城门洞形隧洞衬砌
技术领域
本实用新型涉及隧洞现浇混凝土衬砌设备技术领域，特别涉及一种城门洞形隧洞衬砌。
背景技术
城门洞形隧洞是水工隧洞中较为常见的类形，城门洞形隧洞衬砌的施工速度对工程进度与安全影响较大，而制约衬砌施工速度的往往是洞内钢筋网片的绑扎。目前城门洞形隧洞衬砌的钢筋网片绑扎与焊接多在洞内进行，受空间与照明的影响，钢筋网片绑扎焊接效率非常低下。此外，大量钢筋绑扎及焊接过程所产生的粉尘和烟雾在洞内也很难消散，严重危及现场工作人员的健康。
因此，如何提高效率，降低对现场工作人员的健康危害，是本技术领域人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种城门洞形隧洞衬砌，以提高效率，降低对现场工作人员的健康危害。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种隧洞衬砌，包括隧洞衬砌单元，所述隧洞衬砌单元包括多个能够沿所述隧洞的内壁环向连接的钢筋网片；
所述钢筋网片为由环向受力钢筋及构造钢筋连接而成的单元块结构，多个所述钢筋网片包括用于设置在所述隧洞的底面的底块钢筋网片、用于设置在所述隧洞的底面夹角的脚块钢筋网片、用于设置在所述隧洞的侧面的侧墙块钢筋网片、用于设置在所述隧洞的肩部的肩块钢筋网片及用于设置在所述隧洞的封顶的封顶块钢筋网片；所述底块钢筋网片为直钢筋网片；所述脚块钢筋网片包括两个相互垂直的直钢筋网片部分；所述侧墙块钢筋网片为直钢筋网片；所述肩块钢筋网片包括直钢筋网片部分及弧形钢筋网片部分；所述封顶块钢筋网片为弧形钢筋网片；
所述钢筋网片的环向端部具有能够与与其相邻的所述钢筋网片连接的连接结构，所述钢筋网片的环向端部为所述钢筋网片沿所述环向受力钢筋的长度方向的端部。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述连接结构为所述环向受力钢筋外伸出所述构造钢筋的外延钢筋部。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述外延钢筋部的长度为一个锚固长度。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，相邻两个所述钢筋网片中，一个所述钢筋网片的所述连接结构用于与另一个所述钢筋网片的内壁搭接，另一个所述钢筋网片的所述连接结构用于与一个所述钢筋网片的外壁搭接。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述隧洞衬砌单元的数量为多个；
所述构造钢筋的端部为外伸出所述环向受力钢筋的外伸钢筋部；
相邻两个所述隧洞衬砌单元中，一个所述隧洞衬砌单元的所述外伸钢筋部为用于与另一个所述隧洞衬砌单元连接。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述构造钢筋为“U”形结构，其开口的端部为所述外伸钢筋部；
所述环向受力钢筋设置于所述构造钢筋的外侧，所述外伸钢筋部向所述构造钢筋的内部弯折并外伸。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述外伸钢筋部的长度为一个锚固长度。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述封顶块钢筋网片的衔接面为沿所述隧洞的封顶向其底面的方向向外倾斜的倾斜面，所述肩块钢筋网片的衔接面为沿所述隧洞的封顶向其底面的方向向内倾斜的倾斜面；
所述封顶块钢筋网片的衔接面为所述封顶块钢筋网片朝向所述肩块钢筋网片的端面，所述肩块钢筋网片的衔接面为所述肩块钢筋网片朝向所述封顶块钢筋网片的端面。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，相邻两个所述钢筋网片的衔接面之间的空隙小于200mm。
可选地，上述城门洞形隧洞衬砌中，所述隧洞的高度大于5m，所述底块钢筋网片及所述侧墙块钢筋网片均包括多个单独的单元钢筋网片；
或，所述隧洞的高度小于5m，所述底块钢筋网片及所述侧墙块钢筋网片均为整体的钢筋网片。
