[实用新型]一种岩壁吊车梁结构

说明书

本实用新型公开了一种岩壁吊车梁结构，包括固定于围岩壁面上的岩壁吊车梁，以及连接围岩和岩壁吊车梁的预应力锚杆；围岩的壁面上开设有锚固孔，岩壁吊车梁上设有贯穿岩壁吊车梁沿预应力锚杆长度方向两个壁面的通孔，锚固孔与通孔连通形成容置孔，预应力锚杆的一端形成锚固端，预应力锚杆的另一端形成锁紧端，锚固端和锁紧端之间形成自由段；锚固端锚固于锚固孔中，自由段张拉于容置孔中，锁紧端锁紧于岩壁吊车梁的临空面上。本实用新型创新性地采用新的传力模式，使得拉力直接传至岩壁深处，避免水泥砂浆受拉剪作用，充分发挥水泥沙浆在三向受压应力状态下抗压强度高的优势，锚固端远离临空面，有效保证了洞室稳定。

技术领域

本实用新型涉及地下洞室基础设施技术领域，尤其涉及一种岩壁吊车梁结构。

背景技术

在水利水电工程和其它基础设施相关地下洞室工程领域实践中，地下洞室的跨度是敏感性强的控制指标，尤其对于大跨度地下洞室，如地下厂房、主变室、尾水闸门室等，跨度越大，洞室结构设计难度和安全风险越大，尽量减小洞室跨度是保证地下洞室稳定、降低安全风险的有效措施。为了尽量减小洞室跨度或者满足布置需要，取消岩壁吊车梁的岩台在有的情况下成为必须。

相比于常规的有岩台岩壁吊车梁，无岩台岩壁吊车梁没有岩柱作依托，优点在于岩壁吊车梁直接贴在洞壁上，使得洞室跨度减小，同时也使得开挖施工更为方便；不利点在于由于没有岩台的支撑作用，其受力较常规的带岩台的岩壁吊车梁更为困难，安全性更敏感。因此，做好无岩台岩壁吊车梁结构的受力分析和结构设计事关工程安全，意义重大。

常规的有岩台岩壁吊车梁典型断面如图1所示，岩壁吊车梁2浇筑于围岩1和岩台60之间，岩壁吊车梁2由岩台60支撑，岩壁吊车梁2中预埋有伸入围岩1中的锚杆20。常规有岩台岩壁吊车梁结构设计与计算较成熟，根据NBT 35079-2016《地下厂房岩壁吊车梁设计规范》的规定，具有如下特点：

1)岩壁吊车梁以承受偏心竖向荷载为主，短暂和偶然工况下也同时承担水平向外荷载。

2)岩壁吊车梁作为载体，将所受外部荷载全部传递给岩壁侧墙，故围岩稳定是岩壁吊车梁稳定的前提条件。

3)常规的有岩台岩壁吊车梁主要利用岩台承担竖向力。

4)岩壁吊车梁整体抗倾覆稳定计算时部分考虑其与围岩粘结力的作用，受拉锚杆一般为非预应力锚杆，被动受力；岩壁吊车梁顶面与围岩接触部分易开裂。

5)常规的岩壁吊车梁实际受力状态是梁体与围岩接触面的顶部先开裂，裂缝延展至一定长度后不再发展；与此同时下部台面围岩产生一定的变形，受压锚杆和梁体一起产生微小的转动，但转动点与受压锚杆入岩点并不重合，而是偏向入岩点上方一定位置处。规范为了计算方便，偏安全地以受压锚杆入岩点为转动点，与实际情况有所不符。

无岩台岩壁梁与有岩台岩壁梁的主要区别在于有无岩台。当梁体下部没有岩台支撑时，如仍按照上述常规有岩台岩壁梁的计算方法进行计算，完全不考虑梁体与围岩间的粘结力，意味着全部的荷载均由锚杆承担，锚杆将承担很大的剪力和拉力，常常难以满足要求。为了寻求更安全更有效的结构型式，有必要改进传统设计，以满足工程的实际需要。