CN109653246A - 一种装配式混凝土综合管廊结构及施工方法 - Google Patents

一种装配式混凝土综合管廊结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装配式混凝土综合管廊结构及施工方法，综合管廊是由多个预制件组成主要包括弧形拱顶、弧形侧墙、仰拱、防水减震层、管廊主体、U型螺栓、衬砌企口等预制混凝土构件进行装配建造，本发明的有益效果是大幅降低地下结构修建成本，布局合理，既保证功能，又要保证受力，抗震防水，另外还兼顾构件的生产、运输与施工。使各部件的连接更加简单、安全、效率、耐久，适用范围广、施工方便、施工速度快、经济效果好，顶管法施工避免了施工过程中对城市交通及生活环境的影响。

Description

一种装配式混凝土综合管廊结构及施工方法
技术领域
本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种装配式混凝土地下综合管廊结构及施工方法。
背景技术
装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主．通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。目前城市交通建设如火如荼，我国大中城市必将掀起地下工程建设的新一轮高潮，由于地下空间的稀缺性，对集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”的城市地下综合体的需求巨大。
国外城市地下空间开发利用历史悠久，多以大型地下交通枢纽结合商业设施和停车场、容多种交通形式于一体的地下空间综合体类型呈现。在国际上，日本和欧美在地下空间的开发和建设处于领先地位，最先倡导并提出地下城市和城市地下空间的综合化和立体化开发理念。总体看，包含有多种交通方式或多种功能的地下空间综合体许多国家时有出现，尚未见集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”城市地下综合体类型。因此，迫切需要开发地下空间综合体。由于结构整体性差、渗漏、裂缝等原因，存在许多影响结构安全及正常使用的隐患和缺陷，逐渐被现浇混凝土结构所取代。但随着当前新兴的装配式混凝土结构的应用，特别是近年来引进了许多国外先进技术，本土化的装配式混凝土结构建造新技术正逐步形成。
目前，地下工程的修建费用仍居高不下，尤其地下综合管廊结构的整体空间布局较难做到合理，既保证功能，又要保证受力，另外还有兼顾构件的生产、运输与施工，在现场连接十分困难。并且干式连接的各层剪力问题比较严重，较难解决。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种装配式混凝土综合管廊结构及施工方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种装配式混凝土综合管廊结构，装配式混凝土综合管廊结构由外到内总共分为三层：第一层为初期支护部分，包括弧形拱顶、弧形侧墙、仰拱，弧形拱顶与其两侧的弧形侧墙通过U型螺栓连接，弧形侧墙与仰拱通过U型螺栓连接；第二层为防水减震层，用于填充第一层初期支护部分与第三层管廊主体部分之间的空隙；第三层为管廊主体部分，管廊主体包括：预制结构板一、预制结构板二、预制结构板三、预制结构板四、中层结构板、中间结构板；所述预制结构板一的上端与预制结构板二的一端部通过U型螺栓连接；预制结构板一的下端与预制结构板三的上端通过U型螺栓连接，预制结构板三的下端与预制结构板四的一端部通过U型螺栓连接，中层结构板的一端与预制结构板一的端部通过膨胀螺栓连接，中层结构板的另一端与中间结构板的中部通过膨胀螺栓连接，中层结构板左右对称布置在管廊主体内；中间结构板上部与预制结构板二通过膨胀螺栓连接，中间结构板下部与预制结构板四通过膨胀螺栓连接。
进一步地，所述预制结构板二的中部下端设置有预制的连接槽，预制结构板四的中部上端设置有预制的连接槽；单个管廊主体上设有两块左右对称的预制结构板一，单个管廊主体上设有两块左右对称的预制结构板三；中间结构板的上下两端带有凸起，分别与预制结构板二和预制结构板四上预制的连接槽相匹配，中间结构板的中部和预制结构板一的下端均设置有预制的阶梯型连接槽，阶梯型连接槽用于与中层结构板连接，中间结构板上部与预制结构板二通过穿过连接槽里预留螺栓孔的膨胀螺栓连接，中间结构板下部与预制结构板四通过穿过连接槽里预留螺栓孔的膨胀螺栓连接。
进一步地，所述弧形拱顶与弧形侧墙连接处设置衬砌企口一；弧形侧墙与仰拱连接处设置衬砌企口二，衬砌企口一、衬砌企口二内均预留U型螺栓孔；弧形拱顶与其两侧的弧形侧墙通过穿过衬砌企口一内预留U型螺栓孔的U型螺栓连接；弧形侧墙与仰拱通过穿过衬砌企口二内预留U型螺栓孔的U型螺栓连接。
