CN112593991A - 预制轨顶风道结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制轨顶风道结构及其施工方法，该预制轨顶风道结构包括：预制构件，包括底板及设于所述底板相对两侧的两个侧板，两个所述侧板均自所述底板向上延伸，各所述侧板内均设有预埋件，所述预埋件穿出于所述侧板的顶面；以及中板，与所述底板相对且间隔设置，所述中板设有与所述预埋件一一对应的预留孔，所述预留孔贯穿所述中板，所述预留孔的尺寸大于所述预埋件的尺寸，所述预埋件穿置于所述预留孔内并通过混凝土浇筑固定。本方案的预制轨顶风道结构便于维护和安装，施工容错性好，且不影响后续工程的施工。

Description

预制轨顶风道结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及轨顶风道技术领域，特别是涉及一种预制轨顶风道结构及其施工方法。

背景技术

轨顶风道，即列车顶排风道，是地铁车站通风系统中重要的内部结构构件。轨顶风道通常包括预制结构和现浇结构两种，目前大多数采用现浇结构。现浇结构分为后浇法和先浇法，其中，先浇法在是浇筑中板之前先浇筑轨顶风道，浇筑完成后施工中板。后浇法是浇筑轨顶风道顶板时预埋轨顶风道侧墙钢筋，待车站施工结束，施工队伍二次进场，搭设轨顶风道施工脚手架，安装轨顶风道底模板，绑扎风道底板和侧墙钢筋，钢筋报验合格后封闭轨顶风道侧墙模板，利用顶板上预留小洞口浇筑轨顶风道混凝土。无论哪种现浇施工方法，均存在各自的缺陷，施工工艺复杂，工期长。

采用预制式轨顶风道能够很好地解决现浇结构的不足，根据预制式轨顶风道结构形式划分，主要包括以下五种形式：(1)装配式钢骨架+外包防火板风道，此种方案施工质量及精度不易控制，列车运行时有震动，可能延迟铺轨进度，钢结构的防腐工程量大，维护困难，工程造价与维修费用都较高；(2)悬吊式风管+现浇吊墙组合风道，此种方案需施工二次进场，运营期间更换风管需要拆除接触网，对列车的正常运营会产生一定影响，列车运行时有震动，前期工程投入较低，但需要多次更换，后期维护费用高；(3)悬吊风管+装配式钢制下挂梁组合风道；此种方案安装便捷，但下挂梁精度不易控制，运营期间更换风管需要拆除接触网，对列车的正常运营会产生一定影响，列车运行时有震动，前期工程投入较低，但风管使用寿命有限，需要多次更换，后期维护费用高；(4)预制风道底板+现浇吊墙风道，此种方案吊装需借助起吊、升降设备，需施工二次进场，预制板的吊装需要借助起降设备，前期工程费较高；(5)全预制装配式钢筋混凝土风道，此种方案需借助起吊、升降设备进行吊装，吊墙重量较大，螺栓孔位置固定灵活性不足，安装期间困难，且预制吊墙构件形式复杂，部分工序不宜操作，前期工程费较高。总体而言，目前预制轨顶风道方案存在维护困难、安装要求高、对后续地铁其它施工工序影响大等问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前预制轨顶风道方案存在维护困难、安装要求高、对后续地铁其它施工工序影响大等问题，提供一种预制轨顶风道结构及其施工方法。

一种预制轨顶风道结构，包括：

预制构件，包括底板及设于所述底板相对两侧的两个侧板，两个所述侧板均自所述底板向上延伸，各所述侧板内均设有预埋件，所述预埋件穿出于所述侧板的顶面；以及

中板，与所述底板相对且间隔设置，所述中板设有与所述预埋件一一对应的预留孔，所述预留孔贯穿所述中板，所述预留孔的尺寸大于所述预埋件的尺寸，所述预埋件穿置于所述预留孔内并通过混凝土浇筑固定。

