L型結(jié)構(gòu)按受彎構(gòu)件配筋;之后向下逐節(jié)開挖，逐節(jié)施工，每一節(jié)井壁2均通過直徑為8-12mm 的構(gòu)造鋼筋連接到其上方一節(jié)井壁的綁扎鋼筋上，直至逆作豎井連通地下隧道，最后一節(jié) 井壁為馬頭口。運樣，從井頸往下，通過構(gòu)造鋼筋將某一節(jié)井壁下方的所有側(cè)壁重量傳遞至 本節(jié)側(cè)壁，最終傳遞至倒L型的井頸下方的地基±，因此，從運種傳遞式結(jié)構(gòu)上看，倒L型井 頸為一種懸掛式結(jié)構(gòu)，W傳遞的方式向下承載著每一節(jié)井壁的重量。
[0035] 本發(fā)明所述的楠圓形逆作豎井考慮了豎井的橫向截面為楠圓形截面構(gòu)造，見附圖 2,其中每節(jié)楠圓形井壁截面的短軸半徑a和長軸半徑b的比例為0.3含（a/b)含1.0;且長軸 處壁厚tb與短軸處壁厚ta的比例為0.5< (tb/ta) < 1.0。上述的截面構(gòu)造考慮了井壁的楠圓 形截面在長軸和短軸方向受力大小有差異，在受力方向上也是不同的，脫離了僅僅從截面 形狀的改進，更進一步的考慮了井壁側(cè)壁結(jié)構(gòu)的受力利用率，提高等徑逆作豎井的結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性。
[0036] 由于逆作豎井的高度是根據(jù)具體施工情況而定的，如果豎井的高度較高，為了確 保傳力路徑的穩(wěn)定性和可靠性，需要在每隔一定的高度將一節(jié)井壁設(shè)置成壁座3,壁座3與 其他井壁相比區(qū)別在于設(shè)置有能夠穩(wěn)固嵌入豎井基±中的一側(cè)凸起，借助豎井壁基±的作 用力，在原有的傳力系統(tǒng)上繼續(xù)向下提供承載荷載的懸掛力。豎井中安裝有井壁豎梯4。
[0037] 井壁的楠圓形截面在長軸處壁厚tb與短軸處壁厚ta的比例為0.5 < (tb/ta) < 1.0， 同時逆作豎井沿高度方向的每節(jié)井壁壁厚為根據(jù)±側(cè)壓力整定獲得的壁厚，其變壁厚的整 定方法具體如下：
[0038] 1)豎井結(jié)構(gòu)側(cè)壁的±壓力采用靜止±壓力計算，考慮地表活載，并采用荷載分項 系數(shù)參與計算，計算公式參照國標(biāo)GB 50007《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行，±側(cè)壓力為均 布線荷載作用在結(jié)構(gòu)上：
[0039] 對砂性±: J9='l-s.i打分；
[0040] 對粘性±:廬=化95 - sin療
[0041] 式中：杯為±體的有效內(nèi)摩擦角，采用Ξ軸固結(jié)不排水剪切試驗獲得;根據(jù)直剪固 結(jié)快剪試驗峰值強度C、巧指標(biāo)估算矜的經(jīng)驗公式為：炒二〇.7("-約；
[0042] 2)計算每一節(jié)豎井的井壁的長短軸計算半徑建立平面框架，長、短軸的計算半徑 ao、bo分別見下式：
[0043]
[0044] 初始計算時一般按短軸壁厚與長軸壁厚的比值ta/tb = 0.75~0.80取整后進行試 算，長軸壁厚一般情況下取tb ^ 330mm，此時對應(yīng)的短軸壁厚為ta^ 250mm;
[0045] 3)計算井壁框架的內(nèi)力，計算可采用有限元方法或結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，采用結(jié)構(gòu)力學(xué) 方法的簡化計算公式如下，ka、kb為彎矩系數(shù)，和長、短軸的計算半徑比值有關(guān)，對于常見值 的彎矩系數(shù)見表1，
[0046]
[0047] 表1楠圓形豎井側(cè)壁彎矩系數(shù) [004引
[0049] ~注:彎矩為正表示向井占彎曲，彎矩為負表示向井外彎曲。 ' '
[0050] 4)分別對控制截面分別按純彎受力構(gòu)件進行截面配筋，井壁的內(nèi)外側(cè)筋采用一圈 通長布置，水平向受力筋置于井壁外側(cè);對于具有防水要求的豎井，鋼筋保護層厚度迎水側(cè) 不小于50mm，同時驗算受彎構(gòu)件截面的裂縫寬度，一般控制不大于0.2mm。