本实用新型提供的城门洞形隧洞衬砌，通过将环向受力钢筋及构造钢筋绑扎而成钢筋网片。其中，钢筋网片的环向端部具有能够与与其相邻的钢筋网片连接的连接结构，钢筋网片的环向端部为钢筋网片沿环向受力钢筋的长度方向的端部，多个钢筋网片的环向端部与与其相邻的钢筋网片连接，使得底块钢筋网片、脚块钢筋网片、侧墙块钢筋网片、肩块钢筋网片及封顶块钢筋网片能够沿隧洞的内壁环向连接并形成隧洞衬砌单元。因此，可以将多个钢筋网片在隧洞外加工而成，再移动至隧洞内，通过钢筋网片的环向端部设置的连接结构完成相邻两个钢筋网片的连接，多个钢筋网片的连接结构的依次连接形成隧洞衬砌单元，以便于完成城门洞形隧洞衬砌。通过上述设置，避免在钢筋网片的加工在隧洞内部进行，避免加工钢筋网片的操作受隧洞内部的空间与照明的影响，提高了城门洞形隧洞衬砌的加工效率；并且，避免钢筋网片的加工过程中产生的粉尘和烟雾留在隧洞内部，降低对现场工作人员的健康危害。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中的城门洞形隧洞衬砌的结构示意图；
图2为图1中A-A面的剖切示意图；
图3为本实用新型实施例中的组装城门洞形隧洞衬砌的第一步结构示意图；
图4为本实用新型实施例中的组装城门洞形隧洞衬砌的第二步结构示意图；
图5为本实用新型实施例中的组装城门洞形隧洞衬砌的第三步结构示意图；
图6为本实用新型实施例中的组装城门洞形隧洞衬砌的第四步结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种隧洞衬砌，以提高效率，降低对现场工作人员的健康危害。
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参考图1所示，本实用新型实施例提供了一种城门洞形隧洞衬砌，包括隧洞衬砌单元，隧洞衬砌单元包括多个能够沿隧洞的内壁环向连接的钢筋网片，多个钢筋网片包括用于设置在隧洞的底面的底块钢筋网片1、用于设置在隧洞的底面夹角的脚块钢筋网片2、用于设置在隧洞的侧面的侧墙块钢筋网片3、用于设置在隧洞的肩部的肩块钢筋网片4及用于设置在隧洞的封顶的封顶块钢筋网片5；底块钢筋网片1为直钢筋网片；脚块钢筋网片2包括两个相互垂直的直钢筋网片部分；侧墙块钢筋网片3为直钢筋网片；肩块钢筋网片4包括直钢筋网片部分及弧形钢筋网片部分；封顶块钢筋网片5为弧形钢筋网片。钢筋网片为由环向受力钢筋7及构造钢筋6连接而成的组合结构；钢筋网片的环向端部具有能够与与其相邻的钢筋网片连接的连接结构，钢筋网片的环向端部为钢筋网片沿环向受力钢筋7的长度方向的端部。
本实用新型实施例提供的城门洞形隧洞衬砌，通过将环向受力钢筋7及构造钢筋6绑扎而成钢筋网片。其中，钢筋网片的环向端部具有能够与与其相邻的钢筋网片连接的连接结构，钢筋网片的环向端部为钢筋网片沿环向受力钢筋7的长度方向的端部，多个钢筋网片的环向端部与与其相邻的钢筋网片连接，使得底块钢筋网片1、脚块钢筋网片2、侧墙块钢筋网片3、肩块钢筋网片4及封顶块钢筋网片5能够沿隧洞的内壁环向连接并形成隧洞衬砌单元。因此，可以将多个钢筋网片在隧洞外加工而成，再移动至隧洞内，通过钢筋网片的环向端部设置的连接结构完成相邻两个钢筋网片的连接，多个钢筋网片的连接结构的依次连接形成隧洞衬砌单元，以便于完成城门洞形隧洞衬砌。通过上述设置，避免在钢筋网片的加工在隧洞内部进行，避免加工钢筋网片的操作受隧洞内部的空间与照明的影响，提高了城门洞形隧洞衬砌的加工效率；并且，避免钢筋网片的加工过程中产生的粉尘和烟雾留在隧洞内部，降低对现场工作人员的健康危害。
可以理解的是，底块钢筋网片1为直钢筋网片，其两个环向端部分别与两个脚块钢筋网片2连接，底块钢筋网片1与脚块钢筋网片2的一个直钢筋网片部分连接。侧墙块钢筋网片3为直钢筋网片，脚块钢筋网片2的另一个直钢筋网片部分与侧墙块钢筋网片3朝下的环向端部连接。肩块钢筋网片4为L形钢筋网片，其包括直钢筋网片部分及弧形钢筋网片部分，侧墙块钢筋网片3朝上的环向端部连接与肩块钢筋网片4的直钢筋网片部分连接。封顶块钢筋网片5为弧形钢筋网片，肩块钢筋网片4的弧形钢筋网片部分与封顶块钢筋网片5连接。