上述的预制轨顶风道结构在进行装配时，将预制构件的侧板的预埋件穿置于中板的预留孔中，再将混凝土浇筑在预留孔中以将预制构件与中板进行固定即可，整个装配过程简单，无需二次进场，不影响后续工程施工，可有效缩短工程工期；预制构件采用一体式的U形预制结构，构件强度高、重量轻、耐久性好，现场吊装作业及构件现场连接方便，也便于维护，并且预留孔的尺寸大于预埋件的尺寸，能够提高施工容错性，降低安装精度要求，使得安装更为容易。

在其中一个实施例中，所述预留孔包括相互连通的第一孔洞和第二孔洞，所述第二孔洞位于所述第一孔洞的上方，且所述第二孔洞的尺寸大于所述第一孔洞的尺寸。

在其中一个实施例中，所述预埋件的相对两侧分别连接有支撑件，所述支撑件位于所述第二孔洞内并与所述第二孔洞的底壁相抵接。

在其中一个实施例中，所述预埋件采用工字钢，所述支撑件为焊接于所述工字钢相对两侧的槽钢。

在其中一个实施例中，所述预埋件内设有抗剪栓钉。

在其中一个实施例中，所述预制构件设置有多个，多个所述预制构件并排布置且分别与所述中板连接，相邻两个所述预制构件对应设有相互适配的企口，所述企口之间设有间隙，所述间隙内填充有结构胶。

在其中一个实施例中，所述企口之间的间隙为8mm～10mm。

本申请还提出一种预制轨顶风道结构的施工方法，用于如上所述的预制轨顶风道结构，所述预制轨顶风道结构的施工方法包括以下步骤：

在中板上开设预留孔，所述预留孔贯穿所述中板；

将预制构件侧板内的预埋件穿置于所述预留孔内；

将混凝土浇筑于所述预留孔内。

在其中一个实施例中，在所述将预制构件侧板内的预埋件穿置于所述预留孔内的步骤之后还包括以下步骤：

在所述预埋件的相对两侧分别焊接支撑件。

在其中一个实施例中，在所述将所述预埋件穿置于所述预留孔内的步骤之后还包括以下步骤：

所述预埋件的顶部穿出于所述预留孔；将钢筋焊接在所述预埋件的顶部，通过所述钢筋将多个并排布置的所述预制构件串联起来；在所述钢筋与所述中板之间设置垫块，以将所述预制构件与所述中板临时固定；

在所述将混凝土浇筑于所述预留孔内的步骤之后还包括以下步骤：

待浇筑的混凝土达到设计强度后，将所述预埋件超过所述中板板面的部分切除，以将所述预制构件与所述中板永久固定。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明一实施例的预制轨顶风道结构的剖第一剖面示意图；

图2为图1中的预制轨顶风道结构的第二剖面示意图；

图3为预制轨顶风道结构从中板上方的俯视图；

图4为相邻两个预制构件之间的连接节点示意图。

10、预制构件；11、底板；12、侧板；13、预埋件；14、支撑件；15、抗剪栓钉；16、结构胶；20、中板；21、预留孔；211、第一孔洞；212、第二孔洞；30、钢筋。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参照图1至图3，本申请一实施例提供的预制轨顶风道结构，包括预制构件10和中板20，所述预制构件10包括底板11及设于所述底板11相对两侧的两个侧板12，两个所述侧板12均自所述底板11向上延伸，各所述侧板12内均设有预埋件13，所述预埋件13穿出于所述侧板12的顶面；所述中板20与所述底板11相对且间隔设置，所述中板20设有与所述预埋件13一一对应的预留孔21，所述预留孔21贯穿所述中板20，所述预留孔21的尺寸大于所述预埋件13的尺寸，所述预埋件13穿置于所述预留孔21内并通过混凝土浇筑固定。

