一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置及隧道的制作方法

1.本技术涉及隧道施工工程技术领域，特别涉及一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置及隧道。


背景技术：

2.目前，在轨道交通工程中，为充分利用地下空间，隧道一般采用单洞双线形式，利用中隔墙进行空间分割。按照中隔墙与隧道管片连接方式的不同，大致可以分为两种形式：刚性连接与分离式连接，其中，分离式连接又可以进一步细分为悬臂式连接与刚性连接。
3.刚性连接的具体施工方法是将中隔墙与隧道管片进行整体筑模浇筑，形成中隔墙两端与管片固定连接的受力整体，这种连接方式使得中隔墙成为圆形管片隧道的固结支点，隧道管片受力体系发生改变，管片的弯矩、剪力重新分配，造成中隔墙位置处的管片应力集中、弯矩变大，不利于长期围压压力下的管片受力；其次，中隔墙属于高度远大于宽度的长细构件，中隔墙的位移、力学行为以及沉降指标都直接影响隧道的整体稳定性，中隔墙的失稳必将导致隧道整体失稳；其次，由于隧道的施工工艺原因，区间管片只有拼装完成后才实施中隔墙等管片内部组件，然而管片采用错缝旋转拼接，无法准确地在后浇中隔墙位置预留钢筋接驳器，造成错台等不良施工现象，且中隔墙处密实后浇混凝土工后会产生收缩徐变，管片与中隔墙间易形成缝隙，难于保证连接效果。
4.悬臂式连接一般采用钢筋混凝土现浇及预制拼装施工，中隔墙一端与管片采用固定连接，另一端与管片间留有缝隙，预留净空约12cm，缝隙采用岩棉填塞。因此，中隔墙与管片间存在缝隙，车辆在高速运行时会产生明显风压，乘客在车厢内舒适度会受到明显影响，受客流高峰期不均、车辆长期运营等影响，易造成中隔墙向单侧倾斜，变形严重甚至侵入限界等风险，对车辆运营及管片受力构成安全隐患。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置及隧道，以解决相关技术中采用刚性连接时影响管片和中隔墙的受力导致稳定性差、以及采用悬臂式连接时管片与中隔墙之间密封效果差导致风压的问题。
6.第一方面，提供了一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置，其包括：两个用于对称设于中隔墙顶部两侧的顶部限位单元，每一所述顶部限位单元均包括：
7.混凝土固定件，其用于沿所述中隔墙的长度方向设置，且所述混凝土固定件的一面用于与所述中隔墙的对应侧贴设，一面用于与管片贴设，所述混凝土固定件内设有至少一沿其长度方向设置的加强钢筋；
8.多根沿所述混凝土固定件的长度方向间隔并排设置的连接件，所述连接件的一端伸入所述混凝土固定件并与所述加强钢筋相连，另一端用于与所述管片相连。
9.一些实施例中，所述混凝土固定件内间隔设有四根沿其长度方向设置的加强钢筋，四根所述加强钢筋上箍设有多个沿其长度方向间隔设置的箍架，所述箍架用于连接四
根所述加强钢筋，并与对应的所述连接件相连。
10.一些实施例中，所述箍架呈方形，四根所述加强钢筋分别位于所述箍架的顶角处。
11.一些实施例中，所述顶部限位装置还包括缓冲板，其位于两个所述顶部限位单元之间，且用于设于所述中隔墙的顶部与所述管片之间的间隙内。
12.第二方面，提供了一种隧道，其包括：
13.多片按照预设规律拼接的管片，多片所述管片之间形成一内腔；
14.中隔墙，其设于所述内腔内，所述中隔墙的一端与所述内腔底部相连，另一端与所述内腔之间形成一间隙；
15.两个对称设于所述中隔墙顶部两侧的顶部限位单元，每一所述顶部限位单元均包括：
16.‑
混凝土固定件，其沿所述中隔墙的长度方向设置，且所述混凝土固定件的一面与所述中隔墙的对应侧贴设，一面与管片贴设，所述混凝土固定件内设有至少一沿其长度方向设置的加强钢筋；
17.‑
多根沿所述混凝土固定件的长度方向间隔并排设置的连接件，所述连接件的一端伸入所述混凝土固定件并与所述加强钢筋相连，另一端与所述管片相连。
18.一些实施例中，所述隧道还包括废水收集池，所述废水收集池设于所述内腔的底部，且顶面与所述中隔墙相连，所述废水收集池与内腔连通。
19.一些实施例中，所述废水收集池的顶部内嵌设有沿其长度方向设置的u型钢筋，所述u型钢筋的开口端上沿其长度方向均间隔设有多个钢筋接驳器，所述钢筋接驳器用于连接所述u型钢筋和中隔墙。
20.一些实施例中，所述中隔墙沿其长度方向上间隔设有多个防火门，每相邻所述防火门之间的距离为200m。
