隧道内装配式桥梁结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种隧道内装配式桥梁结构，包括：在隧道安装的下部支撑部件上横向对称设置的两个预制桥面板，两个所述预制桥面板的相对外侧分别与对应的隧道管片连接，两个所述预制桥面板之间通过中央湿接缝连接，两个所述预制桥面板分别自所述隧道管片的一侧向隧道中央向上倾斜，进而所述预制桥面板对所述隧道管片产生压应力。通过对预制桥面板设置倾斜角度使得其在受上部载荷及自重产生向相对外侧的推力，通过所述推力作用于隧道管片及中央湿接缝起到减少不利正弯矩、防止预制桥面板与隧道管片连接处开裂及提高桥梁结构的抗拉性，减少预制桥面板厚度、减少拼接缝数量和现浇板作业量。

Prefabricated bridge structure in tunnel

【技术实现步骤摘要】
隧道内装配式桥梁结构
本技术涉及隧道桥梁
，具体来说涉及一种隧道内装配式桥梁结构。
技术介绍
传统桥梁的建造模式由于施工周期长、对交通影响较大、整体耗能高、现场人工工作量大、劳动力成本高，尤其是现场作业对环境的影响严重，而预制装配式桥梁由于设计标准化，工厂工业化制作，预制施工质量统一，现场施工作业少，对环境和交通影响少，目前是国家大力创导的施工技术，尤其是在城市市政建设中迅速发展，并已有多本国家设计规范颁布实施。如今装配式桥梁得以全面发展，研发了涵盖桩基、墩柱、盖梁、桥台、挡土墙、主梁、防撞护栏的全装配式城市桥梁结构，并逐渐成为城市桥梁建设的主流。目前装配式桥梁已取得了较多实践经验，主要表现在结构构造上结合UHPC、灌浆套筒等新材料和工艺得到发展，结构设计上形成了相关规范，但相关规定并没限制结构及构造上的创新。与常规预制装配式桥梁不同，隧道内桥梁施工受到施工空间限制，运输吊装机械受到限制等原因，导致当前隧道内建设桥梁多采用现场施工，或者采用小构件预制，再结合现场施工作业进行装配，这导致现场需要施工的接头、接缝多，相应的现场作业量大，大大削弱了预制装配结构的优点，同时还给设计带来更多复杂构造要求，也给后期使用性能带了隐患。现有隧道内桥梁的设计，仍借鉴常规设计思路，柱、梁、板分解标准化设计模式，因而需要预制构件多，相应的接头数量多，板承受较大弯矩，这对于无法施加横向预应力的隧道空间，必然要考虑更大截面的梁板才能保证结构受力要求。以常规隧道内桥梁设计工程为例，虽然采用了横向空心板结构，纵向梁式结构，为了保证运输、安装空间，加上考虑尽可能多的标准模块化结构，桥面板需考虑尽可能多的外侧空间，带来的问题是，桥面部分有过多现浇混凝土工作，降低了装配率。同时，由于后浇部分与预制部分存在施工阶段不同问题，预制部分由于受力弯曲，不仅截面厚度大，同时导致连带现场浇注的混凝土板或预制板向内侧受拉，在没有预应力作用下，必然会影响混凝土板的使用性能和耐久性。
技术实现思路
鉴于上述情况，本技术提供一种隧道内装配式桥梁结构，可降低结构受力产生的不利弯矩，从而可减少预制桥面板厚度，更可以最大限度的减少拼接缝数量和现场现浇作业量，从而实现现场混凝土浇注作业最少，实现预制装配化率提高95％以上，解决现有的桥梁结构预制件多、接头数量多、装配率低以及影响混凝土使用性能和耐久性的技术问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：提供一种隧道内装配式桥梁结构，包括：在隧道内已有的支撑部件(可以是立柱，也可以是立板结构)上，横向对称设置的两个预制桥面板，两个所述预制桥面板的相对外侧分别与对应的隧道管片连接，两个所述预制桥面板之间通过中央湿接缝连接，两个所述预制桥面板分别自所述隧道管片的一侧向隧道中央向上倾斜，借助下部支撑部件，形成一个三跨连续结构，在上部荷载作用下，进而对所述隧道管片产生压应力。在预制桥面板与下部支撑连接后，就变为三跨连续刚构结构，进一步调整预制桥面板的正负弯矩。本技术实施例中，所述支撑部件为立柱或立板。本技术实施例中，各所述预制桥面板分别沿所述隧道的长度方向延伸，各所述预制桥面板包括沿着所述隧道长度方向拼接的梁板格结构。本技术实施例中，两个所述预制桥面板的相对外侧分别与所述隧道管片的中下部连接。本技术实施例中，所述预制桥面板与水平面的角度范围为1％～5％。本技术实施例中，两个所述预制桥面板的相对外侧与对应的隧道管片之间通过管片预埋件连接固定，相邻两个所述预制桥面板之间通过钢筋对接，所述钢筋预埋于所述预制桥面板内。本技术实施例中，所述中央湿接缝采用UHPC混凝土浇筑形成，以充分利用UHPC在最大正弯矩区的抗拉和抗压性能。