预制块结构及具有其的仰拱结构论文和设计-王焕

全文摘要

本实用新型提供了一种预制块结构及具有其的仰拱结构。预制块结构由多个预制片组件连接形成，预制块结构包括：第一预制片组件，包括第一预制片和第二预制片，第一预制片和第二预制片之间具有第一缝隙；第二预制片组件，包括第三预制片和第四预制片，第三预制片和第四预制片之间具有第二缝隙；多个第一预制片组件和多个第二预制片组件相互拼接以形成预制块结构，第一预制片组件与第二预制片组件相邻设置，其中，第一缝隙和第二缝隙不连通。应用本实用新型的技术方案，可以解决现有技术中的仰拱结构的整体刚度不佳的问题。

主设计要求

1.一种预制块结构，由多个预制片组件连接形成，其特征在于，所述预制块结构包括：第一预制片组件(10)，包括第一预制片(11)和第二预制片(12)，所述第一预制片(11)和所述第二预制片(12)之间具有第一缝隙；第二预制片组件(20)，包括第三预制片(21)和第四预制片(22)，所述第三预制片(21)和所述第四预制片(22)之间具有第二缝隙；多个所述第一预制片组件(10)和多个所述第二预制片组件(20)相互拼接以形成所述预制块结构，所述第一预制片组件(10)与所述第二预制片组件(20)相邻设置，其中，所述第一缝隙和所述第二缝隙不连通。

设计方案

1.一种预制块结构，由多个预制片组件连接形成，其特征在于，所述预制块结构包括：

第一预制片组件(10)，包括第一预制片(11)和第二预制片(12)，所述第一预制片(11)和所述第二预制片(12)之间具有第一缝隙；

第二预制片组件(20)，包括第三预制片(21)和第四预制片(22)，所述第三预制片(21)和所述第四预制片(22)之间具有第二缝隙；

多个所述第一预制片组件(10)和多个所述第二预制片组件(20)相互拼接以形成所述预制块结构，所述第一预制片组件(10)与所述第二预制片组件(20)相邻设置，其中，所述第一缝隙和所述第二缝隙不连通。

2.根据权利要求1所述的预制块结构，其特征在于，所述预制块结构还包括连接结构(40)，所述连接结构(40)设置在所述第一预制片组件(10)和所述第二预制片组件(20)的端部。

3.根据权利要求2所述的预制块结构，其特征在于，所述连接结构(40)为连接钢筋。

4.根据权利要求1所述的预制块结构，其特征在于，所述第一预制片(11)上设有插入键(111)，所述第二预制片(12)上设有与所述插入键(111)配合的键槽(121)，所述插入键(111)与所述键槽(121)插接配合，以便于所述第一预制片(11)与所述第二预制片(12)之间连接时定位。

5.根据权利要求4所述的预制块结构，其特征在于，所述第一预制片(11)与所述插入键(111)为一体成形结构。

6.根据权利要求4所述的预制块结构，其特征在于，所述第一预制片(11)上设有间隔设置的多个插入键(111)，所述第二预制片(12)上设有与所述多个插入键(111)对应设置的多个键槽(121)。

7.根据权利要求4所述的预制块结构，其特征在于，所述第一预制片组件(10)还包括粘结结构(13)，所述粘结结构(13)设置在所述第一缝隙内。

8.根据权利要求7所述的预制块结构，其特征在于，所述粘结结构(13)为环氧树脂。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的预制块结构，其特征在于，所述第一预制片组件(10)还包括锁紧件(30)，所述锁紧件(30)用于将所述第一预制片(11)和所述第二预制片(12)锁紧连接。

10.根据权利要求9所述的预制块结构，其特征在于，所述锁紧件(30)为螺栓。

11.一种仰拱结构，包括多个预制块结构，其特征在于，所述预制块结构为权利要求1至10中任一项所述的预制块结构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体而言，涉及一种预制块结构及具有其的仰拱结构。

背景技术

在修建公路铁路等基础工程的时候，经常需要挖掘隧道。

仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。

由于仰拱是隧道结构的主要组成部分之一，它是隧道结构的基础。它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。实际上它是能承受地层永久荷载和路面临时荷载(动荷载)的一种地基梁(板)。为此仰拱的受力状态比较复杂。