具体地，预制构件10整体呈现出U形结构，其底板11和两个侧板12采用整体预制结构。预制构件10根据实际需要可设置为多个，多个预制构件10沿着风道的延伸方向并排设置并相互拼接而形成风道主体结构，每个预制构件10的宽度尺寸可根据实际情况进行设置，例如可设置为0.9米或1米。每个预制构件10的两个侧板12内分别设有预埋件13，预埋件13一般采用结构强度较高的预埋型钢，例如，在本实施例中预埋件13可采用工字钢。中板20上开设有预留孔21，预留孔21沿中板20的厚度方向贯穿于中板20的两侧，预留孔21的尺寸稍大于预埋件13的尺寸。可选地，预埋件13的顶端穿出于预留孔21而形成有临时固定部，预埋件13的临时固定部超出于中板20的板面，临时固定部用于焊接钢筋30。通过钢筋30将多个预制构件10串联起来，并在钢筋30与中板20之间设置垫块，以起到临时固定的作用。待混凝土浇筑完成并达到设计强度后，可将预埋件13的临时固定部切除。

上述的预制轨顶风道结构在进行装配时，将预制构件10的侧板12的预埋件13穿置于中板20的预留孔21中，再将混凝土浇筑在预留孔21中以将预制构件10与中板20进行固定即可，整个装配过程简单，无需二次进场，不影响后续工程施工，可有效缩短工程工期；预制构件10采用一体式的U形预制结构，构件强度高、重量轻、耐久性好，现场吊装作业及构件现场连接方便，也便于维护，并且预留孔21的尺寸大于预埋件13的尺寸，能够提高施工容错性，降低安装精度要求，使得安装更为容易。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，所述预留孔21包括相互连通的第一孔洞211和第二孔洞212，所述第二孔洞212位于所述第一孔洞211的上方，且所述第二孔洞212的尺寸大于所述第一孔洞211的尺寸。具体地，在进行装配时，侧板12上的预埋件13依次穿过第一孔洞211和第二孔洞212，第二孔洞212的尺寸较大，便于进行混凝土浇筑，同时也便于在第二孔洞212内安装其他构件。

进一步地，在本实施例中，所述预埋件13的相对两侧分别连接有支撑件14，所述支撑件14位于所述第二孔洞212内并与所述第二孔洞212的底壁相抵接。具体地，当预埋件13穿过第二孔洞212后，在预埋件13的相对两侧分别连接支撑件14，支撑件14与第二孔洞212的底壁相抵接，从而起到一定的支撑作用，然后再向第二孔洞212内浇筑混凝土，待混凝土凝固后，预埋件13和支撑件14均被包埋于混凝土中，能够有效提升预制构件10与中板20连接部位的结构强度。可选地，在本实施例中，所述预埋件13采用工字钢，例如可采用10号工字钢，所述支撑件14为焊接于所述工字钢相对两侧的槽钢，可进一步保证结构强度。

进一步地，在本实施例中，所述预埋件13内设有抗剪栓钉15，可有效提升预制构件10的抗剪切强度和连接力。其中，抗剪栓钉15的具体数量可根据实际需求进行设置。如图2所示，预埋件13沿其延伸方向间隔设有多个抗剪栓钉15。

进一步地，如图4所示，在上述实施例的基础上，所述预制构件10设置有多个，多个所述预制构件10并排布置且分别与所述中板20连接，相邻两个所述预制构件10对应设有相互适配的企口，所述企口之间设有间隙，所述间隙内填充有结构胶16。通过将相邻两个预制构件10之间的连接节点采用企口设计，便于装配，且企口之间设有间隙，能够起到提高施工容错性的要求，间隙内通过结构胶16填充密实，以保证整体的装配可靠性。可选地，在本实施例中，所述企口之间的间隙为8mm～10mm。