城门洞形隧洞衬砌即为圆拱直墙式隧洞。
其中，环向受力钢筋7及构造钢筋6的连接可以通过绑扎及焊接形成。由于钢筋网片为由环向受力钢筋7及构造钢筋6连接而成的组合结构，而钢筋网片的加工可以设置于隧洞外部，避免大量钢筋绑扎及焊接过程所产生的粉尘和烟雾留在隧洞内部。
可以理解的是，钢筋网片的环向端部具有能够与与其相邻的钢筋网片连接的连接结构，因此，仅需将钢筋网片移动至隧洞内部后，采用连接结构将多个钢筋网片连接为隧洞衬砌单元。
隧洞可以为城门洞，可以为隧道。
本实施例中，连接结构为环向受力钢筋7外伸出构造钢筋6的外延钢筋部。通过上述设置，仅需调节环向受力钢筋7的长度，即可使得环向受力钢筋7外伸出构造钢筋6的外延钢筋部作为连接结构。本实施例中，环向受力钢筋7与构造钢筋6的数量为多个且环向受力钢筋7与构造钢筋6相互垂直设置，环向受力钢筋7外伸出构造钢筋6的外延钢筋部为环向受力钢筋7外伸出钢筋网片中全部的构造钢筋6的部位。
其中，一个钢筋网片的外延钢筋部可以采用绑扎及焊接与另一个钢筋网片的环向受力钢筋7或构造钢筋6连接；也可以使一个钢筋网片的外延钢筋部仅与另一个钢筋网片搭接，并锚固。其中，钢筋网片可以直接固定于隧洞的岩壁上，也可以使多个钢筋网片连接形成隧洞衬砌单元再固定于隧洞的岩壁上，在此不做具体限制。
也可以将连接结构设置为卡扣连接部，仅需满足施工需求(如强度需求等)即可。
为了保证环向受力钢筋7的搭接与锚固要求，外延钢筋部的长度为一个锚固长度。也可以将外延钢筋部的长度设置为其他尺寸，在此不再一一累述且均在保护范围之内。
为了实现相邻两个钢筋网片的内外侧的搭接需求，相邻两个钢筋网片中，一个钢筋网片的连接结构用于与另一个钢筋网片的内壁搭接，另一个钢筋网片的连接结构用于与一个钢筋网片的外壁搭接。即，相邻两个钢筋网片的连接结构内外交错设置。其中，内侧方向为钢筋网片朝向隧洞的中心的一面，外侧方向为钢筋网片背向隧洞的中心的一面。
出于方便运输的考虑，隧洞衬砌单元的数量为多个；构造钢筋6的端部为外伸出环向受力钢筋7的外伸钢筋部8。本实施例中，环向受力钢筋7与构造钢筋6的数量为多个且环向受力钢筋7与构造钢筋6相互垂直设置，构造钢筋6外伸出环向受力钢筋7的外伸钢筋部8为构造钢筋6外伸出钢筋网片中全部的环向受力钢筋7的部位。相邻两个隧洞衬砌单元中，一个隧洞衬砌单元的外伸钢筋部8为用于与另一个隧洞衬砌单元连接。由此可知，构造钢筋6起连接环向受力钢筋7以及相邻两个隧洞衬砌单元上的钢筋网片的作用。
如图2所示，构造钢筋6为“U”形结构，其开口的端部为外伸钢筋部8；环向受力钢筋7设置于构造钢筋6的外侧，外伸钢筋部8向构造钢筋6的内部弯折并外伸。即，外伸钢筋部8与构造钢筋6的钢筋本体相互平行且呈阶梯设置，使得一个隧洞衬砌单元构造钢筋6的开口端部设置的两个外伸钢筋部8可以衔接于另一个隧洞衬砌单元的构造钢筋6内部，方便两个相邻的隧洞衬砌单元锚固。
可以理解的是，图2不限于侧墙块钢筋网片3的截面图，可以为底块钢筋网片1、脚块钢筋网片2、侧墙块钢筋网片3、肩块钢筋网片4及封顶块钢筋网片5的截面图。
本实施例中，外伸钢筋部8的长度为一个锚固长度。
如图1所示，钢筋网片包括：用于设置在隧洞的底面的底块钢筋网片1，用于设置在隧洞的底面夹角的脚块钢筋网片2，用于设置在隧洞的侧面的侧墙块钢筋网片3，用于设置在隧洞的肩部的肩块钢筋网片4，用于设置在隧洞的封顶的封顶块钢筋网片5。底块钢筋网片1能够与脚块钢筋网片2位于隧洞的底面的部分连接，隧洞的底面夹角为隧洞的底面与隧洞的侧面之间形成的夹角；侧墙块钢筋网片3的一端能够与脚块钢筋网片2位于隧洞的侧面的部分连接；肩块钢筋网片4的一端能够与侧墙块钢筋网片3的另一端连接，隧洞的肩部为隧洞的封顶与隧洞的侧面之间形成的过渡部；封顶块钢筋网片5与肩块钢筋网片4的另一端连接。通过上述设置，方便了运输。并且，钢筋网片的连接部位应避开隧洞内受力较大部位。
