CN109403377A - 一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊 - Google Patents
一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于双层波形钢板‑混凝土组合板的装配式综合管廊，涉及地下结构物技术领域。该体系的顶板、底板和内外墙板采用双层波形钢板‑混凝土组合板，在横断面上分块拼装，并沿长度方向分段组装。各块、各段通过在双层波形钢板‑混凝土组合板周边设置的边缘加劲区采用螺栓连接。双层波形钢板‑混凝土组合板由上下两层波形钢板和中间的混凝土、方形或圆形薄壁型钢管、栓钉组成。边缘加劲区由外端板、内端板、加劲板和背板构成。在节点内角处，沿长度方向均匀布置地震耗能器。该体系充分发挥了组合结构的优势，结构性能优越，抗震效果好，舱体布置灵活，节省材料，自重轻，便于运输和吊装，施工效率高、质量好，具有广阔的工程应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及地下结构物技术领域。
背景技术
综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上市政管线的构筑物及附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。近年来，随着国家对城市规划和建设的高度重视和推进，综合管廊的发展进入了前所未有的加速期。
相对于现浇式综合管廊，装配式综合管廊具有施工效率高、施工质量好、作业过程整洁环保的优点。传统的装配式综合管廊多采用钢筋混凝土结构或钢波纹管式结构：钢筋混凝土式综合管廊自重大，运输和吊装不便，材料用量多；钢波纹管式综合管廊则存在易渗漏、抗浮能力低，接口设计和加工复杂，受圆形、拱形断面形状所限无法提供较大空间等问题。
随着城市不断发展，对综合管廊的需求日益增大，同时地下结构的抗震问题也越来越受到重视。所以开发和研究一种结构性能可靠，施工方便，节约材料，同时抗震效果好的新型装配式综合管廊，是十分有必要的。
发明内容
本发明提出了一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊：该体系的顶板、底板和内外墙板采用双层波形钢板-混凝土组合板，在横断面上分块拼装，并沿长度方向分段组装；各块、各段通过在双层波形钢板-混凝土组合板周边设置的边缘加劲区采用螺栓连接；双层波形钢板-混凝土组合板由上下两层波形钢板和中间的混凝土、方形或圆形薄壁型钢管、栓钉组成；边缘加劲区由外端板、内端板、加劲板和背板构成；在节点内角处，沿长度方向均匀布置地震耗能器。该体系充分发挥了组合结构的优势，结构性能优越，抗震效果好，舱体布置灵活，节省材料，自重轻，便于运输和吊装，施工效率高、质量好，具有广阔的工程应用前景。
本发明的技术方案如下：
一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，该体系包括顶板、底板、外墙板、内墙板、双层波形钢板-混凝土组合板、边缘加劲区、内端板、外端板、加劲板、背板、波形钢板、方形薄壁型钢管、圆形薄壁型钢管、混凝土、栓钉、螺栓、地震耗能器、耳板。所有构件均可提前预制，现场再进行装配。
顶板、底板、外墙板和内墙板采用双层波形钢板-混凝土组合板，在横断面上分块拼装，连接位置设在顶板、底板的三分之一板跨处。沿管廊长度方向分段组装，段数根据实际需求确定。各块、各段通过在双层波形钢板-混凝土组合板周边设置的边缘加劲区采用螺栓连接。
双层波形钢板-混凝土组合板由上下两层波形钢板和中间的混凝土、方形薄壁型钢管或圆形薄壁型钢管、栓钉组成。在两层波形钢板的内侧均匀焊接栓钉。顶板和底板采用的双层波形钢板-混凝土组合板中，按一定距离布置方形薄壁型钢管，在方形薄壁型钢管以外的区域浇筑混凝土。外墙板和内墙板采用的双层波形钢板-混凝土组合板中，按一定距离布置圆形薄壁型钢管，在圆形薄壁型钢管的内外区域均浇筑混凝土。
在双层波形钢板-混凝土组合板周边焊接内端板、外端板和背板，并在三者围成的区域内均匀焊接一定数量的加劲板，形成边缘加劲区。在外端板上预留螺栓孔，通过螺栓连接相邻两块双层波形钢板-混凝土组合板。顶板、底板沿板厚方向采用两排螺栓连接，外墙板、内墙板的纵向拼接处，沿板厚方向采用单排螺栓连接，并偏向内侧布置。
在预制顶板、底板、外墙板、内墙板的节点时，外墙板或内墙板伸入顶板或底板的混凝土内，顶板或底板的波形钢板在外墙板或内墙板的两侧焊接。
