一种大直径90度弯管竖井施工平台基础结构的制作方法

本实用新型属于水利水电、铁路、公路、煤矿工程竖井施工平台桁架基础结构设计施工技术领域，尤其适用于含90°弯段的竖井施工提升系统平台桁架基础结构。

背景技术：

常规的竖井提升系统一般顶部采用天锚固定钢桁架，上桁架平台和下桁架平台采用边墙锚杆与平台工字钢焊接加固，这种工艺由于天锚、锚杆受力计算不精确、可靠性低、极易发生突发性故障等问题。另外，由于两层桁架采用钢结构立柱连接，在上桁架平台受力工况下，下桁架平台也会同时受力，对结构的强度、刚度要求非常高，且受力情况复杂，施工干扰大。竖井施工作为重大危险源，尤其是提升平台系统的设计尤为重要，传统的桁架基础需要进行改进。

技术实现要素：

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种大直径90度弯管竖井施工平台基础结构。本实用新型要解决的问题是提供一种强度、刚度和稳定性更好，结构简单，质量可控，施工中不侵占衬砌结构净空及后期免拆除的桁架基础结构。

本实用新型通过以下技术方案实现：

大直径90度弯管竖井施工平台基础结构，弯管竖井包括成90度联接的平洞段、弯管段和竖井段，其特征在于：施工平台包括上桁架平台和下桁架平台，上桁架平台和下桁架平台分别各自独立设置的桁架基础支撑固定于竖井段上方、弯管段外轮廓线扩挖部分的混凝土结构两侧。

所述上桁架平台由独立设置的桁架基础、钢桁架组成，布置于竖井正上方弯管段混凝土衬砌结构线以外及下桁架平台上方水平固定；下桁架平台由独立设置的桁架基础、钢桁架组成，布置于竖井正上方弯管段跨混凝土衬砌结构线两侧及上桁架平台下方水平固定；上桁架平台和下桁架平台两层桁架之间的高度根据之间设备、材料及吊笼的高度进行设置。

所述上桁架平台的桁架基础由上平台混凝土基础、扶壁柱混凝土、连接基础钢板和加强锚杆构成；上平台混凝土基础沿弯管段两侧开挖边墙设置，并浇筑混凝土形成岩锚梁结构；上平台混凝土基础顶面沿洞轴线平行对称设置多组连接基础钢板，连接基础钢板与上平台混凝土基础内固结的结构钢筋焊接连接；上平台混凝土基础由上至下设置三排加强锚杆，其中两排为上平台加强受拉锚杆，一排为上平台加强受压锚杆；各加强锚杆内端与上平台混凝土基础内固结的结构钢筋焊接连接、外端与竖井外锚固固结。

所述上桁架平台上平台混凝土基础的岩锚梁顶面宽度不小于70cm，高度不低于1.10m，岩锚梁拐角角度115～135°。

所述扶壁柱混凝土在上平台混凝土基础下部设置、并与上平台混凝土基础同时浇筑构成；扶壁柱混凝土结构宽度、厚度不小于400mm，高度不小于2.5m。

进一步所述下桁架平台的桁架基础沿弯管段两侧开挖边墙设置，并浇筑混凝土形成岩锚梁结构的下平台混凝土基础；下桁架平台与上桁架平台距离不小于5.0m；下平台混凝土基础上端面沿洞轴线平行对称设置多组连接基础钢板，连接基础钢板与下平台混凝土基础内固结的结构钢筋焊接连接；下平台混凝土基础由上至下设置两排下平台加强锚杆，下平台加强锚杆内端与下平台混凝土基础内固结的结构钢筋焊接连接、外端与竖井外锚固固结。

所述下平台混凝土基础岩锚梁顶面宽度不小于40cm，高度不低于1.0m，岩锚梁拐角角度115～135°。

所述扶壁柱混凝土结构宽度、厚度不小于400mm，高度不小于2.5m。

所述连接基础钢板间距与钢桁架主梁间距一致，间距不小于500mm，不大于1.0m，连接基础钢板的宽度与上平台基础混凝土结构一致，长度400～500mm，厚度10mm。

所述上平台加强受拉锚杆布置间距不大于600mm，排距为300～500mm，长度5.0～7.0m，上仰角度15～20°；上平台加强受压锚杆、扶壁柱锚杆布置间距不大于600mm，长度不小于3.0m，下倾角度15～20°；下平台加强锚杆布置间距不大于600mm，排距为300～500mm，长度3.0～5.0m，上仰角度5～10°