进一步地，所述防水减震层内部的填充物为橡胶混凝土。
进一步地，所述装配式混凝土综合管廊结构的初期支护部分由多个单元体拼接而成，每个单元体长度为2m。
进一步地，所述管廊主体的纵向连接均采用U型螺栓连接。
一种装配式混凝土综合管廊结构的施工方法，包括以下步骤：
1）采用顶管法施工将预制初期支护部分顶到预计位置，并进行连接；
2）进行管廊主体部分的各部位构件的拼接组装；
3）在初期支护部分与管廊主体部分之间填充防水减震层。
本发明的有益效果：本发明的有益效果是大幅降低地下结构修建成本，布局合理，既保证功能，又要保证受力，抗震防水，另外还兼顾构件的生产、运输与施工。使各部件的连接更加简单、安全、效率、耐久，适用范围广、施工方便、施工速度快、经济效果好，顶管法施工避免了施工过程中对城市交通及生活环境的影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
图1为装配式混凝土综合管廊结构正视图；
图2为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体正视图；
图3为装配式混凝土综合管廊结构衬砌部分连接示意图；
图4为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体连接示意图；
图5为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体A处细节图；
图6为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体B-B截面示意图；
图7为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体C处细节图；
图8为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体D处细节图；
图9为装配式混凝土综合管廊结构管廊主体E处细节图；
图10为预制结构板一结构示意图；
图11为预制结构板二结构示意图；
图12为预制结构板三结构示意图；
图13为预制结构板四结构示意图；
图14为中层结构板结构示意图；
图15为中间结构板结构示意图。
图中，1为弧形拱顶；2为弧形侧墙；3为仰拱；4为防水减震层；5为管廊主体；5-1为预制结构板一；5-2为预制结构板二；5-3预制结构板三；5-4为预制结构板四；5-5为中层结构板；5-6为中间结构板；6为U型螺栓；7为膨胀螺栓；8-1为衬砌企口一；8-2为衬砌企口二；9为连接槽；10为阶梯型连接槽。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述.
实施例：如图1-图15所示，一种装配式混凝土综合管廊结构，包括弧形拱顶1、弧形侧墙2、仰拱3、防水减震层4、管廊主体5、U型螺栓6、膨胀螺栓7、衬砌企口一8-1、衬砌企口二8-2。
所述装配式混凝土综合管廊结构由外到内总共分为三层：
第一层为初期支护部分，主要由三部分组成：弧形拱顶1、弧形侧墙2、仰拱3，弧形拱顶1与其两侧的弧形侧墙2通过穿过衬砌企口预留的螺栓槽的U型螺栓6连接，弧形侧墙2与仰拱3通过U型螺栓6连接，衬砌企口有两种类型：衬砌企口一8-1、衬砌企口二8-2，施工过程中采用顶管法施工将预制初期支护构件顶到预计位置，并进行连接。装配式混凝土综合管廊结构的初期支护部分由多个单元体拼接而成，每个单元体长度为2m。
第二层为防水减震层4，主要用于填充第一层初期支护部分与第三层管廊主体部分之间的空隙，主要填充物为橡胶混凝土，其特性为：防水性能优良，减少地震带来的危害。
第三层为管廊主体5部分，管廊主体5主要包括：预制结构板一5-1、预制结构板二5-2、预制结构板三5-3、预制结构板四5-4、中层结构板5-5、中间结构板5-6；预制结构板一5-1、预制结构板二5-2、预制结构板三5-3、预制结构板四5-4、中层结构板5-5、中间结构板5-6的连接端均预留螺栓孔；预制结构板一5-1、预制结构板二5-2、预制结构板三5-3、预制结构板四5-4之间均通过U型螺栓6连接，中间结构板5-6上部与预制结构板二5-2通过穿过连接槽9里预留螺栓孔的膨胀螺栓7连接，中间结构板5-6下部与预制结构板四5-4通过穿过连接槽9里预留螺栓孔的膨胀螺栓7连接，中层结构板5-5一端与预制结构板一5-1通过膨胀螺栓7连接，中层结构板5-5另一端与中间结构板5-6通过膨胀螺栓7连接，中层结构板5-5左右对称布置。
一种装配式混凝土综合管廊结构的施工方法，包括以下步骤：
1）采用顶管法施工将预制初期支护部分顶到预计位置，并进行连接；
2）进行管廊主体部分的各部位构件的拼接组装；
3）在初期支护部分与管廊主体部分之间填充防水减震层。