[0051] 5)根據(jù)受拉鋼筋的配筋率P是否在合理范圍內(nèi)（0.2% <P< 2.0%)，適當(dāng)調(diào)整壁長 短軸處的壁厚，直至配筋率在合理范圍內(nèi)為止，即0.2% <P< 2.0%，配筋率按國標(biāo)GB 50010《混凝±結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的構(gòu)件正截面受彎承載力計算公式確定：
[0054] 式中；
[0055] αι(無量綱）混凝上截面受壓應(yīng)力系數(shù)，當(dāng)混凝上強度等級不超過巧0時取1.0,當(dāng) 混凝±強度為C80時取0.94，其間按線性插值；
[005引 f C (N/mm2)混凝上軸向抗壓強度設(shè)計值；
[0057] h(mm)為單節(jié)豎井井壁高度，如果取延米高度計算，則其值為1000mm;
[005引ho(mm)為混凝±截面有效高度，一般為ta或tb減去鋼筋保護層厚度；
[0059] M(N · mm)為所計算截面的彎矩設(shè)計值，即Ml或M2;
[0060] fy(N/mm2)受拉鋼筋的強度設(shè)計值；
[0061] As(mm2)為按GB 50010《混凝±結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》計算得到的受拉鋼筋面積之和；
[0062] t(mm)為計算截面所在的厚度，即ta或tb。
[0063] 本發(fā)明所述懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井的施工方法為：（1)根據(jù)圖紙要求，加工 楠圓形鋼模板，模板高1.0~1.5m之間^(2)現(xiàn)場放樣，定出楠圓形豎井的長軸和短軸，同時 包含井頸底板范圍^(3)清除井頸范圍的表層虛±、開挖±體^(4)誘筑井頸^(5)井頸混 凝±強度達到設(shè)計強度的70%之后，開挖第一節(jié)井側(cè)壁范圍±體^(6)±模處理、綁扎側(cè)壁 鋼筋、連接構(gòu)造鋼筋^(7)筑模板、誘筑側(cè)壁混凝±(采用防水混凝±誘筑)^(8)側(cè)壁混凝 ±達到設(shè)計強度的70%之后，拆鋼模板^(9)開挖下一節(jié)井壁范圍內(nèi)的±體^(10)重復(fù)上 前述步驟，直至井達到設(shè)計高程^(11)根據(jù)實際情況，在井完成施工后，誘筑豎井永久性頂 板，做好人行通道。
[0064]本發(fā)明未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
【主權(quán)項】
1. 懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井，其特征在于，包括有復(fù)數(shù)節(jié)楠圓形井壁，為綁扎鋼筋 誘筑混凝±構(gòu)造，每節(jié)井壁的楠圓形截面的長軸內(nèi)半徑a相同、短軸內(nèi)半徑b相同，在最上方 的井壁為倒L型構(gòu)造的井頸，豎立部分位于逆作豎井的最上方井壁，橫向部分則平行于地 面，并固定安裝于地基±之上，之后每一節(jié)井壁均通過構(gòu)造鋼筋連接到其上方一節(jié)井壁的 綁扎鋼筋上，直至逆作豎井連通地下隧道;井壁的楠圓形截面在長軸處壁厚tb與短軸處壁 厚ta的比例為0.5 < ( tb/ta) < 1.0，同時逆作豎井沿高度方向的每節(jié)井壁壁厚為根據(jù)±側(cè)壓 力整定獲得的壁厚。