本技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：(1)本技术横向对称设置的两预制桥面板之间设置中央湿接缝连接，减少现有多个湿接缝为一个湿接缝，同时省略了现有技术中预制桥面板与隧道管片间的现浇板施工。(2)与简支板相比，由于简支板只有正弯矩，为抵抗正弯矩需要更大的抗弯刚度，因此简支板需要更厚的板厚；采用中央湿接缝后由简支板变为连续板后，相应的正弯矩减少。本技术两个所述预制桥面板受上部载荷及自重产生向相对外侧的推力，所述中央湿接缝位于跨中最大弯矩区，所述中央湿接缝依靠自身的抗压和抗拉特性克服已有减少的正弯矩后，进而相应地可减少了预制桥面板的厚度、减少预制桥面板的自重及吊装重量(减少自重有利于安装或在相同吊装条件下可做更大的预制件)、减少材料用量、减轻下部支撑截面尺寸，更可以最大限度的减少拼接缝数量和现浇板作业量，从而实现现场混凝土浇注作业最少，实现预制装配化率提高95％以上。同时由于正弯矩产生的最大应力值(下缘拉和上缘压)就是中央湿接缝处，而这一位置恰好就是我们要用到的UHPC材料，从而充分发挥UHPC施工快速和抗拉强度高的特点，防止中央湿接缝位置被拉坏。(3)本技术所述横向推力作用于对应的隧道管片并对所述隧道管片产生压应力，所述隧道管片对应地产生作用于所述预制桥面板的横向反力以抵抗因预制桥面板上部荷载及自重产生的弯矩效应；由于存在所述压应力，预制桥面板与隧道管片结构可以始终处于受压状态，改变了原有隧道内桥梁结构因横向无法施加预应力导致与隧道管片与预制桥面板之间的连接开裂的状况；另外，由于两个支撑部件之间车辆是主要荷载，预制桥面板会产生下挠，把边侧上的人行板向中央拉，从而导致混凝土板拉坏，通过所述横向反力能够防止混凝土被拉坏。(4)本技术预制桥面板的纵向预制长度灵活，可采用梁板格式结构，便于运输和装配施工。(5)本技术预制件包括预制桥面板及支撑部件，预制件数量少，接头数量少，隧道内部可操作空间更加灵活；预制桥面板与隧道管片之间不存在现浇板，不会出现因预制部分与后浇部分存在施工阶段不同问题，预制部分由于受力弯曲，导致现场浇注的混凝土板或预制板向内侧受拉，在没有预应力作用下，会影响混凝土板的使用性能和耐久性。附图说明图1是本技术隧道内装配式桥梁结构的断面布置示意图。图2是本技术1-1剖线的剖视示意图。图3是本技术隧道内装配式桥梁结构的受力原理示意图。附图标记与部件的对应关系如下：支撑部件1；预制桥面板2；梁板格结构21；横向湿接缝22；隧道管片3；中央湿接缝4；干接缝5。具体实施方式为利于对本技术的了解，以下结合附图及实施例进行说明。请参阅图1所示，本技术提供一种隧道内装配式桥梁结构，包括在隧道安装的下部支撑部件1上横向对称设置的两个预制桥面板2，所述预制桥面板2设于所述下部支撑部件1上，两个所述预制桥面板2的相对外侧分别与对应的隧道管片3连接，两个所述预制桥面板2之间通过中央湿接缝4连接，两个所述预制桥面板2分别自所述隧道管片3的一侧向隧道中央向上倾斜，进而所述预制桥面板2对所述隧道管片3产生压应力。本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道内装配式桥梁结构，其特征在于，包括：/n在隧道安装的下部支撑部件上横向对称设置的两个预制桥面板，两个所述预制桥面板的相对外侧分别与对应的隧道管片连接，两个所述预制桥面板之间通过中央湿接缝连接，两个所述预制桥面板分别自所述隧道管片的一侧向隧道中央向上倾斜，进而所述预制桥面板对所述隧道管片产生压应力。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道内装配式桥梁结构，其特征在于，包括：
在隧道安装的下部支撑部件上横向对称设置的两个预制桥面板，两个所述预制桥面板的相对外侧分别与对应的隧道管片连接，两个所述预制桥面板之间通过中央湿接缝连接，两个所述预制桥面板分别自所述隧道管片的一侧向隧道中央向上倾斜，进而所述预制桥面板对所述隧道管片产生压应力。


2.根据权利要求1所述的隧道内装配式桥梁结构，其特征在于，所述下部支撑部件为立柱或立板。


3.根据权利要求1所述的隧道内装配式桥梁结构，其特征在于，各所述预制桥面板分别沿所述隧道的长度方向延伸，各所述预制桥面板包括沿着所述隧道长度方向拼接的梁板格结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：过震文，段昕智，刘小方，白午龙，李方元，王强，何昌轩，梁亚军，李逸翔，
申请(专利权)人：上海市市政规划设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31