仰拱預(yù)制單體、仰拱及仰拱預(yù)制單體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道內(nèi)支撐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及仰拱預(yù)制單體、仰拱及仰拱預(yù)制單體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]仰拱是為改善上部支護(hù)結(jié)構(gòu)受力條件而設(shè)置在隧道底部的反向拱形結(jié)構(gòu)，是隧道結(jié)構(gòu)的主要組成部分之一，它一方面要將隧道上部的地層壓力通過(guò)隧道邊墻結(jié)構(gòu)或?qū)⒙访嫔系暮奢d有效的傳遞到地下，而且還有效的抵抗隧道下部地層傳來(lái)的反力。可見(jiàn)，仰拱在隧道的受力體系中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。目前隧道內(nèi)仰拱普遍采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，其厚度大，施工質(zhì)量難于得到保障?，F(xiàn)實(shí)施工中，很難使工作面清潔干燥，雜物殘留多，且隧道內(nèi)施工和養(yǎng)護(hù)條件較差，這導(dǎo)致了隧道在建成后的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)隧底病害，如遂底翻漿冒泥、上拱隆起等，嚴(yán)重影響隧道運(yùn)營(yíng)安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種仰拱預(yù)制單體、仰拱及仰拱預(yù)制單體的制備方法，能夠解決仰拱重量大，表面不清潔造成的遂底病害問(wèn)題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種仰拱預(yù)制單體，其兩端分別為連接端，其中一個(gè)連接端設(shè)置榫頭，另一個(gè)連接端設(shè)置榫槽；兩個(gè)連接端的底部分別開(kāi)有凹槽，并在距離底面相同高度處分別開(kāi)有螺紋通孔；所述螺紋通孔自所述連接端的端面延伸至所述凹槽。
[0005]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述仰拱預(yù)制單體為石英砂、鋼纖維、425R普通硅酸鹽水泥、微硅粉、礦渣粉及減水劑、水的混合物；混合比例為:以質(zhì)量計(jì)，普通硅酸鹽水泥:石英砂:微硅粉:礦渣粉:鋼纖維:減水劑、水為1:1.1?1.5:0.1?0.5:0.2?0.5:1.0?3.0:0.01 ?0.03:0.1 ?0.4。
[0006]本發(fā)明另一個(gè)方面還提供了一種仰拱，由多個(gè)上述仰拱預(yù)制單體串聯(lián)而成，相鄰兩個(gè)所述仰拱預(yù)制單體插接，且采用螺栓連接，二者之間的間距小于8毫米，錯(cuò)臺(tái)小于5毫米。
[0007]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，相鄰兩個(gè)所述仰拱預(yù)制單體之間還設(shè)置密封墊。
[0008]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述仰拱應(yīng)用于II和III級(jí)圍巖單線隧道中時(shí)，其厚度分別為20厘米、25厘米。
[0009]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述仰拱應(yīng)用于IV和V級(jí)圍巖時(shí)，其厚度分別為25厘米、30厘米。
[0010]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述仰拱應(yīng)用于II和III級(jí)圍巖雙線隧道時(shí)，其厚度分別為 25cm 和 30cm。
[0011]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述仰拱應(yīng)用于IV和V級(jí)圍巖時(shí)，其厚度分別為30cm和35cm厚。
[0012]本發(fā)明另一個(gè)方面還提供了一種上述所述仰拱預(yù)制單體的制備方法，包括:
[0013]步驟I，準(zhǔn)備原料，所述原料包括:石英砂、鋼纖維、425R普通硅酸鹽水泥、微硅粉、礦渣粉及RPC專用外加劑、水；所述原料的添加比例為:以質(zhì)量比計(jì)算，425R普通硅酸鹽水泥:石英砂:微硅粉:礦渣粉:鋼纖維:減水劑、水為1:1.1?1.5:0.1?0.5:0.2?0.5:
1.0 ?3.0:0.01 ?0.03:0.1 ?0.4 ;
[0014]步驟2，將所述原料進(jìn)行拌和得到拌和料；
[0015]步驟3，將所述拌和料送入模具，振搗成型得初制仰拱預(yù)制單體；
[0016]步驟4，將所述初制仰拱預(yù)制單體進(jìn)行升溫、恒溫、降溫三階段的初養(yǎng)；
[0017]步驟5，對(duì)初養(yǎng)后的初制仰拱預(yù)制單體拆模處理，并送入終養(yǎng)室進(jìn)行升溫、恒溫、降溫三階段的終養(yǎng)，得到仰拱預(yù)制單體。
[0018]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述步驟2包括:
[0019]將石英砂、鋼纖維進(jìn)行拌合得到第一混合物，拌合時(shí)間不少于4分鐘；