在顶板、底板、外墙板、内墙板的节点内角处，沿管廊长度方向均匀布置地震耗能器，地震耗能器采用低屈服点钢材制作，其截面形式可采用T形钢、角钢或冷弯卷边型钢。预先在双层波形钢板-混凝土组合板的表面焊接耳板，将地震耗能器与耳板通过螺栓连接。地震过后，损坏的地震耗能器可更换成新的。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)采用双层波形钢板-混凝土组合板，承载力高，结构性能优越，材料用量比传统形式更低。
(2)构件可提前预制，现场直接装配完成，满足多种断面尺寸、舱体数量的使用需求，施工方便、生产效率高。
(3)设置边缘加劲区，采用螺栓连接各预制构件，连接形式可靠，装配简单方便。
(4)自重轻，方便预制构件的运输和吊装，并节省相应施工费用。
(5)在节点处设置地震耗能器，耗能效果较好，满足地震区的结构抗震要求。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明中双层波形钢板-混凝土组合板截面示意图；
图3为本发明中边缘加劲区构造示意图；
图4为本发明中双层波形钢板-混凝土组合板拼接示意图；
图5为本发明中板件节点做法示意图；
图6为本发明中地震耗能器示意图；
图中：1-顶板、2-底板、3-外墙板、4-内墙板、5-双层波形钢板-混凝土组合板、6-边缘加劲区、7-内端板、8-外端板、9-加劲板、10-背板、11-波形钢板、12-方形薄壁型钢管、13-圆形薄壁型钢管、14-混凝土、15-栓钉、16-螺栓、17-地震耗能器、18-耳板。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，该体系的顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)和内墙板(4)采用双层波形钢板-混凝土组合板(5)，在横断面上分块拼装，连接位置设在顶板(1)、底板(2)的三分之一板跨处；沿管廊长度方向分段组装，段数根据实际需求确定；各块、各段通过在双层波形钢板-混凝土组合板(5)周边设置的边缘加劲区(6)连接。
如图2所示，双层波形钢板-混凝土组合板(5)由上下两层波形钢板(11)和中间的混凝土(14)、方形薄壁型钢管(12)或圆形薄壁型钢管(13)、栓钉(15)组成；在两层波形钢板(11)的内侧均匀焊接栓钉(15)；顶板(1)和底板(2)采用的双层波形钢板-混凝土组合板(5)中，按一定距离布置方形薄壁型钢管(12)，在方形薄壁型钢管(12)以外的区域浇筑混凝土(14)；外墙板(3)和内墙板(4)采用的双层波形钢板-混凝土组合板(5)中，按一定距离布置圆形薄壁型钢管(13)，在圆形薄壁型钢管(13)的内外区域均浇筑混凝土(14)。
如图3所示，在双层波形钢板-混凝土组合板(5)周边焊接内端板(7)、外端板(8)和背板(10)，并在三者围成的区域内均匀焊接一定数量的加劲板(9)，形成边缘加劲区(6)；在外端板(8)上预留螺栓孔。
如图4所示，通过螺栓(16)连接相邻两块双层波形钢板-混凝土组合板(5)；顶板(1)、底板(2)沿板厚方向采用两排螺栓(16)连接，外墙板(3)、内墙板(4)的纵向拼接处，沿板厚方向采用单排螺栓(16)连接，并偏向内侧布置。
如图5所示，在预制顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)、内墙板(4)的节点时，外墙板(3)或内墙板(4)伸入顶板(1)或底板(2)的混凝土(14)内，顶板(1)或底板(2)的波形钢板(11)在外墙板(3)或内墙板(4)的两侧焊接。
如图6所示，在顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)、内墙板(4)的节点内角处，沿管廊长度方向均匀布置地震耗能器(17)，地震耗能器(17)采用低屈服点钢材制作，其截面形式可采用T形钢、角钢或冷弯卷边型钢；预先在双层波形钢板-混凝土组合板(5)的表面焊接耳板(18)，将地震耗能器(17)与耳板(18)通过螺栓(16)连接；地震过后，损坏的地震耗能器(17)可更换成新的。
本发明提出了一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊。该体系充分发挥了组合结构的优势，结构性能优越，抗震效果好，舱体布置灵活，节省材料，自重轻，便于运输和吊装，施工效率高、质量好，具有广阔的工程应用前景。