本申请还提出一种预制轨顶风道结构的施工方法，用于如上所述的预制轨顶风道结构，所述预制轨顶风道结构的施工方法包括以下步骤：

S1、在中板20上开设预留孔21，所述预留孔21贯穿所述中板20；

S2、将预制构件10的侧板12内的预埋件13穿置于所述预留孔21内；

S3、将混凝土浇筑于所述预留孔21内。

具体地，中板20上设有预留孔21，预留孔21的数量与预制构件10的预埋件13的数量相适配，预留孔21洞的尺寸稍大于预埋件13的尺寸，以起到提高施工容错性的要求。预留孔21可采用上大下小的结构，例如，如图2所示，预留孔21包括相互连通的第一孔洞211和第二孔洞212，第二孔洞212的尺寸大于第一孔洞211的尺寸。预制构件10包括底板11及设于底板11相对两侧的两个侧板12，两个侧板12均自底板11向上延伸，各侧板12内均设有预埋件13。在装配时将预制构件10起吊到靠近中板20的位置，预制构件10的侧板12上的预埋件13依次穿过第一孔洞211和第二孔洞212，再从中板20的顶面向第二孔洞212及第一孔洞211内浇筑混凝土，待混凝土凝固后，便可实现预制件与中板20的可靠连接。

上述预制轨顶风道结构的施工方法简单，无需二次进场，不影响后续工程施工，可有效缩短工程工期；预制构件10采用一体式的U形预制结构，构件强度高、重量轻、耐久性好，现场吊装作业及构件现场连接方便，也便于维护，并且预留孔21的尺寸大于预埋件13的尺寸，能够提高施工容错性，降低安装精度要求，使得安装更为容易。

进一步地，在上述实施例的基础上，在所述将预制构件10的侧板12内的预埋件13穿置于所述预留孔21内的步骤之后，还包括以下步骤：

S21、在所述预埋件13的相对两侧分别焊接支撑件14。

具体地，在上述实施例的基础上，将预制构件10的侧板12内的预埋件13穿置于预留孔21内之后，在预制构件10的相对两侧分别焊接支撑件14，支撑件14与第二孔洞212的底壁相抵接，从而起到一定的支撑作用，然后再向预留孔21内浇筑混凝土，待混凝土凝固后，预埋件13和支撑件14均被包埋于混凝土中，能够有效提升预制构件10与中板20连接部位的结构强度。其中，支撑件14具体可为槽钢。

进一步地，在上述实施例的基础上，在所述将所述预埋件13穿置于所述预留孔21内的步骤之后还包括以下步骤：

S201、所述预埋件13的顶部穿出于所述预留孔21；

S202、将钢筋30焊接在所述预埋件13的顶部，通过所述钢筋30将多个并排布置的所述预制构件10串联起来；

S203、在所述钢筋30与所述中板20之间设置垫块，以将所述预制构件10与所述中板20临时固定；

在所述将混凝土浇筑于所述预留孔21内的步骤之后还包括以下步骤：

S31、待浇筑的混凝土达到设计强度后，将所述预埋件13超过所述中板20板面的部分切除，以将所述预制构件10与所述中板20永久固定。

具体地，在进行预埋件13设计时，可将预埋件13穿出于侧板12的长度设计地稍微长一些，在进行装配时，预埋件13能够穿过预留孔21而超出于中板20的板面，然后通过钢筋30焊接在预埋件13的顶部。预制构件10并排设置有多个，每个预制构件10的预埋件13均与该钢筋30进行焊接，从而能够通过一根钢筋30将多个预制构件10串联起来，然后在钢筋30与中板20之间设置混凝土垫块，从而能够起到将预制构件10与中板20临时固定的作用。为了保证临时固定的可靠性，可选地，预埋件13的相对两侧分别焊接有钢筋30。临时固定后，能够方便地在预埋件13两侧焊接支撑件14(槽钢)，并在预留孔21内浇筑混凝土，待混凝土凝固达到设计强度后，切割掉预埋件13超过中板20板面的部分，从而能够起到永久固定的作用。