目前隧道多采用钻爆法开挖，仰拱大部分采用现浇法施工，这种施工方法受现场环境的影响较大，仰拱结构的强度和质量较差。

为了解决上述问题，现有技术中产生了采用装配方式，将仰拱管片在预制场采用工厂化预制，使混凝土质量容易控制，运输到现场后采用机械吊装。但是，采用这种方式如何保证预制片之间的连接结构及刚度，减小结构变形，目前没有较好地解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种预制块结构及具有其的仰拱结构，以解决现有技术中的仰拱结构的整体刚度不佳的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种预制块结构，由多个预制片组件连接形成，预制块结构包括：第一预制片组件，包括第一预制片和第二预制片，第一预制片和第二预制片之间具有第一缝隙；第二预制片组件，包括第三预制片和第四预制片，第三预制片和第四预制片之间具有第二缝隙；多个第一预制片组件和多个第二预制片组件相互拼接以形成预制块结构，第一预制片组件与第二预制片组件相邻设置，其中，第一缝隙和第二缝隙不连通。

进一步地，预制块结构还包括连接结构，连接结构设置在第一预制片组件和第二预制片组件的端部。

进一步地，连接结构为连接钢筋。

进一步地，第一预制片上设有插入键，第二预制片上设有与插入键配合的键槽，插入键与键槽插接配合，以便于第一预制片与第二预制片之间连接时定位。

进一步地，第一预制片与插入键为一体成形结构。

进一步地，第一预制片上设有间隔设置的多个插入键，第二预制片上设有与多个插入键对应设置的多个键槽。

进一步地，第一预制片组件还包括粘结结构，粘结结构设置在第一缝隙内。

进一步地，粘结结构为环氧树脂。

进一步地，第一预制片组件还包括锁紧件，锁紧件用于将第一预制片和第二预制片锁紧连接。

进一步地，锁紧件为螺栓。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种仰拱结构，包括多个预制块结构，预制块结构为上述的预制块结构。

应用本实用新型的技术方案，由于第一预制片组件和第二预制片组件之间的缝隙不连通，从而实现第一预制片组件和第二预制片组件的错缝连接，进而可以有效提高拼装后的仰拱的整体刚度，减小结构形变量。相对于现有技术中，第一预制片组件与第二预制片之间的第一缝隙和第二缝隙贯通设置而言，本申请中的技术方案避免了因第一缝隙和第二缝隙连通导致的预制块结构的强度、刚度的减弱，保证了预制块结构的整体性良好。因此，通过上述设置，提高预制块结构的刚度和强度，进而提高了仰拱结构的整体刚度，减小了仰拱结构的形变量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的仰拱结构的预制块结构的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的仰拱结构的预制片连接组件的分解结构示意图；以及

图3示出了图1的预制片连接组件的第一预制片的截面图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一预制片组件；11、第一预制片；111、插入键；12、第二预制片；121、键槽；13、粘结结构；20、第二预制片组件；21、第三预制片；22、第四预制片；30、锁紧件；40、连接结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1所示，本实施例提供了一种预制块结构，由多个预制片组件连接形成，预制块结构包括第一预制片组件10和第二预制片组件20。第一预制片组件10包括第一预制片11和第二预制片12，第一预制片11和第二预制片12之间具有第一缝隙；第二预制片组件20包括第三预制片21和第四预制片22，第三预制片21和第四预制片22之间具有第二缝隙；多个第一预制片组件10和多个第二预制片组件20相互拼接以形成预制块结构，第一预制片组件10与第二预制片组件20相邻设置，其中，第一缝隙和第二缝隙不连通。

在本实施例中，由于第一预制片组件10和第二预制片组件20之间的缝隙不连通，从而实现第一预制片组件10和第二预制片组件20的错缝连接，进而可以有效提高拼装后的仰拱的整体刚度，减小结构形变量。相对于现有技术中，第一预制片组件10与第二预制片12之间的第一缝隙和第二缝隙贯通设置而言，本实施例中的技术方案避免了因第一缝隙和第二缝隙连通导致的预制块结构的强度、刚度的减弱，保证了预制块结构的整体性良好。因此，通过上述设置，提高预制块结构的刚度和强度，进而提高了仰拱结构的整体刚度，减小了仰拱结构的形变量。

