一种盾构隧道预制框架及侧墙结构的制作方法

1.本实用新型涉及盾构隧道内部结构技术领域，尤其涉及一种盾构隧道预制框架及侧墙结构。


背景技术：

2.随着城市的发展，大直径盾构隧道广泛应用于城市地下道路建设，为充分利用大直径盾构隧道内部空间，其内部结构多采用双车道结构形式，由于预制化程度较低，上层车道结构的施工成为了制约大直径隧道内部结构施工速度、施工质量的重要因素。早期，由于难以解决隧道衬砌结构与内部结构的连接问题，上层车道主要受力结构纵梁和立柱通常采用现场浇筑的方式进行施工，该方案预制化程度低，施工现场预制拼装与现浇工艺穿插交织，施工速度慢，且施工质量难以把控。
3.近年来，现场浇筑立柱基座解决了隧道衬砌结构与内部结构的连接难题，将纵梁、立柱、上层车道板分别预制后进行现场拼装的工艺逐渐被应用于盾构隧道内部结构施工，一定程度上提升了隧道内部结构施工进度，但该方法存在以下问题：
4.1)作为主要受力结构的立柱与纵梁分别预制后进行现场拼装，其受力性能难以保证；
5.2)立柱、纵梁、车道板预制后现场进行拼装，拼装工序较多，施工速度提升有限；
6.3)梁柱之间的侧墙需要现场进行现浇或采用砌体结构，也需要显著增加施工工期。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种盾构隧道预制框架及侧墙结构，沿盾构隧道纵向布置且分列于盾构隧道两侧，包括：预制框架和设置于预制框架内的装配式侧墙，所述预制框架包括两个立柱，以及设置于两个所述立柱上方的纵梁，所述纵梁和两个所述立柱整体预制而成；所述装配式侧墙设置在两个所述立柱之间。
8.较佳地，所述预制框架还包括牛腿，所述牛腿设置在所述纵梁的一侧用于竖直方向上受力。
9.较佳地，所述牛腿设置在所述纵梁的内侧。
10.较佳地，所述纵梁、牛腿和两个立柱整体预制而成。
11.较佳地，所述装配式侧墙为预制钢筋混凝土墙板。
12.较佳地，两个相邻的沿盾构隧道纵向设置的所述预制框架之间设置有间距便于所述预制框架的安装。
13.较佳地，所述立柱底部设置有用于安装的第一接头。
14.较佳地，所述第一接头为杯口式接头、承插式接头、法兰式接头、浆锚式接头中的一种。
15.较佳地，所述装配式侧墙和所述立柱搭接的一侧分别设置有用于连接的钢筋和第
二接头。
16.本实用新型提供的盾构隧道预制框架及侧墙结构，用于承载上层的车道板或其他结构，进一步提高盾构隧道内部结构预制化程度，并能保证纵梁、立柱拼接节点的整体受力性能，实现盾构隧道内部结构的快速、高质量施工，预制框架和装配式侧墙均采用预制件，在现场进行装配，预制框架与隧道衬砌结构的连接由现浇基座实现，现浇基座沿盾构隧道纵向设置且分列于盾构隧道两侧，现浇基座之间的间距与立柱相匹配，立柱底端设有用于安装于现浇基座上的第一接头，用于将立柱固定在现浇基座上，且保证拼接节点处的受力；预制框架采用整体预制而成，提高了预制框架的受力强度，纵梁上还设置有用于承载竖直方向上受力的牛腿，装配式侧墙与立柱搭接处预留有钢筋，立柱在制作时预留有与装配式侧墙的钢筋连接的第二接头，用于将装配式侧墙固定座在预制框架上，在拼接节点处浇筑混凝土。
17.本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：
18.1)本实用新型提供的盾构隧道预制框架及侧墙结构，结构简单，立柱、纵梁、牛腿整体预制，结构受力性能可靠，装配式侧墙也采用预制件，预制化程度高，大幅提升整体施工速度；
19.2)本实用新型提供的盾构隧道预制框架及侧墙结构，立柱与现浇基座以及装配式侧墙之间均通过接头进行连接，便于快速拼接，可以减少现场拼接工序，在提升结构受力性能的同时提高施工速度；
20.3)本实用新型提供的盾构隧道预制框架及侧墙结构，预制框架和装配式侧墙均是预制而成，可在盾构隧道其他结构施工同时制作预制框架和装配式侧墙，减少施工中等待时间，大大缩短工期。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的横向结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例中预制框架的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例中沿盾构隧道纵向布置的结构示意图。
24.1-现浇基座；2-装配式侧墙；3-立柱；4-纵梁；5-车道板；6-牛腿；7
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隧道衬砌结构。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。