在一较优的实施例中，该预制轨顶风道结构的施工方法包括以下步骤：

S1、在中板20上开设预留孔21，所述预留孔21贯穿所述中板20；

S2、将预制构件10的侧板12内的预埋件13穿置于所述预留孔21内；

S201、所述预埋件13的顶部穿出于所述预留孔21；

S202、将钢筋30焊接在所述预埋件13的顶部，通过所述钢筋30将多个并排布置的所述预制构件10串联起来；

S203、在所述钢筋30与所述中板20之间设置垫块，以将所述预制构件10与所述中板20临时固定；

S21、在所述预埋件13的相对两侧分别焊接支撑件14；

S3、将混凝土浇筑于所述预留孔21内；

S31、待浇筑的混凝土达到设计强度后，将所述预埋件13超过所述中板20板面的部分切除，以将所述预制构件10与所述中板20永久固定。

上述的预制轨顶风道结构的施工方法可避免二次进场、构件强度高、重量轻、耐久性好、现场吊装作业及构件现场连接方便、施工容错率较好、结构具有良好封闭性、预制轨顶风道临时固定便捷、不影响后续工程施工。能够有效地缩短建设周期、提高工程质量、降低管理难度、改善施工现场环境。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种预制轨顶风道结构，其特征在于，包括：

预制构件，包括底板及设于所述底板相对两侧的两个侧板，两个所述侧板均自所述底板向上延伸，各所述侧板内均设有预埋件，所述预埋件穿出于所述侧板的顶面；以及

中板，与所述底板相对且间隔设置，所述中板设有与所述预埋件一一对应的预留孔，所述预留孔贯穿所述中板，所述预留孔的尺寸大于所述预埋件的尺寸，所述预埋件穿置于所述预留孔内并通过混凝土浇筑固定。

2.根据权利要求1所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预留孔包括相互连通的第一孔洞和第二孔洞，所述第二孔洞位于所述第一孔洞的上方，且所述第二孔洞的尺寸大于所述第一孔洞的尺寸。

3.根据权利要求2所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预埋件的相对两侧分别连接有支撑件，所述支撑件位于所述第二孔洞内并与所述第二孔洞的底壁相抵接。

4.根据权利要求3所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预埋件采用工字钢，所述支撑件为焊接于所述工字钢相对两侧的槽钢。

5.根据权利要求1所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预埋件内设有抗剪栓钉。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预制构件设置有多个，多个所述预制构件并排布置且分别与所述中板连接，相邻两个所述预制构件对应设有相互适配的企口，所述企口之间设有间隙，所述间隙内填充有结构胶。

7.根据权利要求6所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述企口之间的间隙为8mm～10mm。

8.一种预制轨顶风道结构的施工方法，用于如权利要求1至7任意一项所述的预制轨顶风道结构，其特征在于，所述预制轨顶风道结构的施工方法包括以下步骤：

在中板上开设预留孔，所述预留孔贯穿所述中板；

将预制构件侧板内的预埋件穿置于所述预留孔内；

将混凝土浇筑于所述预留孔内。

9.根据权利要求8所述的预制轨顶风道结构的施工方法，其特征在于，在所述将预制构件侧板内的预埋件穿置于所述预留孔内的步骤之后，还包括以下步骤：

在所述预埋件的相对两侧分别焊接支撑件。

10.根据权利要求8或9所述的预制轨顶风道结构的施工方法，其特征在于，在所述将所述预埋件穿置于所述预留孔内的步骤之后还包括以下步骤：

所述预埋件的顶部穿出于所述预留孔；将钢筋焊接在所述预埋件的顶部，通过所述钢筋将多个并排布置的所述预制构件串联起来；在所述钢筋与所述中板之间设置垫块，以将所述预制构件与所述中板临时固定；

在所述将混凝土浇筑于所述预留孔内的步骤之后还包括以下步骤：

待浇筑的混凝土达到设计强度后，将所述预埋件超过所述中板板面的部分切除，以将所述预制构件与所述中板永久固定。

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