21.一些实施例中，所述中隔墙的两侧均设有沿其长度方向设置的疏散平台，所述疏散平台位于所述防火门的下方，所述疏散平台的底部沿其长度方向间隔设有支撑斜杆。
22.一些实施例中，所述中隔墙的两侧均设有沿其长度方向设置的导轨平面，所述导轨平面设于所述废水收集池的顶部，所述导轨平面与疏散平台之间的距离为0.8～1m。
23.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
24.本技术实施例提供了一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置，包括两个对称设于中隔墙顶部两侧的顶部限位单元，顶部限位单元包括混凝土固定件和多根沿混凝土固定件的长度方向间隔并排设置的连接件，其中，混凝土固定件的两侧分别与中隔墙和管片贴设，其目的在于对中隔墙和管片之间存在的间隙进行密封，同时起到固定中隔墙的作用，约束中隔墙水平位移，既缓解了中隔墙不封闭引起的风压、噪声等影响，增加乘客乘车舒适度，又明确了中隔墙的受力，避免了刚性连接造成的中隔墙处管片应力过于集中、弯矩过大的问题，保证了结构耐久性；另外，连接件和加强钢筋的配合设置，进一步保证了整体结构的稳定性和受力明确性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
26.图1为本技术实施例提供的设有顶部限位装置的隧道的结构示意图；
27.图2为本技术实施例提供的用于隧道中隔墙的顶部限位装置的结构示意图；
28.图3为本技术实施例提供的用于隧道中隔墙的顶部限位装置的顶部限位单元的结构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的用于隧道中隔墙的顶部限位装置的中隔墙与废水收集池连接处的结构示意图。
30.图中：1
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中隔墙，2
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顶部限位单元，20
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混凝土固定件，21
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加强钢筋，22
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连接件，23
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箍架，3
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管片，4
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缓冲板，5
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内腔，6
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废水收集池，60
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u型钢筋，61
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钢筋接驳器，7
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防火门，8
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疏散平台，80
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支撑斜杆，9
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导轨平面。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术实施例提供了一种用于隧道中隔墙的顶部限位装置，其能解决相关技术中采用刚性连接时影响管片和中隔墙的受力导致稳定性差、以及采用悬臂式连接时管片与中隔墙之间密封效果差导致风压的问题。