2. 懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井變壁厚整定方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 豎井結(jié)構(gòu)側(cè)壁的±側(cè)壓力為均布線荷載作用在結(jié)構(gòu)上，±側(cè)壓力根據(jù)不同性質(zhì)的 上體具體為：砂性±:衣=1-sin切；粘性±:片=0.95-3妃療；其中扭為±體的有效內(nèi)摩擦 角； (2) 根據(jù)長軸處壁厚tb與短軸處壁厚ta的比例為0.5< (tb/ta) < 1.0選取tb和ta的初始 值，然后根據(jù)每一節(jié)豎井的井壁的長、短軸計算半徑建立平面框架，其中長、短軸的計算半 徑曰0、130分別為:日0 =曰+(13/2)、130 = 6+(1：6/2); (3) 計算井壁框架的內(nèi)力：其中：ka、kb為彎矩系數(shù)，其與長軸計算半徑曰0、短軸計算半徑bo的比值關(guān)系見下表：表格中，彎矩為正表示向井內(nèi)彎曲，彎矩為負表示向井外彎曲。 (4) 計算受拉鋼筋的配筋率P:式中As為按GB 50010《混凝±結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》計 算得到的受拉鋼筋面積之和：其中： 曰1為混凝±截面受壓應(yīng)力系數(shù)，f。為混凝±軸向抗壓強度設(shè)計值;h為單節(jié)豎井井壁高 度，ho為混凝±截面有效高度，Μ為所計算截面的彎矩設(shè)計值，即步驟3中的Ma或Mb，分別代入 計算;fy受拉鋼筋的強度設(shè)計值;t為計算截面所在的厚度，即為事先選取的ta或tb值。 (5) 判斷P是否在設(shè)定的范圍內(nèi)：0.2%<P<2.0%，如果是，則當(dāng)前選取的ta或tb值為確 定的壁厚值，如果不是，則重新選取tb和ta，重復(fù)步驟(3)-(4)，直到受拉鋼筋的配筋率P在設(shè) 定的范圍內(nèi)，此時所選取的tb和ta為當(dāng)前節(jié)井壁的壁厚。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井，其特征在于，每節(jié)楠圓形井壁 截面的短軸半徑a和長軸半徑b的比例為0.3含（a/b)含1.0。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井，其特征在于，逆作豎井由上而 下，每隔復(fù)數(shù)節(jié)井壁設(shè)置有一節(jié)壁座，其位于豎井壁基±-側(cè)具有一凸起，其嵌入豎井基± 中。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井，其特征在于，每節(jié)楠圓形井壁 的高度為1.0-1.5m。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛式變壁厚楠圓形逆作豎井，其特征在于，所述連接相鄰兩 節(jié)井壁的構(gòu)造鋼筋直徑為8-12mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及土建施工用逆作豎井，特別是一種懸掛式變壁厚橢圓形逆作豎井及其變壁厚整定方法，逆作豎井的結(jié)構(gòu)要點在于，包括有復(fù)數(shù)節(jié)橢圓形井壁，為綁扎鋼筋澆筑混凝土構(gòu)造，每節(jié)井壁的長軸半徑和短軸半徑相同，在最上方的井壁為倒L型構(gòu)造，之后每一節(jié)井壁均通過構(gòu)造鋼筋連接到其上方一節(jié)井壁的綁扎鋼筋上，直至逆作豎井連通地下隧道。變壁厚的整定方法以實際的土側(cè)壓力為基礎(chǔ)，選取并調(diào)整井壁的壁厚值，獲得合理范圍的配筋率，最終整定確定井壁壁厚值。這樣，通過倒L型的井頸以傳遞的方式向下承載著每一節(jié)井壁的重量，整體傳力路徑清晰，有效提高了井壁的受力負荷，變壁厚的構(gòu)造可以簡化豎井結(jié)構(gòu)，合理減少占地寬度，同時簡化了施工程序，降低了施工工程量。
【IPC分類】G06F17/50, E02D29/045
【公開號】CN105569073
【申請?zhí)枴緾N201510987993
【發(fā)明人】陳孝湘, 張培勇, 趙金飛, 李廣福, 吳征
【申請人】福建省電力勘測設(shè)計院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月24日