CN103912093B - 地下结构预制闭腔式空心构件 - Google Patents
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Abstract
一种地下结构预制闭腔式空心构件，它包括有钢筋混凝土主体和芯模；在钢筋混凝土主体内部设置轻质低强度材料的芯模，在该钢筋混凝土主体内设置钢筋笼结构，在钢筋笼结构内部安装一个或多个不连续的轻质低强度材料的芯模。所述的芯模固定在钢筋笼结构上。在钢筋混凝土主体的两侧端设置有装配连接构造的凹凸榫口式接头，一端设置榫头，另一端设置与榫头配合的榫槽。在钢筋混凝土主体的四周设置有环形防水槽。本发明的有益效果是：（1）预制构件内部设置空腔后可大大减轻其重量，方便运输和拼装施工作业；（2）可有效降低构件的混凝土和钢筋用量，进而降低工程造价；（3）可避免大体积混凝土施工引起的水化热、裂缝等相关问题。
Description
技术领域
本发明涉及地铁及地下工程技术领域，尤其涉及用于装配式地下结构的一种内部闭腔式空心钢筋混凝土构件。
背景技术
钢筋混凝土构件预制装配技术以其工厂化生产、高品质、提升工程建设效率、低资源消耗和低环境影响等优势，在建筑工程领域得到了越来越多的应用，取得了较好的经济效益和社会效益。钢筋混凝土预制构件技术以往在民用建筑工程和市政工程中均有较多的应用，民用建筑的楼板等构件很早就已采用空心预制构件（非封闭式），具有结构简单、强度高、重量轻、施工运输方便等特点，已广泛应用于地上建筑工程领域；市政道路及桥梁工程采用预制技术较多，市政地下工程采用的钢筋混凝土预制构件通常为实体钢筋混凝土构件，且构件的体量较小，如市政管线隧道及地铁盾构隧道的管片衬砌等。
对于大型地下结构工程，如地铁车站和地下空间开发利用工程，以往国内没有采用预制技术的先例，而这类工程的结构无论其体量（构件尺度）、结构厚度、结构重量，还是结构的钢筋用量都非常可观，对预制构件而言，每一块独立构件的重量也对施工安装形成了挑战。
在满足结构整体受力要求的情况下，寻求有效降低大型地下结构预制装配式构件的重量，并有效减少地下结构的钢筋用量，从而降低资源消耗，实现建设工程的绿色节能，方便构件的吊装、运输及拼装，是大型地下结构预制技术广泛应用的关键之一。研究和应用能够有效降低构件重量的新型闭腔式预制构件能够解决大型预制装配地下结构所面临的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下结构预制闭腔式空心构件，它解决大型地下工程钢筋混凝土预制构件重量过大、钢筋和混凝土用量过多等问题，提出了采用闭腔式空心预制钢筋混凝土结构构件，在满足结构受力的情况下，减少资源消耗，降低构件自重，方便构件的吊装、运输及拼装。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种地下结构预制闭腔式空心构件，它包括有钢筋混凝土主体和芯模；在钢筋混凝土主体内部设置轻质低强度材料的芯模，在该钢筋混凝土主体内设置钢筋笼结构，在钢筋笼结构内部安装一个或多个不连续的轻质低强度材料的芯模。
所述的芯模固定在钢筋笼结构上。
在钢筋混凝土主体的两侧端设置有装配连接构造的凹凸榫口式接头，一端设置榫头，另一端设置与榫头配合的榫槽。
在钢筋混凝土主体的四周设置有环形防水槽。
本发明的有益效果是：
（1）预制构件内部设置空腔后可大大减轻其重量，方便运输和拼装施工作业；
（2）可有效降低构件的混凝土和钢筋用量，进而降低工程造价；
（3）可避免大体积混凝土施工引起的水化热、裂缝等相关问题。
附图说明
图1是本发明的平面示意图。
图2是图1A-A剖面示意图。
图3是图1B-B剖面示意图。
附图标记说明：
1、闭腔；
2、凸榫；
