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原文传递一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构及设计、施工方法

专利名称：	一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构及设计、施工方法
摘要：	本发明公开了一种可以广泛应用于软弱围岩条件下的地下洞室的岩壁吊车梁结构及设计、施工方法，既满足桥机荷载作用下岩壁吊车梁的稳定性要求，也保证岩壁吊车梁提前工期的优势。其结构包括设置在岩壁表面的岩梁基座，所述岩梁基座的岩面为斜坡面，其特征是，岩梁基座的岩面设置混凝土岩壁梁、上附壁墙和下附壁墙，所述上附壁墙、混凝土岩壁梁和下附壁墙自上而下与岩壁梁的岩面紧密接触不预留结构缝且整体浇筑，混凝土岩壁梁设有插入岩壁内的两根普通受拉锚杆、一根第一高强预应力锚杆和受压普通锚杆，上附壁墙设有一根插入岩壁内的第二高强预应力锚杆，下附壁墙设有两根插入岩壁内的普通锚杆。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
发明人：	姚新刚;刘加进;聂柏松;田迎春;胡正凯
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010058758.6
公开号：	CN111155554A
代理机构：	杭州九洲专利事务所有限公司
代理人：	韩小燕
分类号：	E02D29/045;E02D17/20;E02D5/74;B66C6/00;E;B;E02;B66;E02D;B66C;E02D29;E02D17;E02D5;B66C6;E02D29/045;E02D17/20;E02D5/74;B66C6/00
申请人地址：	310014 浙江省杭州市下城区潮王路22号
主权项：	1.一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构，包括设置在岩壁(10)表面的岩梁基座(1)，所述岩梁基座(1)的岩面为斜坡面，其特征是，岩梁基座(1)的岩面设置混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)和下附壁墙(4)，所述上附壁墙(3)、混凝土岩壁梁(2)和下附壁墙(4)自上而下与混凝土岩壁梁(2)的岩面紧密接触不预留结构缝且整体浇筑，混凝土岩壁梁(2)设有插入岩壁(10)内的两根普通受拉锚杆(5)、一根第一高强预应力锚杆(601)和受压普通锚杆(7)，上附壁墙(3)设有一根插入岩壁(10)内的第二高强预应力锚杆(602)，下附壁墙(4)设有两根插入岩壁(10)内的普通锚杆(8)。 2.根据权利要求1所述的一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构，其特征是，所述受拉普通锚杆(5)一端插入混凝土岩壁梁(2)，另一端向上倾斜穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内；第一高强预应力锚杆(601)一端插入混凝土岩壁梁(2)，另一端水平穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内；所述受压普通锚杆(7)一端插入混凝土岩壁梁(2)，另一端向下倾斜穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内。 3.根据权利要求1所述的一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构，其特征是，所述混凝土岩壁梁(2)内预设有第一波纹管(901)，所述第一波纹管(901)水平贯穿混凝土岩壁梁(2)，第一高强预应力锚杆(601)一端插入所述第一波纹管(901)内，另一端水平穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内。 4.根据权利要求1所述的一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构，其特征是，所述上附壁墙(3)内预设有第二波纹管(902)，所述第二波纹管(902)水平贯穿上附壁墙(3)，第二高强预应力锚杆(602)一端插入所述第二波纹管(902)内，另一端水平穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内。 5.根据权利要求1所述的一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构，其特征是，所述普通锚杆(8)一端插入下附壁墙(4)，另一端水平穿过岩梁基座(1)插入岩壁(10)内。 6.一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构的施工方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：步骤1，在岩壁(10)表面施工岩梁基座(1)，并完成普通受拉锚杆(5)、受压普通锚杆(7)、普通锚杆(8)的钻孔、锚入岩壁(10)和注浆工作；步骤2，在岩壁(10)上完成第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的钻孔，对第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的锚固段进行注浆；步骤3，立模并绑扎混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)、下附壁墙(4)的钢筋，同时在混凝土内部预留第一波纹管(901)和第二波纹管(902)；步骤4，浇筑混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)、下附壁墙(4)；步骤5，待混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)、下附壁墙(4)达到设计强度后，允许开挖下一层；在下一层开挖过程中，安装第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的垫板，采用千斤顶或扭力扳手将第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)张拉至设计力，再安装螺母锁定，对第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的自由段进行灌浆并对锚头进行防腐处理。 7.一种软弱围岩地下洞室的岩壁吊车梁结构的设计方法，其特征是，不考虑受拉普通锚杆(5)、受压普通锚杆(7)和普通锚杆(8)的作用，不考虑岩梁基座(1)的作用，并包括以下步骤：步骤101，求解第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的预应力：假定桥机最大轮压以集中荷载形式直接作用在第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)上，作为最不利工况，将作用在混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)、下附壁墙(4)上的外力，以混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)、下附壁墙(4)总高度的中心点为基准，等效为综合弯矩和水平合力；求解围岩反力分布，并通过调整高第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)位置和预应力大小，保证混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)和下附壁墙(4)与岩梁基座(1)的岩面之间全部受压；步骤102，求解第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的间距：桥机最大轮压以一定扩散角的形式等效为线荷载，荷载等效方法见《地下厂房岩壁吊车梁设计规范》(NB/T 35079-2016)内“4.1荷载”篇章，求解围岩反力分布，并通过调整第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)间距或预应力大小，保证混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)和下附壁墙(4)与岩梁基座(1)的岩面之间全部受压；步骤103，求解普通受拉锚杆(5)的承载力和间距：在第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)施加预应力之前，普通受拉锚杆(5)仅承受结构自重，应能保证混凝土岩壁梁(2)、上附壁墙(3)和下附壁墙(4)的稳定，普通受拉锚杆(5)的计算方法，根据《地下厂房岩壁吊车梁设计规范》(NB/T 35079-2016)内“4.3结构计算”篇章；步骤104，第一高强预应力锚杆(601)和第二高强预应力锚杆(602)的直径、屈服能力以及锚固长度应通过验证杆体承载力、杆体与灌浆体间剪切力、灌浆体与钻孔间的剪切力计算确定：对于国际工程，可以根据《Code ofpractice forgrouted anchors》(BS8081：2015)内“11Anchor design”章节确定；对于国内工程，可以根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)内“4.6设计”篇章确定。
所属类别：	发明专利