[发明专利]波纹钢棚洞结构及其在既有隧道接长施工中的应用

说明书

本发明公开了一种波纹钢棚洞结构及其在既有隧道接长施工中的应用，属于隧道施工结构技术领域，波纹钢棚洞结构包括设置于既有结构洞口的波纹钢拱体，波纹钢拱体通过化学锚栓连接结构与既有结构的洞口相连；波纹钢拱体的外壁间隔设有若干个钢混结构增强构件；将该波纹钢棚洞结构用于既有隧道接长。通过化学锚栓连接结构将波纹钢拱体安装在既有结构洞口，实现既有结构的接长；同时在波纹钢拱体的外壁间隔设置若干个钢混结构增强构件，进一步提高波纹钢拱体的整体强度。利用本发明能够实现快速施工，施工期间不用封闭交通，最低限度减小损失；施工造价低、整体强度高，同时抗震性能高，尤其适用于山区、多震地区的隧道接长。

技术领域

本发明属于隧道施工结构技术领域，尤其涉及一种波纹钢棚洞结构及其在既有隧道接长施工中的应用。

背景技术

目前，我国已经建成了大量的混凝土隧道，由于受当时设计水平限制或是地质条件的变化，需要对原有隧道接长，或者需要修建明洞来防止洞口两侧土石的掉落。此时若再继续修建混凝土隧道，一是混凝土隧道暴露在外，很容易发生冻胀开裂等病害。二是，修建混凝土隧道成本很高，较短距离的混凝土隧道相对成本更加高。三是修建混凝土隧道会封闭交通，造成铁路上较大的损失。因此急需一种简单、便捷、强度高、造价低且能避免混凝土病害的结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种波纹钢棚洞结构及其在既有隧道接长施工中的应用，旨在解决上述现有技术中在既有隧道洞口修建混凝土结构接长存在成本高、病害多、断交施工影响大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种波纹钢棚洞结构，包括设置于既有结构洞口的波纹钢拱体，所述波纹钢拱体通过化学锚栓连接结构与既有结构的洞口相连，用于既有结构接长；所述波纹钢拱体的外壁间隔设有若干个钢混结构增强构件。

优选的，所述化学锚栓连接结构包括法兰板、锚栓和用于密封波纹钢拱体端部的堵料，所述法兰板为倒T形，所述法兰板的底板里侧与波纹钢拱体的末端波谷底部抵接，所述法兰板的立板里侧与波纹钢拱体的术端固定、立板底部与既有结构的外壁抵接；所述锚栓的末端贯穿法兰板的底板外侧、且固定于既有结构内，所述法兰板的底板外侧与既有结构之间设有密封垫；所述堵料覆盖于锚栓的外部、且填充于法兰板的立板与既有结构之间的夹角处。

优选的，所述堵料为聚合物水泥砂浆。

优选的，所述化学锚栓连接结构包括密封圈、锚栓和用于密封的填料，所述密封圈设置于波纹钢拱体与既仃结构外壁之间，所述锚栓的末端依次贯穿波纹钢拱体、密封圈、且延伸至既有结构内，用于连接波纹钢拱体与既有结构；所述填料设置于密封圈及锚栓的外侧、且填充于波纹钢拱体与既有结构之间。

优选的，所述填料为聚乙烯发泡材料。

优选的，所述钢混结构增强构件包括用于扣合在波纹钢拱体外部的模板及模板内部的混凝土结构，所述混凝土结构的内部嵌装剪力件，所述剪力件的下端与波纹钢拱体相连；所述模板的边缘与波纹钢拱体相连。

优选的，所述模板的纵截面为开口朝向波纹钢拱体的U形结构，所述模板的两侧开放端通过连接螺栓与波纹钢拱体相连。

优选的，所述模板的顶部为弧形的波纹钢板，所述模板的两侧为L形钢板，所述L形钢板的长边部的上端与波纹钢板焊接固定，所述L形钢板的短边部朝向两侧，且通过连接螺栓与波纹钢拱体相连；所述L形钢板的拐角处设有加强肋板。

优选的，所述剪力件为梅花形剪力件，每个模板内部设有两排剪力件；所述剪力件的中心杆末端通过连接螺栓与波纹钢拱体相连。

本发明还提供一种波纹钢棚洞结构在既有隧道接长施工中的应用，将上述波纹钢棚洞结构安装在既有隧道的洞口，所述既有结构为既有隧道，利用波纹钢棚洞结构完成既有隧道的接长施工。