專利名稱：一種大跨度地下廠房的吊頂結(jié)構(gòu)及其施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種大跨度地下廠房的吊頂結(jié)構(gòu)及其施工工藝。適用于地下廠房中
的主副廠房洞和主變洞等大跨度的洞室。
背景技術(shù)：
在地下廠房的布置中，地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)與頂拱巖壁之間一般作為通風(fēng)層，布置 有風(fēng)管或直接分隔成風(fēng)道，作為通風(fēng)層的樓面。雖然地下廠房頂拱布置有系統(tǒng)排水孔和排 水管，但后期也可能會存在一定的潮濕和滲水，而吊頂結(jié)構(gòu)作為地下廠房的防水層，可以防 止頂拱巖壁的滲水直接滴入主廠房的設(shè)備層，防止?jié)B滴水影響機組的正常運行。同時又是 地下廠房的裝飾層，因地下廠房頂拱采用噴錨支護設(shè)計，開挖所形成凹凸不平，且噴層面不 光滑，不甚美觀。所以地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)不僅要滿足承載、通風(fēng)、照明、上人等常規(guī)要求，而 且還要滿足防腐、防潮、防滲、防火等要求。 根據(jù)目前水電工程地下廠房的實踐，大跨度地下廠房比較常用的有鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、 輕型鋼梁加裝飾吊頂板結(jié)構(gòu)和立?，F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)三種型式。而鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和輕型鋼梁加 裝飾吊頂板結(jié)構(gòu)施工快捷、方便，但承載能力差、體型相對較大、抗腐蝕能力差、防火性能 差，后期維護費用較大；立?，F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)承載能力強、體型較小、抗?jié)B性能強、抗腐蝕 能力強、防火性能好，但需利用橋機立模，施工干擾大、效率低、施工工期長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種優(yōu)化的大跨度地 下廠房的吊頂結(jié)構(gòu)及其施工工藝。該吊頂結(jié)構(gòu)承載能力強、抗?jié)B性能好、抗腐蝕能力強、防 火性能好、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟美觀且施工快捷方便。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，具有已施工完成的上下 游兩側(cè)的巖壁吊車梁，其特征在于所述巖壁吊車梁上面設(shè)置混凝土支撐柱，支撐柱的中間 和頂端各設(shè)一圈梁，在兩邊混凝土支撐柱之間架設(shè)外包鋼混凝土拱梁，該拱梁與圍巖支護 預(yù)留的錨桿之間通過吊頂錨桿連接，該拱梁的上面是與之連成一體的外包壓型鋼板的混凝 土現(xiàn)澆板。 所述外包鋼混凝土拱梁由矩形中空的外包鋼結(jié)構(gòu)和內(nèi)部填充的混凝土組成，它的 兩端與所述支撐柱內(nèi)預(yù)埋的鋼構(gòu)件焊接固定。 所述外包壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板由外包壓型鋼板和內(nèi)部填充的混凝土組成，所 述外包壓型鋼板與外包鋼結(jié)構(gòu)之間焊接固定，外包壓型鋼板與圈梁之間由射釘或鉚釘固定。 所述混凝土支撐柱與巖壁之間由插筋連接。 所述吊頂錨桿的縱向間距與外包鋼混凝土拱梁相同。
本發(fā)明大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特點在于包括以下步驟 1、以已施工完成的巖壁吊車梁作為施工平臺，立模板澆筑上下游兩側(cè)的混凝土支撐柱(l)，在支撐柱的中間和頂端各設(shè)一圈梁，支撐柱與巖壁之間采用規(guī)格為①25mm，長 500mm的插筋連接； 2、外包鋼結(jié)構(gòu)由若干段組成，采用小型吊裝設(shè)備將外包鋼結(jié)構(gòu)進行分段對接，并 與兩端混凝土支撐柱內(nèi)預(yù)留的鋼構(gòu)件焊接牢固； 3、以安裝完成的外包鋼結(jié)構(gòu)為工作平臺，在外包鋼結(jié)構(gòu)的上面從中間向上下游兩 側(cè)逐塊鋪設(shè)中空的外包壓型鋼板，外包壓型鋼板與外包鋼結(jié)構(gòu)之間焊接固定，相鄰?fù)獍鼔?型鋼板之間以及外包壓型鋼板與圈梁之間采用射釘或鉚釘固定，縫隙采用密封膠封堵；
4、在縱向間距與外包鋼結(jié)構(gòu)兩側(cè)相同的位置布置吊頂錨桿，錨桿上端與外露的圍 巖支護預(yù)留的錨桿連接，錨桿下端與外包壓型鋼板連接； 5、在外包壓型鋼板上制作鋼筋和其他埋件埋管，然后將外包壓型鋼板清理干凈，
以外包壓型鋼板作為模板用泵輸送混凝土薄層，先將下面中空的外包鋼結(jié)構(gòu)填滿形成外包