本实用新型具有的有益效果是：本实用新型提高了平台基础结构的强度、刚度和稳定性，有效避免了常规平台桁架焊接的质量不可控、检查困难、受力复杂等问题。本实用新型结构可直接在竖井上部作业面焊接横向主梁，焊接质量可控，检查维护方便，若有问题可及时发现。本实用新型避免了平台桁架设置立柱，完全将两层平台桁架分开，施工干扰小，且施工完成后不用拆除，直接在表面凿毛即可浇筑到后期弯段超填混凝土中，避免了拆除的施工成本和安全风险。

附图说明

图1是本实用新型结构平台基础纵剖面图；

图2是本实用新型结构平台基础横剖面图。

图中，1是上平台混凝土基础，2是下平台混凝土基础，3是扶壁柱混凝土，4是连接基础钢板，5是上平台加强受拉锚杆，6是上平台加强受压锚杆，7是扶壁柱锚杆，8是下平台加强锚杆，9是上平台桁架，10是下平台桁架，α是平台基础岩锚梁拐角角度，l是洞室开挖宽度。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

本实用新型平台桁架基础结构包括上平台混凝土基础1和下平台混凝土基础2、扶壁柱混凝土3、连接基础钢板4和各锚杆5、6、7、8构成，施工时，首先将竖井上弯段进行技术性扩挖，将上平洞掌子面开挖延伸至竖井外侧弯管衬砌内轮廓线，为减少超挖超填工程量，弯管段部分延长段开挖可坡度可设置坡度，坡度宜为8～12°，洞室开挖宽度l一般与竖井设计开挖直径一致。扩挖完成后在技术超挖部位增设加强锚杆、安装钢筋及连接基础钢板4，最后立模浇筑钢筋混凝土基础，待钢筋混凝土达到75％以上强度后即可安装上平台桁架9和下平台桁架10。

上平台混凝土基础1沿弯管段两侧开挖边墙设置，并浇筑混凝土形成；设置为岩锚梁结构，顶面宽度不小于70cm，高度不低于1.10m,岩锚梁拐角角度a为115～135°；混凝土基础顶面沿洞轴线平行对称设置多组连接基础钢板4，连接基础钢板4与混凝土基础内固结的结构钢筋焊接连接；混凝土基础由上至下设置三排加强锚杆，其中两排为上平台加强受拉锚杆5，一排为上平台加强受压锚杆6。加强锚杆内端与上平台混凝土基础1内固结的结构钢筋焊接连接、外端与竖井外锚固固结。

下平台混凝土基础2沿弯管段两侧开挖边墙设置，并浇筑混凝土形成，距离上平台基础混凝土1净距离不小于5.0m，设置为岩锚梁结构，顶面宽度不小于40cm，高度不低于1.0m,岩锚梁拐角角度a为115～135°。下平台混凝土基础2上端面沿洞轴线平行对称设置多组连接基础钢板4，连接基础钢板4与下平台混凝土基础2内固结的结构钢筋焊接连接；下平台混凝土基础2由上至下设置两排下平台加强锚杆8，下平台加强锚杆8内端与下平台混凝土基础2内固结的结构钢筋焊接连接、外端与竖井外锚固固结。

扶壁柱混凝土3在上平台混凝土基础1下部设置，并与上平台混凝土基础1连接在一起同时浇筑。结构宽度、厚度不小于400mm，高度不小于2.5m。

上平台桁架9的连接基础钢板4间距和计算的桁架主梁间距一致，一般不宜小于500mm，不宜大于1.0m。下上平台桁架10的连接基础钢板4的宽度与平台混凝土结构一致，长度400～500mm。

加强锚杆分为上平台加强受拉锚杆5、上平台加强受压锚杆6、扶壁柱锚杆7和下平台加强锚杆8，各锚杆直径为25～28mm。其中上平台加强受拉锚杆5布置间距不大于600mm，排距为300～500mm，锚杆长度5.0～7.0m，上仰角度15～20°。上平台加强锚杆6、扶壁柱锚杆7布置间距不大于600mm，锚杆长度不低于3.0m，下倾角度15～20°。下平台加强锚杆8布置间距不大于600mm，排距为300～500mm，锚杆长度3.0～5.0m，上仰角度5～10°。

基础混凝土、扶壁柱混凝土采用标号c25～c30混凝土浇筑，双层配筋，钢筋直径20～25mm，间距20～25cm，保护层厚度5～8cm。

连接基础钢板4的钢板厚度10mm，布置位置与桁架横向主梁位置一致，且连接基础钢板4下部布置有连接钢筋与钢筋混凝土基础中的结构钢筋焊接在一起。

混凝土基础浇筑完成并达到75％强度以上后，安装桁架，首先将横向主梁与预埋连接基础钢板4焊接加固，然后依次安装其他纵向、横向次梁、天轮、电气系统、控制系统、测量装置等，完成系统桁架安装。