[发明专利]一种隧道洞门墙石材饰面结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道洞门墙石材饰面结构及施工方法，包括墙面、拱圈、方形饰面、条形饰面、弧形饰面和锚栓等，其结构优点为：一是通过综合考虑交通隧道洞门墙的复杂受力情况来确保结构安全；二是根据石材饰面受力特点，将锚栓与墙面成一定夹角，优化结构受力，且锚栓孔倾斜向上灌注砂浆，既节约材料又灌入密实；三是连接件价格便宜，整体稳定性强，石材饰面与隧道洞门墙之间增设渗水管排水，空隙内又由掺加聚丙烯纤维类无机纤维的自密实混凝土灌实，提高抗裂性和耐久性；四是计算方法原理清晰、实用易行，提高安全质量性能，故该结构具有构造简单、施工便利、安全可靠、美观实用、资源节约等优点，结合相应施工方法，经济效益和社会效益显著。

技术领域

本发明涉及一种隧道建设领域，具体是指一种隧道洞门墙石材饰面结构及施工方法。

背景技术

建筑外墙干挂石材应用十分广泛，个别交通隧道工程试着直接移植至隧道洞门墙石材饰面，但由于该方法存在一定的安全隐患，故未取得实质性的进展。主要原因是交通隧道与建筑工程不同，交通隧道洞门墙的受力情况十分复杂，既存在渗透水、冰雪、自然风力等气候环境影响，又有行车振动和车辆活塞风受力等外力。因此，隧道洞门墙石材饰面结构需要综合考虑上述因素，方能确保工程营运安全和交通畅通。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、施工便利、安全可靠、美观实用、资源节约的隧道洞门墙石材饰面结构及施工方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种隧道洞门墙石材饰面结构，包括构成隧道洞门墙的墙面和拱圈，以及构成石材饰面的多块方形饰面、多块条形饰面和多块弧形饰面，所述的多块方形饰面平整铺贴在墙面上，每块方形饰面的背面中部均设有面凹槽和嵌固在面凹槽内的7形板嵌件，每块方形饰面的上缘面和下缘面均设有边凹槽，每相邻两块方形饰面的边凹槽之间均设有T形板嵌件，且7形板嵌件和T形板嵌件均经连接件与倾斜锚固在隧道洞门墙上的锚栓连接；所述的多块条形饰面沿水平方向铺贴在墙面顶部，每块条形饰面均与相邻的方形饰面粘合连接；所述的多块弧形饰面沿拱圈外沿铺贴，每块弧形饰面的背面中部均设有面凹槽和嵌固在面凹槽内的7形板嵌件，该7形板嵌件经连接件与倾斜锚固在隧道洞门墙上的锚栓连接；所述的石材饰面与隧道洞门墙之间设有多根沿纵横方向布置的渗水管和灌注自密实混凝土，每相邻两块石材饰面之间均密封胶合。

每根所述的锚栓直径为，与水平面成角锚固在隧道洞门墙上，每根锚栓总长度为，端头长度车有螺纹，并通过螺帽、契形垫块与连接件锚固，锚栓与连接件为弹性嵌固连接，锚栓锚入隧道洞门墙上的锚栓孔内的锚固长度为，锚栓孔用水泥砂浆粘合，锚栓受到自密实混凝土自重、石材饰面、连接件自重和冰雪、自然风力、行车振动、车辆活塞风的外力作用下，每根锚栓作为一端弹性嵌固、一端自由的弹性地基梁受力，弹性嵌固端、自由端，水泥砂浆的拉力弹性系数和压力弹性系数分别为，综合弹性系数等于拉力弹性系数和压力弹性系数之和即，综合弹性反力为，根据弹性地基梁力学理论，锚栓受力计算如下：

公式一、

由以上式可得到

由以上方程组可求出；

公式二、

公式一、公式二中的各符号定义为：

——锚栓预留在隧道洞门墙上的作用力作用点的水平计算长度，；

——锚栓锚固在隧道洞门墙上的长度，；

——锚栓的直径，；

——锚栓孔的直径，；

——锚栓与水平线的夹角，；

——以隧道洞门墙上锚栓中心点为原点沿锚栓长度的坐标值，；

——以隧道洞门墙上锚栓中心点为原点垂直于锚栓长度的变形曲线方程即锚栓处的变形值，；

——锚栓处最大变形的绝对值，；

——分别为水泥砂浆的综合弹性系数、拉力弹性系数和压力弹性系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关规范确定,；