一種輕型地下通道結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及在地下通道工程中的結構斷面型式，具體涉及一種矩形地下通道結構，主要應用于明挖或蓋挖施工的矩形地下通道結構斷面的改進。
【背景技術】
[0002]隨著城市的發展和人民生活水平的提高，各大規模的城市汽車保有量逐年快速增力口，使得城市交通面臨巨大的壓力。同時，為提升城市綠化率，降低城市敏感區域的噪音和空氣污染，城市地下通道，因可解決上述問題，逐漸被人們所接受并采用。由于交通量的增大，地下通道的跨度越來越大，頂板越來越厚、自重越來越大，目前常規結構已無法有效解決“大跨度”所帶來的問題。
[0003]目前，快速化是解決城市交通問題的關鍵方法，而快速化的關鍵在于實現交通流無平面交叉。解決平面交叉的主要方式為在路口處設立高架跨線橋或下穿地道，前者占用了部分土地，景觀上難以修飾，從而給城市景觀美化帶來了很大的難題；后者隱于地下，從地面上看完全沒有占據土地資源，且不設地面構筑物，既解決了交通的問題，又沒有給土地資源、城市美化造成影響。
[0004]在樞紐工程中，車流、人流巨大且平面面積有限，因此地下通道往往跨度很大?’另夕卜，長大地下通道必需每隔一段距離設置一座與地面溝通的匝道，以便于地下通道能有效服務于該片區。在地下匝道分離區，地下通道的主線變寬，應能滿足主線與匝道車道總數要求，因此，地道的寬度增大無可避免。
[0005]地下通道在城市中多數采用盾構、明挖或蓋挖的施工方式，其中盾構多采用圓形斷面，寬度有限，另外需要的埋深較大，與地面溝通比較難，主要適用于長距離的過境交通；后者多采用矩形框架結構，簡單明快，空間利用率也高，是地下通道的經典模型，常規雙向八車道的地道橫斷面如圖1所示，。
[0006]然而，該種矩形框架結構傳力機理比較簡單，頂板為兩邊支承的板結構。頂板直接承擔自身的自重、上覆土重和車輛荷載。在跨度比較小時，如常規四車道以內，常規矩形框架結構可滿足受力要求，結構橫斷面如圖1所示；當跨度較大時，比如雙向十二車道的矩形地下通道，埋深暫定為3m，單室凈寬約為25m，按照常規的矩形模型，頂板12厚度將達1.Sm以上，其中頂板自重將占總荷載的40%以上。一味地增加板厚亦給自己增加了荷載，效率很低，因此需要尋找一種輕型的結構型式，使得頂板結構各材料均能高效發揮自身的承載能力。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的一個目的是提供一種輕型的矩形地下通道結構斷面，能夠減輕頂板的混凝土圬工量，使得頂板自重低。
[0008]為了實現以上目的，本實用新型的技術方案是:一種矩形地下通道結構斷面，包括矩形框架結構，其特征在于在矩形框架結構的頂板內設置有若干空腔，空腔之間設置隔板。矩形框架結構的頂板包括上部薄板和下部薄板，上部薄板和下部薄板之間設置隔板，所述隔板將上部薄板和下部薄板之間的空間分割成多個空腔，所述隔板將上部薄板和下部薄板連成一個框架型整體結構。隔板為插入頂板上部薄板和下部薄板的鋼筋混凝土板或不銹鋼板。所述隔板若為鋼筋混凝土板，其鋼筋與上部薄板和下部薄板的鋼筋連接，使其成為一整體的混凝土結構。所述隔板若為不銹鋼板，其與上部薄板和下部薄板焊接并有效固定。根據本實用新型的具體實施例，所述頂板可以由兩層薄板通過隔板相互連接而成，也可以視作大厚度板中間增設空腔，空腔之間通過隔板連接。
[0009]本實用新型能夠減輕頂板的混凝土圬工量，使得頂板自重低，鋼筋和混凝土均能更加有效的發揮其抗拉、抗壓能力。側墻和底板厚度也可以減小。同時，將大厚度混凝土分為兩個薄層，施工過程中可減少混凝土水化熱帶來的溫度差異問題，可以減少或完全不必要采取降溫措施，以解決水化熱可能帶來的裂縫問題。
【附圖說明】
[0010]圖1為矩形地下通道橫斷面圖。
