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1、10申请公布号CN103046935A43申请公布日20130417CN103046935ACN103046935A21申请号201210591203322申请日20121231E21D11/1020060171申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号72发明人张志强师晓权林银李化云阚呈74专利代理机构成都博通专利事务所51208代理人陈树明54发明名称一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法57摘要本发明公开了一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是A、在衬砌1建造处立模、绑扎衬砌钢筋2；B、将弧形钢管3焊接在衬砌钢筋2中的架立筋2A上。
2、，且弧形钢管3的中轴线与仰拱1A以上部位的衬砌1的环向轴线1B重合，弧形钢管3沿隧道纵向等间距分布；C、浇筑混凝土。该方法建造出的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构抗剪、抗弯承载能力强，安全性及可靠性高，且施工简单，易于推广。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页1/1页21一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是A、在衬砌1建造处立模、绑扎衬砌钢筋2；B、将弧形钢管3焊接在衬砌钢筋2中的架立筋2A上，且弧形钢管3的中轴线与仰拱1A以上部位的衬砌1的环向轴线1B重合，弧形钢管3沿隧道纵向等间距。
3、分布；C、浇筑混凝土。2根据权利要求1所述的一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其特征在于所述的弧形钢管3的直径D为衬砌厚度H的1/101/2，弧形钢管3的壁厚T为1030MM，相邻弧形钢管3的纵向间距D为弧形钢管3直径D的23倍。权利要求书CN103046935A1/2页3一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法技术领域0001本发明涉及一种大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法。背景技术0002水泥在水化固结过程中会释放大量的水化热。由于混凝土是一种不良的导热材料，其混凝土内部热量不易散发，会形成较高的水化热温升。在建造大跨跨度达到1550M大体积混凝土结构断面最。
4、小厚度在80CM以上隧道衬砌时，混凝土内部的最高温度与外界气温之差超过25，随后在降温过程中，受到自身约束和外部约束，混凝土不能自由变形，于是就会在混凝土内部产生温度应力和约束应力，而早龄期混凝土的抗拉强度和其他物理性能还没有发展成熟，大跨大体积混凝土的抗拉强度低于温度应力，导致在混凝土内部产生温度应力，严重时，会产生贯穿裂缝。0003为减少水化热温度应力对混凝土性能的影响，在大跨大体积混凝土隧道衬砌结构中可采取开设孔洞的措施。开孔洞虽能改善水化热的不良影响，但混凝土在开孔处会产生应力集中及截面刚度降低等问题而使其抗拉、抗剪性能降低，影响结构的安全性；即使增大配筋也难以确保结构的安全性及可靠性。
5、。发明内容0004本发明目的是提供一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法。该方法建造出的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构抗拉、抗剪承载能力强，安全性及可靠性高，且施工简单，易于推广。0005本发明实现其发明目的，所采用的技术方案是，一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是0006A、在衬砌建造处立模、绑扎衬砌钢筋；0007B、将弧形钢管焊接在衬砌钢筋中的架立筋上，且弧形钢管的中轴线与仰拱以上部位的衬砌的环向轴线重合，弧形钢管沿隧道纵向等间距分布；0008C、浇筑混凝土。0009与现有技术相比，本发明的有益效果是0010采用本方法建造的隧道衬砌结构，在仰拱以上部位的中。
6、心处环向轴线预埋中空的弧形钢管，因钢管的导热性能好，温度传递速率快，混凝土产生的水化热迅速通过钢管向外耗散；在混凝土内部产生温度应力小，早龄期混凝土的温度应力低于其抗拉强度，减少甚至避免裂缝的产生。同时，预埋的钢管作为永久性支护结构，不仅方便了施工，更提高了衬砌截面的抗剪能力，减小了截面孔洞应力集中效应。0011数值模型试验也证明本发明方法修建的隧道结构具有良好的效果0012本发明与不开孔及环向开孔混凝土衬砌的数值模型计算结果表0013说明书CN103046935A2/2页4衬砌截面形式混凝土温度稳定后的时间抗剪强度不开孔混凝土衬砌28DV环向开孔套PVC筒混凝土衬砌24D091V本发明加钢管。
7、的混凝土衬砌19D340V0014模型参数衬砌厚度H18M，沿隧道设置环向钢管PVC筒，相邻环向钢管PVC筒的纵向间距D12M，钢管直径为D055M，壁厚T25MM。0015上表表明，与单纯的环向开孔混凝土衬砌相比，本发明的衬砌截面的抗剪能力提高了约249，散热速率提高了约20。这是由于本发明预埋的环向钢管散热性好，混凝土内部的温度应力小，减少甚至避免了裂缝的产生；同时，预埋环向钢管的混凝土衬砌横截面类似于箱型梁截面，也明显提高了衬砌的整体抗剪性能和抗弯性能。0016上述的弧形钢管的直径为衬砌厚度的1/101/2，弧形钢管的壁厚为1030MM，相邻弧形钢管的纵向间距为弧形钢管直径的23倍。00。
8、17这种规格和间距的钢管既能很好的保证散热，减少裂缝的产生，增强衬砌的整体抗剪性能和抗弯性能，同时，也能很好的控制建造成本和投资。0018下面结合附图和具体实施方式对本发明作进行进一步的详细说明。附图说明0019图1为用本发明实施例方法建造的大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的横截面示意图。0020图2是图1的AA剖面放大结构示意图。具体实施方式0021实施例0022图1、图2示出，本发明的一种具体实施方式为一种环向开孔大跨大体积混凝土隧道衬砌结构的建造方法，其做法是0023A、在衬砌1建造处立模、绑扎衬砌钢筋2；0024B、将弧形钢管3焊接在衬砌钢筋2中的架立筋2A上，且弧形钢管3的中轴线与仰拱1A以上部位的衬砌1的环向轴线1B重合，弧形钢管3沿隧道纵向等间距分布；0025C、浇筑混凝土。0026本例使用的弧形钢管3的直径D为衬砌厚度H的1/101/2，弧形钢管3的壁厚T为1030MM，相邻弧形钢管3的纵向间距D为弧形钢管3直径D的23倍。说明书CN103046935A1/1页5图1图2说明书附图CN103046935A。