为了方便由下向上的安装，确保封顶块钢筋网片5的顺利安装。封顶块钢筋网片5的衔接面为沿隧洞的封顶向其底面的方向向外倾斜的倾斜面，肩块钢筋网片4的衔接面为沿隧洞的封顶向其底面的方向向内倾斜的倾斜面；封顶块钢筋网片5的衔接面为封顶块钢筋网片5朝向肩块钢筋网片4的端面，肩块钢筋网片4的衔接面为肩块钢筋网片4朝向封顶块钢筋网片5的端面。其中，封顶块钢筋网片5的连接结构(外延钢筋部)均位于其内壁侧，从而进一步确保封顶块钢筋网片5的顺利安装。
为了方便安装，相邻两个钢筋网片的衔接面之间的空隙小于200mm。
在第一种实施例中，隧洞的高度大于5m，底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均包括多个单独的单元钢筋网片。通过上述设置，在隧洞的高度大于5m时，需要的城门洞形隧洞衬砌的尺寸也比较大，为了便于运输，将底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均包括多个单独的单元钢筋网片。即，底块钢筋网片1包括多个单独的单元钢筋网片，多个单独的单元钢筋网片在隧洞内部进行安装形成底块钢筋网片1；侧墙块钢筋网片3包括多个单独的单元钢筋网片，多个单独的单元钢筋网片在隧洞内部进行安装形成侧墙块钢筋网片3。
在第二种实施例中，隧洞的高度小于5m，底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均为整体的钢筋网片。
本实用新型还提供了一种城门洞形隧洞衬砌的施工方法，应用如上述任一种城门洞形隧洞衬砌，包括步骤：
S1：根据隧洞开挖尺寸，设计隧洞衬砌单元的长度及隧洞衬砌单元中多个钢筋网片的分布位置及数量，隧洞衬砌单元的长度为隧洞衬砌沿隧洞的轴向方向的尺寸；
钢筋网块本着方便运输与快速安装，且保证整体受力结构最优化而分块设计。根据隧洞开挖尺寸，将隧洞衬砌设计成沿隧洞轴向2～4米为一个隧洞衬砌单元，每个隧洞衬砌单元配筋设计时，均沿其环向分割为底块钢筋网片1、脚块钢筋网片2、侧墙块钢筋网片3、肩块钢筋网片4及封顶块钢筋网片5。其中，底块钢筋网片1、脚块钢筋网片2、侧墙块钢筋网片3、肩块钢筋网片4及封顶块钢筋网片5均为分块结构，相邻两个分块的连接位置应避开受力较大部位。
S2：在隧洞外对钢筋网片进行加工，钢筋网片由环向受力钢筋7及构造钢筋6连接而成；
其中，环向受力钢筋7及构造钢筋6的连接可以包括绑扎及焊接。其中，绑扎工艺应该符合在运输与安装过程中的变形误差范围内。
S3：将钢筋网片移动至隧洞中并装配固定；
其中，多个钢筋网片依据安装顺序进行拼装，并固定于隧洞的岩壁上。
S4：架立模板，封堵，浇筑混凝土。
其中，封堵首次双侧封堵，之后都为单侧封堵。在需要向隧洞内安装多个隧洞衬砌的施工方法中，还包括步骤S5，重复步骤S2～步骤4，直至完成整个隧洞的全部衬砌。
本实用新型实施例提供的隧洞衬砌的施工方法，具有如上述隧洞衬砌的相同的技术效果，在此不在详细说明。
进一步地，步骤S3中，由下至上安装钢筋网片。即，如图3-图6所示，按照底块钢筋网片1、脚块钢筋网片2、侧墙块钢筋网片3、肩块钢筋网片4至封顶块钢筋网片5的顺序进行拼装，并固定于岩壁上。
为了方便安装，步骤S3中，相邻两个钢筋网片的衔接面之间的空隙小于200mm。
步骤S1中，当隧洞的高度大于5m时，底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均包括多个单独的单元钢筋网片；当隧洞的高度小于5m时，底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均为整体的钢筋网片。通过上述设置，在隧洞的高度大于5m时，需要的隧洞衬砌的尺寸也比较大，为了便于运输，将底块钢筋网片1及侧墙块钢筋网片3均包括多个单独的单元钢筋网片。即，底块钢筋网片1包括多个单独的单元钢筋网片，多个单独的单元钢筋网片在隧洞内部进行安装形成底块钢筋网片1；侧墙块钢筋网片3包括多个单独的单元钢筋网片，多个单独的单元钢筋网片在隧洞内部进行安装形成侧墙块钢筋网片3。
为了便于运输，步骤S1中，钢筋网片的长度为2m～4m，钢筋网片的长度为隧洞衬砌沿隧洞的轴向方向的尺寸。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