[0020]將425R普通硅酸鹽水泥、礦渣粉、微硅粉添加到所述第一混合物中拌合得到第二混合物，拌合時(shí)間為1.5-3分鐘；
[0021]將水、RPC專用外加劑添加到第二混合物拌合得到拌和料，拌合時(shí)間3.5-5分鐘。
[0022]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述步驟3中，
[0023]所述振搗成型包括:以所述拌和料的振動(dòng)加速度與振動(dòng)床相同的方式進(jìn)行連續(xù)式振動(dòng)，并抹平壓光模具上邊緣的拌和料；
[0024]所有所述拌和料送入模具的用時(shí)小于30分鐘；連續(xù)灌注時(shí)，相鄰兩個(gè)模具灌注的間隔小于6分鐘。
[0025]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所屬步驟3之后，所述步驟4之前，所述制備方法還包括:在初制仰拱預(yù)制單體上方覆蓋塑料薄膜，然后靜停，靜停時(shí)間為3-7小時(shí)。
[0026]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，步驟4中初養(yǎng)的溫度為40 ± 5°C間，相對(duì)濕度彡70 %，升溫速度小于12°C /小時(shí)，降溫速度小于15°C /小時(shí)，初養(yǎng)和所述靜停的總時(shí)間在24小時(shí)內(nèi)。
[0027]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，步驟5中終養(yǎng)的溫度為80 ± 5 °C間，終養(yǎng)時(shí)間為45-50小時(shí)，升溫速度小于12°C /小時(shí)，降溫速度小于15°C /小時(shí)。
[0028]通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例提供的仰拱預(yù)制單體、仰拱及仰拱預(yù)制單體的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)備料、拌合、入模、振蕩成型、初養(yǎng)、終養(yǎng)預(yù)制得到仰拱預(yù)制單體，將多個(gè)個(gè)仰拱預(yù)制單體串聯(lián)拼接在一起，相鄰兩個(gè)距離在8毫米以內(nèi)，錯(cuò)臺(tái)在5毫米以內(nèi)，隧道施工現(xiàn)場(chǎng)拼接成仰拱。由于仰拱預(yù)制單體提前預(yù)制，仰拱預(yù)制單體的表面保持清潔，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，且不會(huì)出現(xiàn)表面殘留過(guò)多雜物的情況，從而保持了遂底的健康?；钚苑勰┗炷辆邆涓邚?qiáng)度、高韌性和高耐久性的特點(diǎn)，在洞外預(yù)制仰拱單體，洞內(nèi)安裝，提高了仰拱的施工速度和施工質(zhì)量，改善隧道結(jié)構(gòu)的受力體系，有效解決了隧道運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)的隧底翻漿冒泥、上拱隆起、底板開(kāi)裂等病害問(wèn)題，采用預(yù)制安裝施工同時(shí)也提高了隧道仰拱的施工速度，使仰拱可以盡快為支護(hù)結(jié)構(gòu)提供支撐作用。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖進(jìn)行論述，顯然，在結(jié)合附圖進(jìn)行描述的技術(shù)方案僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。
[0030]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中仰拱預(yù)支單體連接處示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0032]考慮到目前仰拱均為現(xiàn)場(chǎng)澆筑，仰拱表面殘留過(guò)多雜物，不夠清潔，影響遂底施工質(zhì)量，造成遂底翻漿冒泥、上拱隆起、底板開(kāi)裂等病害的問(wèn)題，本實(shí)施例提供了一種仰拱預(yù)制單體、仰拱及仰拱預(yù)制單體的制備方法。
[0033]一種仰拱預(yù)制單體，其兩端分別為連接端，其中一個(gè)連接端設(shè)置榫頭，另一個(gè)連接端設(shè)置榫槽；兩個(gè)連接端的底部分別開(kāi)有凹槽，并在距離底面相同高度處分別開(kāi)有螺紋通孔；螺紋通孔自連接端的端面延伸至凹槽。
[0034]一種仰拱，由多個(gè)上述仰拱預(yù)制單體串聯(lián)而成，相鄰兩個(gè)仰拱預(yù)制單體插接，且采用螺栓連接，二者之間的間距小于8毫米，錯(cuò)臺(tái)小于5毫米。
[0035]一種上述仰拱預(yù)制單體的制備方法，包括:
[0036]步驟1，準(zhǔn)備原料，原料包括:石英砂、鋼纖維、425R普通硅酸鹽水泥、微硅粉、礦渣粉及RPC專用外加劑、水；原料的添加比例為:以質(zhì)量比計(jì)算，425R普通硅酸鹽水泥:石英砂:微硅粉:礦渣粉:鋼纖維:減水劑、水為1:1.1?1.5:0.I?0.5:0.2?0.5:1.0?3.0:0.01 ?0.03:0.1 ?0.4 ;
[0037]步驟2，將原料進(jìn)行拌和得到拌和料；
[0038]步驟3，將拌和料送入模具，振搗成型得初制仰拱預(yù)制單體；
[0039]步驟4，將初制仰拱預(yù)制單體進(jìn)行升溫、恒溫、降溫