26.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本实用新型中的具体含义。
27.在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分。
29.如说明书附图1-3所示，本实用新型提供了一种盾构隧道预制框架及侧墙结构，沿盾构隧道纵向布置且分列于盾构隧道两侧，用于承载上层结构件，包括：预制框架和装配式侧墙2，预制框架设置于盾构隧道内的现浇基座1上，现浇基座1沿盾构隧道纵向设置且分列于盾构隧道两侧，预制框架包括两个设置于所述现浇基座1上的立柱3，以及设置于两个所述立柱3上方的纵梁4，所述纵梁4和两个所述立柱3整体预制而成，现浇基座1纵向之间的间距与预制框架两个立柱3之间的间距相匹配，装配式侧墙2设置在预制框架的两个立柱3之间，其大小尺寸相匹配，本实施例中，两个相对设置的预制框架上设置有车道板5，上层结构件包括但不限于车道板5；为了提升预制化程度，装配式侧墙2为预制钢筋混凝土墙板，与预制框架在工厂预制后运输至现场安装，整个盾构隧道内，采用模块化的安装方式进行施工，每个预制框架的尺寸可以相同，也可以根据实际安装需求进行调整，装配式侧墙的尺寸根据预制框架两个立柱3及纵梁4之间预留的尺寸而定。
30.作为实施方式之一，为了在预制框架上方设置其他结构，如人行检修道板等，预制框架还包括牛腿6，牛腿6设置在纵梁4的一侧用于竖直方向上受力，牛腿6沿盾构隧道纵向设置，牛腿6可以设置在纵梁4的内侧或者外侧，车道板5可以设置在牛腿或者是纵梁上，车道板5设置在两个预制框架之间，人行检修道板设置在预制框架和盾构隧道之间(图中未示出人行检修道板)，牛腿6设置在纵梁4的内侧，两个相对设置的牛腿6上方设置有车道板5；附图只显示牛腿6的其中一种安装方式，牛腿6也可以设置在纵梁4外侧，则两个相对设置的纵梁4上方设置车道板5即可。为了增强预制框架的整体受力结构，立柱3、纵梁4和牛腿6整体预制而成。
31.进一步地，为了满足施工要求，沿盾构隧道纵向布置的相邻预制框架之间预留一定的间隙，即相邻的立柱3之间保持一定的间隙以满足立柱3底端与现浇基座1连接的施工要求。
32.作为实施方式之一，所述立柱3底端与现浇基座1设有相配套的第一接头，用于将立柱3固定在现浇基座1上，第一接头可以是杯口式接头、承插式接头、法兰式接头、浆锚式接头中的一种，现浇基座1上也设置有相应的连接件，但也不仅仅局限于上述列举的接头结构，以实现预制框架在现浇基座1上的固定，施工过程中将预制框架吊装至现浇基座1上并完成拼装，拼装完成后，在接头处浇筑混凝土，通过接头连接可以实现快速施工。
33.作为实施方式之一，装配式侧墙2在与立柱3搭接的侧面预留钢筋，预制框架的立柱3预留有与装配式侧墙2钢筋连接的第二接头，第二接头采用挤压式套筒、锥螺纹套筒、反丝套筒、灌浆式套筒中的一种，进行装配式侧墙2与立柱3之间的连接，在接头处浇筑混凝土，实现预制框架与装配式侧墙2的连接。
34.本实用新型提供的盾构隧道预制框架及侧墙结构，其施工过程是：
35.1)先根据盾构隧道的尺寸确定预制框架及装配式侧墙2的尺寸，然后整体预制立
柱3、纵梁4、牛腿6的门式框架结构，并预留好立柱3与现浇基座 1以及装配式侧墙2的接头；
36.2)在隧道衬砌结构7上施做现浇基座1，现浇基座1的横向定位与纵向间距与预制框架结构相匹配，便于门式预制框架结构的拼装；
37.3)将预制框架运输至现场，吊装至现浇基座1上并完成拼装，所述门式的预制框架结构安装于隧道衬砌结构7的两侧，沿隧道纵向布置的两个相邻预制框架之间有一定的间距以满足施工要求，拼装完成后的现浇基座1与预制框架组成可靠的承载结构，用于承载预制或现浇的车道板6等；
38.4)工厂预制好的装配式侧墙2运输至现场，吊装至立柱3、纵梁4之间，随后进行立柱3的第二接头与装配式侧墙2的钢筋之间的连接并浇筑混凝土，完成装配式侧墙2与预制框架之间的拼装；
39.5)在安装完成的预制框架结构上浇筑或安装预制的车道板6,完成上层车道板结构的施工。
40.重复上述步骤，实现上层车道板结构的快速化施工。
41.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
42.本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神和范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。