[0011]圖2為本實用新型的輕型地下通道矩形結構橫斷面圖。
【具體實施方式】
[0012]以雙向十二車道，單孔凈寬為25m的地下通道為例，結構橫斷面如圖2所示，圖中I為底板，2為側墻,3為中隔墻,4為防撞墩兼檢修道,5為防撞墩,6為頂板上層薄板,7為空腔，8為頂板下層薄板，9為限界線，10為隔板，11為多孔排水管。
[0013]一種輕型地下通道結構斷面，包括矩形框架結構，所述矩形框架結構包括頂板、底板1、側墻2和中隔墻3，其特征在于在矩形框架結構的頂板內設置有若干空腔，空腔之間設置隔板。空腔與上、下部薄板之間采用剛性連接。在施工過程中，底板I及側墻2、中隔墻3按照正常施工流程澆筑。待其達到設計強度后在地道內部搭設滿堂支架，綁扎鋼筋，同時在空腔處采用鋼筋固定內模板，再行澆注頂板混凝土，空腔模板采用易于拆除的軟材料。如此結構，隔板10鋼筋與上部薄板6、下部薄板8的鋼筋連接成一整體。在靠近中隔墻或側墻部分，上部薄板6和下部薄板8為一整體結構。對于單孔25m凈寬的地下通道結構，上、下層薄板可以做到50cm厚,空腔80cm高,隔板厚50cm,隔板間距2m。實際工程中，上部薄板6、下部薄板8、隔板10和空腔的高度、寬度根據實際計算確定。空腔底部預埋有多孔排水管11與所述空腔連通，將空腔中的滲漏水通過排水管引出，保持空間的干燥，防止鋼筋銹蝕。
[0014]本實用新型的優點在于:
[0015]1、該輕型結構的頂板采用空腔結構，減小了頂板混凝土的體積，降低了頂板自重，使得整個結構更加輕盈；
[0016]2、由于頂板重力減小了，側墻、中墻和底板的厚度均可相應減小，減少了混凝土的圬工量，使得整個結構更加經濟、合理，符合現代環保綠色的社會理念；
[0017]3、頂板結構受力更加合理，從分有效地發揮了混凝土和鋼筋的抗拉、抗壓能力；
[0018]4、結構厚度減小，降低了混凝土澆注時水化熱帶來的內外溫差，可減少降溫措施，降低產生裂縫的可能性。
【主權項】
1.一種輕型地下通道結構，包括矩形框架結構，其特征在于在矩形框架結構的頂板內設置有若干空腔，空腔之間設置隔板。
2.按權利要求1所述的輕型地下通道結構，其特征在于:矩形框架結構的頂板包括上部薄板和下部薄板，上部薄板和下部薄板之間設置隔板，所述隔板將上部薄板和下部薄板之間的空間分割成多個空腔，所述隔板將上部薄板和下部薄板連成一個框架型整體結構。
3.按權利要求2所述的輕型地下通道結構，其特征在于:所述隔板是鋼筋混凝土板，其鋼筋與上部薄板和下部薄板的鋼筋連接，使其成為一整體的混凝土結構。
4.按權利要求2所述的輕型地下通道結構，其特征在于:隔板為插入頂板上部薄板和下部薄板的不銹鋼板，所述不銹鋼板與上部薄板和下部薄板焊接。
5.按權利要求1所述的輕型地下通道結構，其特征在于:頂板空腔底部預埋有多孔排水管與所述空腔連通。
【專利摘要】本實用新型包括輕型地下通道結構，其特征在于在矩形框架結構的頂板內設置有若干空腔，空腔之間設置隔板。矩形框架結構的頂板包括上部薄板和下部薄板，上部薄板和下部薄板之間設置隔板，所述隔板將上部薄板和下部薄板之間的空間分割成多個空腔，所述隔板將上部薄板和下部薄板連成一個框架型整體結構。本實用新型能夠減輕頂板的混凝土圬工量，使得頂板自重低，鋼筋和混凝土均能更加有效的發揮其抗拉、抗壓能力。側墻和底板厚度也可以減小。同時，將大厚度混凝土分為兩個薄層，減少了混凝土水化熱帶來的溫度差異問題，可以減少或完全不必要采取降溫措施，以解決水化熱可能帶來的裂縫問題。更加符合力學原理，適用于超大跨度的地下通道。
【IPC分類】E02D29-045
【公開號】CN204266229
【申請號】CN201420461266
【發明人】劉發前, 周質炎, 盧永成
【申請人】上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年8月15日