鋼混凝土拱梁，再將上面外包壓型鋼板填滿形成外包壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板。 本發(fā)明的有益效果是所述的外包鋼結(jié)構(gòu)是個獨立的承載結(jié)構(gòu)，安裝完成后，可以
作為外包壓型鋼板的施工通道，不需制作工作平臺或另立模板，施工相對簡單；吊頂結(jié)構(gòu)的
混凝土澆筑不需任何立模，省去大量模板施工的工作量；吊頂結(jié)構(gòu)為外包鋼加現(xiàn)澆混凝土
結(jié)構(gòu)，具有很強的承載能力、抗?jié)B性能強、抗腐蝕能力強、防火性能好，且經(jīng)久耐用。


圖1是此吊頂結(jié)構(gòu)的平面圖
圖2是圖1的A-A剖視圖
圖3是圖2的B-B剖視圖
圖4是圖1的C-C剖視圖
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施例中的吊頂結(jié)構(gòu)具有上下游兩側(cè)的巖壁吊車 梁6，其上面設(shè)置混凝土支撐柱l，混凝土支撐柱1與巖壁之間由規(guī)格為①25mm，長500mm 插筋連接，支撐柱的中間和頂端各設(shè)一圈梁7，從而形成整體的排架結(jié)構(gòu)。在兩邊混凝土支 撐柱1之間架設(shè)有外包鋼混凝土拱梁2，它由外包鋼結(jié)構(gòu)2-1和內(nèi)部填充的混凝土 5組成， 兩端與所述支撐柱l內(nèi)預(yù)埋的鋼構(gòu)件焊接固定。該拱梁的上面是與之連成一體的外包壓型 鋼板的混凝土現(xiàn)澆板4，它由外包壓型鋼板4-1和內(nèi)部填充的混凝土 5組成，所述外包壓型 鋼板4-1與外包鋼結(jié)構(gòu)2-1之間焊接固定，外包壓型鋼板4-1與圈梁7之間由射釘或鉚釘 8固定，外包壓型鋼板4-l的下表面光滑，顏色可隨意匹配，整潔、大方、美觀，不需另設(shè)裝飾 吊頂板。外包鋼混凝土拱梁2與圍巖支護預(yù)留的錨桿之間通過吊頂錨桿3連接，且吊頂錨 桿3的縱向間距與外包鋼混凝土拱梁2相同，外包壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板4上面設(shè)置有 風(fēng)管，錨桿能起到固定風(fēng)管并承擔(dān)風(fēng)管荷載的作用。 實施例中，吊頂結(jié)構(gòu)為外包鋼加現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，具有很強的承載能力、抗?jié)B性能 力、抗腐蝕能力、防火性能，且經(jīng)久耐用，不需后期的維護。
本實施例的施工工藝包括以下步驟 1、施工人員以巖壁吊車梁6作為施工平臺，立模板澆筑上下游兩側(cè)的混凝土支撐
4柱l，且在支撐柱澆筑的同時在其中埋設(shè)鋼構(gòu)件，以便為后續(xù)的拱梁固定工作做好準(zhǔn)備，在 支撐柱l的中間和頂端各設(shè)一圈梁7，支撐柱與巖壁之間采用規(guī)格為①25mm，長500mm的插 筋連接，以保證支撐柱的穩(wěn)固性； 2、本實施例的外包鋼結(jié)構(gòu)2-1分三段，采用小型吊裝設(shè)備將矩形中空的外包鋼結(jié) 構(gòu)2-l進行分段對接，對接過程需嚴(yán)謹(jǐn)仔細，以保證外包鋼結(jié)構(gòu)2-l的穩(wěn)固性，完成后，將其 與兩端混凝土支撐柱1內(nèi)預(yù)留的鋼構(gòu)件焊接牢固； 3、以安裝完成的外包鋼結(jié)構(gòu)2-1為工作平臺，在外包鋼結(jié)構(gòu)的上面從中間向上下
游兩側(cè)逐塊鋪設(shè)外包壓型鋼板4-l，外包壓型鋼板4-1與外包鋼結(jié)構(gòu)2-1之間焊接固定，相
鄰?fù)獍鼔盒弯摪?-1之間以及外包壓型鋼板與圈梁7之間采用射釘或鉚釘8固定，縫隙采
用密封膠9封堵，以避免在后續(xù)的澆筑工段產(chǎn)生混凝土沿縫隙滴漏的現(xiàn)象； 4、在縱向間距與外包鋼結(jié)構(gòu)2-1兩側(cè)相同的位置布置吊頂錨桿3，錨桿上端與外
露的圍巖支護預(yù)留的錨桿連接，錨桿下端與拱梁外包鋼結(jié)構(gòu)2-1連接； 5、在外包壓型鋼板4-1上制作鋼筋和其他埋件埋管，然后將外包壓型鋼板4-1清
理干凈，以外包壓型鋼板4-1作為模塊用泵輸送混凝土 5薄層，先將下面中空的外包鋼結(jié)構(gòu)
2-1填滿形成外包鋼混凝土拱梁2，再將上面外包壓型鋼板4-1填滿形成外包壓型鋼板混凝
土現(xiàn)澆板4。 通過本實施例的上述施工方案，可以看出 拱梁為外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)，其外包鋼結(jié)構(gòu)2-1是個獨立的承載結(jié)構(gòu)，安裝完成以 后，可以作為外包壓型鋼板4-l的施工通道，并承擔(dān)其所有的施工荷載，不需制作復(fù)雜的工 作平臺或另立模板，施工相對簡單。 采用外包壓型鋼板4-l作為混凝土澆筑的模板，澆筑完成后不需拆卸，并作為結(jié) 構(gòu)的一部分，與現(xiàn)澆混凝土 5共同承擔(dān)運行期的荷載。吊頂錨桿3在拱梁澆筑時起固定拱 梁的作用。吊頂結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑不需任何立模，省去大量模板施工的工作量，使得吊頂結(jié) 構(gòu)的施工更加快捷、方便。
權(quán)利要求