3、防水槽；
4、芯模；
5、钢筋笼；
6、垫块；
7、凹槽；
8、钢筋混凝土主体。
具体实施方式
参见图1、图2、图3所示：一种地下结构预制闭腔式空心构件，它包括有钢筋混凝土主体8和芯模4；在钢筋混凝土主体8内部设置轻质低强度材料的芯模4，在该钢筋混凝土主体8内设置钢筋笼5结构，在钢筋笼5结构内部安装一个或多个不连续的轻质低强度材料的芯模4；该芯模4固定在钢筋笼5结构上。
在钢筋混凝土主体的两侧端设置有装配连接构造的凹凸榫口式接头，一端设置榫头，另一端设置与榫头配合的榫槽。
在钢筋混凝土主体的四周设置有环形防水槽3。
结合附图，以闭腔式预制墙板构件为例，对本发明的具体实施方式如下说明：
（1）根据墙板构件的受力状态、防水、构造和拼装施工等要求，确定构件的形状及其内部闭腔1的形状、连接构造和防水构造等；
（2）根据需求选取芯模4材料，按闭腔1的形状制作芯模4；
（3）制作钢筋笼5，通过垫块6限位将芯模4有效固定其中；
（4）将钢筋笼5和芯模4置于模板内，浇筑混凝土。
本发明的地下结构预制闭腔式构件主要由两部分组成：钢筋混凝土主体和芯模。在主体内部设置轻质低强度材料的芯模，浇筑混凝土后形成闭腔式钢筋混凝土构件，在构件的四周设置装配连接构造和防水构造。制作该构件时，在钢筋笼内部根据需要安装一个或多个不连续的轻质低强度材料的芯模；芯模需有效固定在钢筋笼结构上，并能够抵抗混凝土浇筑时产生的浮力；浇筑构件混凝土，最终形成预制构件。
预制构件的形状根据需要确定，其内部可以设置单一闭腔，也可以设置多个不连续的闭腔，闭腔的形状可以是多个平面或曲面组合成的规则或者不规则空间面；外部形状可以是规则的长方体、弧形体或者其他不规则多面体。
芯模的外观形状等同闭腔的形状，芯模的边角可以是直线、曲线和多段线的直角边或者倒角边形式。圆顺的倒角边更用有利于钢筋混凝土构件均匀受力。
芯模可采用轻质低强度的材料，可以是泡沫类材料、发泡混凝土材料、塑料成型材料或硬壁充气气囊等。芯模材料应具备质轻、强度适中特性，即满足浇筑混凝土时保持形状要求、表面吸水性差（必要时应进行表面材料不吸水处理）和造价低等特点。
闭腔式空心钢筋混凝土构件的四周表面设置连接构造和防水构造，其具体型式根据需求设置。
闭腔式空心钢筋混凝土构件的厚度应满足预制构件整体和局部受力、结构自防水和结构构造要求。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
Claims (1)
1.一种地下结构预制闭腔式空心构件，其特征在于：它包括有钢筋混凝土主体和芯模；在钢筋混凝土主体内部设置轻质低强度材料的芯模，在该钢筋混凝土主体内设置钢筋笼结构，在钢筋笼结构内部安装一个或多个不连续的轻质低强度材料的芯模；
所述的芯模固定在钢筋笼结构上；
在钢筋混凝土主体的两侧端设置有装配连接构造的凹凸榫口式接头，一端设置榫头，另一端设置与榫头配合的榫槽；
在钢筋混凝土主体的四周设置有环形防水槽；
所述的一种地下结构预制闭腔式空心构件，它的制作步骤如下：
(1)、根据墙板构件的受力状态、防水、构造和拼装施工要求，确定构件的形状及其内部闭腔(1)的形状、连接构造和防水构造；
(2)、根据需求选取芯模(4)材料，按闭腔(1)的形状制作芯模(4)；
(3)、制作钢筋笼(5)，通过垫块(6)限位将芯模(4)有效固定其中；
(4)、将钢筋笼(5)和芯模(4)置于模板内，浇筑混凝土；
所述芯模采用轻质低强度的材料，是泡沫类材料、发泡混凝土材料、塑料成型材料或硬壁充气气囊；芯模材料应具备质轻、强度适中特性，即满足浇筑混凝土时保持形状要求、表面吸水性差、表面材料不吸水处理和造价低特点。
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