如图1所示，在本实施例中，预制块结构还包括连接结构40，连接结构40设置在第一预制片组件10和第二预制片组件20的端部。

具体地，连接结构40用于与相邻的预制块结构连接，从而将多个预制块结构连接成为仰拱结构。

优选地，在本实施例中，连接结构40为连接钢筋。

连接钢筋为在预制片加工过程中预留出的，以便于后期预制块结构的连接。

如图2所示，在本实施例中第一预制片11上设有插入键111，第二预制片12上设有与插入键111配合的键槽121，插入键111与键槽121插接配合，以便于第一预制片11与第二预制片12之间连接时定位。

在本实施例中，第一预制片11和第二预制片12之间采用插入键111和键槽121插接配合的方式连接，从而便于第一预制片11和第二预制片12之间的连接定位，且接缝处不易侧滑或错位，使得第一预制片11和第二预制片12之间的连接强度较高。相对于现有技术中预制片的平口连接方式而言，本实施例的连接方式保证了第一预制片11和第二预制片12之间的连接强度，进而提高了预制片连接组件的结构强度，保证了整个仰拱结构的强度满足技术要求。

优选地，在本实施例中，插入键111与第一预制片11为一体成形结构。

上述设置保证了第一预制片11的整体结构强度，且插入键111与第一预制片11一体浇注成型，使第一预制片11与第二预制片12连接后的强度得到保证。

如图2和图3所示，在本实施例中，第一预制片11上设有间隔设置的多个插入键111，第二预制片12上设有与多个插入键111对应设置的多个键槽121。

具体地，多个插入键111在第一预制片11截面的长度方向和宽度方向上均间隔设置。优选地，在第一预制片11截面的长度方向上，本实施例设置四个插入键111。通过上述设置，多个插入键111和键槽121插接配合，进一步提高了预制片连接组件的连接强度，且连接定位更准确。

如图2所示，在本实施例中，预制片连接组件还包括粘结结构13，第一预制片11和第二预制片12之间具有缝隙，粘结结构13设置在缝隙内。

在本实施例中，为了保证第一预制片11和第二预制片12的连接强度，填充第一预制片11和第二预制片12之间的缝隙，通过在缝隙内设置粘结结构13来进一步连接第一预制片11和第二预制片12，从而可以有效填充第一预制片11和第二预制片12之间的缝隙，暴增预制片连接组件的结构强度，进而保证仰拱结构的强度。

优选地，在本实施例中，粘结结构13为环氧树脂。

由于环氧树脂具有固化方便，粘附力强的优点，采用环氧树脂对第一预制片11和第二预制片12进行连接，可以提高预制片连接组件的结构强度，保证仰拱结构的质量及使用寿命。

如图1所示，在本实施例中，第一预制片11与第二预制片12之间还设有锁紧件30，锁紧件30用于将第一预制片11和第二预制片12锁紧连接。

具体地，当第一预制片11与第二预制片12插接在一起后，通过锁紧件30将相邻的两块预制片紧固连接，以进一步保证预制片组件的连接强度。

优选地，在本实施例中，锁紧件30为螺栓。

本实施例中的锁紧件30采用8.8级(螺栓性能等级中的一种，属于高强度螺栓)镀锌弯螺栓，以适应第一预制片11与第二预制片12之间的连接结构，确保连接强度满足预制片组件的要求。

本实施例还提供了一种仰拱结构，包括多个预制块结构，预制块结构为上述的预制块结构。

因此，具有上述预制块结构的仰拱结构也具有上述优点。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

由于第一预制片组件和第二预制片组件之间的缝隙不连通，从而实现第一预制片组件和第二预制片组件的错缝连接，进而可以有效提高拼装后的仰拱的整体刚度，减小结构形变量。相对于现有技术中，第一预制片组件与第二预制片之间的第一缝隙和第二缝隙贯通设置而言，本实施例中的技术方案避免了因第一缝隙和第二缝隙连通导致的预制块结构的强度、刚度的减弱，保证了预制块结构的整体性良好。因此，通过上述设置，提高预制块结构的刚度和强度，进而提高了仰拱结构的整体刚度，减小了仰拱结构的形变量。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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