一種大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，具有已施工完成的上下游兩側(cè)的巖壁吊車梁(6)，其特征在于所述巖壁吊車梁(6)上面設(shè)置混凝土支撐柱(1)，支撐柱的中間和頂端各設(shè)一圈梁(7)，在兩邊混凝土支撐柱(1)之間架設(shè)外包鋼混凝土拱梁(2)，該拱梁與圍巖支護預(yù)留的錨桿之間通過吊頂錨桿(3)連接，該拱梁的上面是與之連成一體的外包壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外包鋼混凝土 拱梁(2)由矩形中空的外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)和內(nèi)部填充的混凝土 (5)組成，它的兩端與所述 支撐柱(1)內(nèi)預(yù)埋的鋼構(gòu)件焊接固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外包 壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板(4)由外包壓型鋼板(4-1)和內(nèi)部填充的混凝土 (5)組成，所述 外包壓型鋼板(4-1)與外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)之間焊接固定，外包壓型鋼板(4-1)與圈梁(7) 之間由射釘或鉚釘(8)固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，其特征在于所述混凝土支 撐柱(1)與巖壁之間由插筋連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，其特征在于所述吊頂錨桿 (3)的縱向間距與外包鋼混凝土拱梁(2)相同。
6. —種如權(quán)利要求1所述的大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特點在于包括以下步驟6. 1、以已施工完成的巖壁吊車梁(6)作為施工平臺，立模板澆筑上下游兩側(cè)的混 凝土支撐柱(l)，在支撐柱的中間和頂端各設(shè)一圈梁(7)，支撐柱與巖壁之間采用規(guī)格為 ①25mm，長500mm的插筋連接；6.2、 外包鋼結(jié)構(gòu)2-1由若干段組成，采用小型吊裝設(shè)備將外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)進行分段 對接，并與兩端混凝土支撐柱(1)內(nèi)預(yù)留的鋼構(gòu)件焊接牢固；6.3、 以安裝完成的外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)為工作平臺，在外包鋼結(jié)構(gòu)的上面從中間向上下 游兩側(cè)逐塊鋪設(shè)中空的外包壓型鋼板(4-1)，外包壓型鋼板(4-1)與外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)之間 焊接固定，相鄰?fù)獍鼔盒弯摪?4-1)之間以及外包壓型鋼板與圈梁(7)之間采用射釘或鉚 釘(8)固定，縫隙采用密封膠(9)封堵；6.4、 在縱向間距與外包鋼結(jié)構(gòu)(2-1)兩側(cè)相同的位置布置吊頂錨桿(3)，錨桿上端與 外露的圍巖支護預(yù)留的錨桿連接，錨桿下端與外包壓型鋼板(4-1)連接；6.5、 在外包壓型鋼板(4-1)上制作鋼筋和其他埋件埋管，然后將外包壓型鋼板清理干 凈，以外包壓型鋼板(4-1)作為模板用泵輸送混凝土 (5)薄層，先將下面中空的外包鋼結(jié)構(gòu) (2-1)填滿形成外包鋼混凝土拱梁(2)，再將上面外包壓型鋼板(4-1)填滿形成外包壓型鋼 板的混凝土現(xiàn)澆板(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大跨度地下廠房的吊頂結(jié)構(gòu)及其施工工藝。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種承載能力強、抗?jié)B性能好、抗腐蝕能力強、防火性能好、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟美觀且施工快捷方便的吊頂結(jié)構(gòu)及其施工工藝。解決該問題的技術(shù)方案是大跨度地下廠房吊頂結(jié)構(gòu)，具有已施工完成的上下游兩側(cè)的巖壁吊車梁，其特征在于所述巖壁吊車梁上面設(shè)置混凝土支撐柱，支撐柱的中間和頂端各設(shè)一圈梁，在兩邊混凝土支撐柱之間架設(shè)外包鋼混凝土拱梁，該拱梁與圍巖支護預(yù)留的錨桿之間通過吊頂錨桿連接，該拱梁的上面是與之連成一體的外包壓型鋼板的混凝土現(xiàn)澆板。本發(fā)明可用于地下廠房中的主副廠房洞和主變洞等大跨度的洞室。
文檔編號E04B9/18GK101769032SQ20091021544
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者應(yīng)和平, 熊平華, 蔣海峰, 補約依呷 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院