33.参见图1和图2所示，本顶部限位装置包括两个用于对称设于中隔墙1顶部两侧的顶部限位单元2，每一顶部限位单元2均包括混凝土固定件20和多根沿混凝土固定件20的长度方向间隔并排设置的连接件22，混凝土固定件20用于沿中隔墙1的长度方向设置，且混凝土固定件20的一面用于与中隔墙1的对应侧贴设，一面用于与管片3贴设，尺寸约为150mm*150mm，混凝土固定件20内设有至少一沿其长度方向设置的加强钢筋21；连接件22的一端伸入混凝土固定件20并与加强钢筋21相连，另一端用于与管片3相连。
34.进一步的，参见图3所示，混凝土固定件20内间隔设有四根沿其长度方向设置的加强钢筋21，四根加强钢筋21上箍设有多个沿其长度方向间隔设置的箍架23，箍架23用于连接四根加强钢筋21，并还与对应的连接件22相连。其中，箍架23呈方形，四根加强钢筋21分别位于箍架23的顶角处，以方便加强钢筋21与箍架23之间的定位，也在一定程度上保证受力。
35.进一步的，为了防止中隔墙1处管片3应力过于集中，因此在中隔墙1的顶部与管片3之间预留越1cm的间隙，顶部限位装置还包括缓冲板4，缓冲板4位于两个顶部限位单元2之间，且用于设于中隔墙1的顶部与管片3之间的间隙内将间隙填充密实，因其易压缩且具有较好弹性变形能力，保证管片3与中隔墙1的间缝隙填充密实，当管片3产生变形时，缓冲板4受力压缩，不会造成中隔墙1处管片3应力集中的问题，提升整体的结构耐久性及使用安全度。
36.具体的，中隔墙1的墙体可以采用钢筋混凝土现浇及预制拼装施工，墙体厚度约为30cm，中隔墙1的顶端与管片3相分离，留有约1cm的间隙，并在间隙内填充缓冲板4，缓冲板4
可以为具有弹性的泡沫板等材料，再在位于间隙的两侧管片3上设置连接件22，这里的连接件22即为植筋，沿隧道纵向植入直径约为16mm的钢筋，间距250mm左右，植入管片3内的长度为300mm，伸出管片3的长度伸入钢筋混凝土结构的混凝土固定件20内部，并与箍架23和加强钢筋21相连，使得中隔墙1与管片3之间形成半刚性连接。
37.利用混凝土固定件20固定在间隙处，密贴中隔墙1，有效将中隔墙1两侧隔离成独立密闭区域，约束中隔墙1的水平位移，消除了车辆高速运行产生的风压，增加乘客乘车舒适度；采用植筋的连接固定方式，解决了暴露在空气中被腐蚀影响连接稳定性的问题，且整体结构稳固；采用缓冲板4将中隔墙1与管片3间填充密实，因其易压缩且具有较好弹性变形能力，保证管片3与中隔墙1间缝隙填充密实，当管片3产生变形时，缓冲板4受力压缩，不会造成中隔墙1处管片3应力集中，提升结构耐久性及使用安全度。
38.本技术还提供一种隧道，其具体包括多片按照预设规律拼接的管片3，多片管片3之间形成一内腔5，该内腔5即为供车辆运行的通道，中隔墙1设于内腔5内，中隔墙1的一端与内腔5底部相连，另一端与内腔5之间形成一间隙，将内腔5均分为两部分，实现双车道；两个对称设于中隔墙1顶部两侧的顶部限位单元2，每一顶部限位单元2均包括混凝土固定件20和多根沿混凝土固定件20的长度方向间隔并排设置的连接件22，混凝土固定件20沿中隔墙1的长度方向设置，且混凝土固定件20的一面与中隔墙1的对应侧贴设，一面与管片3贴设，混凝土固定件20内设有至少一沿其长度方向设置的加强钢筋21，连接件22的一端伸入混凝土固定件20并与加强钢筋21相连，另一端与管片3相连。
39.进一步的，隧道还包括废水收集池6，废水收集池6设于内腔5的底部，且顶面与中隔墙1相连，其内部容积可以满足废水存储超高水位，废水收集池6采用钢筋混凝土现浇并与内腔5连通，主要用于收集并排出清洗内腔5内部产生的废水及其他污水。
40.进一步的，参见图4所示，废水收集池6的顶部内嵌设有沿其长度方向设置的u型钢筋60，u型钢筋60的开口端上沿其长度方向均间隔设有多个钢筋接驳器61，钢筋接驳器61用于连接u型钢筋60和中隔墙1。
41.进一步的，为了提高隧道的安全性，中隔墙1沿其长度方向上间隔设有多个防火门7，每相邻防火门7之间的距离为200m。中隔墙1的两侧均设有沿其长度方向设置的疏散平台8，疏散平台8位于防火门7的下方，疏散平台8的底部沿其长度方向间隔设有支撑斜杆80，疏散平台8和支撑斜杆80均通过膨胀螺栓与中隔墙1相连。中隔墙1的两侧均设有沿其长度方向设置的导轨平面9，导轨平面9设于废水收集池6的顶部，导轨平面9与疏散平台8之间的距离为0.8～1m，导轨平面9与废水收集池6之间的空间区域内填充有混凝土，以提供支撑导轨平面9的作用。
42.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将
一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。