9为纵向榫槽连接剖图。

图10为图9中的A部放大图。

图中，1-拱顶块预制构件，2-连接主筋，3-连接型钢，4-连接型钢锚固钢板，5-连接型钢锚固钢筋，6-微膨胀细石混凝土，7-拱腰块预制构件，8-边墙块预制构件，9-连接螺栓，10-连接钢板，11-预埋钢板，12-锚固钢筋，13-螺栓孔加强钢筋，14-基础纵梁，15-变形缝，16-连接主筋，17-微膨胀细石混凝土，18-起始环，19-标准环，20-末端环。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明所述的大风区预制构件拼装式防风明洞的接头拼装连接方法由以下步骤实现：