Claims (7)

1.一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：装配式混凝土综合管廊结构由外到内总共分为三层：
第一层为初期支护部分，包括弧形拱顶（1）、弧形侧墙（2）、仰拱（3），弧形拱顶（1）与其两侧的弧形侧墙（2）通过U型螺栓（6）连接，弧形侧墙（2）与仰拱（3）通过U型螺栓（6）连接；
第二层为防水减震层（4），用于填充第一层初期支护部分与第三层管廊主体部分之间的空隙；
第三层为管廊主体（5）部分，管廊主体（5）包括：预制结构板一（5-1）、预制结构板二（5-2）、预制结构板三（5-3）、预制结构板四（5-4）、中层结构板（5-5）、中间结构板（5-6）；所述预制结构板一（5-1）的上端与预制结构板二（5-2）的一端部通过U型螺栓（6）连接；预制结构板一（5-1）的下端与预制结构板三（5-3）的上端通过U型螺栓（6）连接，预制结构板三（5-3）的下端与预制结构板四（5-4）的一端部通过U型螺栓（6）连接，
中层结构板（5-5）的一端与预制结构板一（5-1）的端部通过膨胀螺栓(7)连接，中层结构板（5-5）的另一端与中间结构板（5-6）的中部通过膨胀螺栓(7)连接，中层结构板（5-5）左右对称布置在管廊主体（5）内；中间结构板（5-6）上部与预制结构板二（5-2）通过膨胀螺栓(7)连接，中间结构板（5-6）下部与预制结构板四（5-4）通过膨胀螺栓(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：所述预制结构板二（5-2）的中部下端设置有预制的连接槽（9），预制结构板四（5-4）的中部上端设置有预制的连接槽（9）；
单个管廊主体（5）上设有两块左右对称的预制结构板一（5-1），单个管廊主体（5）上设有两块左右对称的预制结构板三（5-3）；
中间结构板（5-6）的上下两端带有凸起，分别与预制结构板二（5-2）和预制结构板四（5-4）上预制的连接槽（9）相匹配，中间结构板（5-6）的中部和预制结构板一（5-1）的下端均设置有预制的阶梯型连接槽（10），阶梯型连接槽（10）用于与中层结构板（5-5）连接，中间结构板（5-6）上部与预制结构板二（5-2）通过穿过连接槽（9）里预留螺栓孔的膨胀螺栓(7)连接，中间结构板（5-6）下部与预制结构板四（5-4）通过穿过连接槽（9）里预留螺栓孔的膨胀螺栓(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：所述弧形拱顶（1）与弧形侧墙（2）连接处设置衬砌企口一（8-1）；弧形侧墙（2）与仰拱（3）连接处设置衬砌企口二（8-2），衬砌企口一（8-1）、衬砌企口二（8-2）内均预留U型螺栓孔；弧形拱顶（1）与其两侧的弧形侧墙（2）通过穿过衬砌企口一（8-1）内预留U型螺栓孔的U型螺栓（6）连接；弧形侧墙（2）与仰拱（3）通过穿过衬砌企口二（8-2）内预留U型螺栓孔的U型螺栓（6）连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：所述防水减震层（4）内部的填充物为橡胶混凝土。
5.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：所述装配式混凝土综合管廊结构的初期支护部分由多个单元体拼接而成，每个单元体长度为2m。
6.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构，其特征在于：所述管廊主体（5）的纵向连接均采用U型螺栓（6）连接。
7.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土综合管廊结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）采用顶管法施工将预制初期支护部分顶到预计位置，并进行连接；
2）进行管廊主体（5）部分的各部位构件的拼接组装；
3）在初期支护部分与管廊主体（5）部分之间填充防水减震层（4）。
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