以上所述仅仅是本发明的优选实施方案，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案。在本领域的普通技术人员在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干修改、补充或改用类似方式替代，这些也应视作本发明的保护范围。
尽管本文较多地使用了：1-顶板、2-底板、3-外墙板、4-内墙板、5-双层波形钢板-混凝土组合板、6-边缘加劲区、7-内端板、8-外端板、9-加劲板、10-背板、11-波形钢板、12-方形薄壁型钢管、13-圆形薄壁型钢管、14-混凝土、15-栓钉、16-螺栓、17-地震耗能器、18-耳板等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明的精神相违背的。
Claims (6)
1.一种基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，涉及地下结构物技术领域；该体系包括顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)、内墙板(4)、双层波形钢板-混凝土组合板(5)、边缘加劲区(6)、内端板(7)、外端板(8)、加劲板(9)、背板(10)、波形钢板(11)、方形薄壁型钢管(12)、圆形薄壁型钢管(13)、混凝土(14)、栓钉(15)、螺栓(16)、地震耗能器(17)、耳板(18)；所有构件均可提前预制，现场再进行装配。
2.根据权利要求1所述的基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，其特征在于：顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)和内墙板(4)采用双层波形钢板-混凝土组合板(5)，在横断面上分块拼装，连接位置设在顶板(1)、底板(2)的三分之一板跨处；沿管廊长度方向分段组装，段数根据实际需求确定；各块、各段通过在双层波形钢板-混凝土组合板(5)周边设置的边缘加劲区(6)采用螺栓(16)连接。
3.根据权利要求1所述的基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，其特征在于：双层波形钢板-混凝土组合板(5)由上下两层波形钢板(11)和中间的混凝土(14)、方形薄壁型钢管(12)或圆形薄壁型钢管(13)、栓钉(15)组成；在两层波形钢板(11)的内侧均匀焊接栓钉(15)；顶板(1)和底板(2)采用的双层波形钢板-混凝土组合板(5)中，按一定距离布置方形薄壁型钢管(12)，在方形薄壁型钢管(12)以外的区域浇筑混凝土(14)；外墙板(3)和内墙板(4)采用的双层波形钢板-混凝土组合板(5)中，按一定距离布置圆形薄壁型钢管(13)，在圆形薄壁型钢管(13)的内外区域均浇筑混凝土(14)。
4.根据权利要求1所述的基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，其特征在于：在双层波形钢板-混凝土组合板(5)周边焊接内端板(7)、外端板(8)和背板(10)，并在三者围成的区域内均匀焊接一定数量的加劲板(9)，形成边缘加劲区(6)；在外端板(8)上预留螺栓孔，通过螺栓(16)连接相邻两块双层波形钢板-混凝土组合板(5)；顶板(1)、底板(2)沿板厚方向采用两排螺栓(16)连接，外墙板(3)、内墙板(4)的纵向拼接处，沿板厚方向采用单排螺栓(16)连接，并偏向内侧布置。
5.根据权利要求1所述的基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，其特征在于：在预制顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)、内墙板(4)的节点时，外墙板(3)或内墙板(4)伸入顶板(1)或底板(2)的混凝土(14)内，顶板(1)或底板(2)的波形钢板(11)在外墙板(3)或内墙板(4)的两侧焊接。
6.根据权利要求1所述的基于双层波形钢板-混凝土组合板的装配式综合管廊，其特征在于：在顶板(1)、底板(2)、外墙板(3)、内墙板(4)的节点内角处，沿管廊长度方向均匀布置地震耗能器(17)，地震耗能器(17)采用低屈服点钢材制作，其截面形式可采用T形钢、角钢或冷弯卷边型钢；预先在双层波形钢板-混凝土组合板(5)的表面焊接耳板(18)，将地震耗能器(17)与耳板(18)通过螺栓(16)连接；地震过后，损坏的地震耗能器(17)可更换成新的。
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