CN114060042A - 混凝土管节的束合结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土管节的束合结构及其施工方法，包括：预制的混凝土管节本体，中部形成有沿混凝土管节本体的长度方向通长设置的通孔，混凝土管节本体具有相对设置的第一侧面和第二侧面；间隔地设于第一侧面上的至少两个第一对接组件，沿混凝土管节本体的长度方向通长设置；间隔地设于第二侧面上的至少两个第二对接组件，沿混凝土管节本体的长度方向通长设置，第二对接组件与第一对接组件一一对应。利用预制的混凝土管节能够确保混凝土浇筑的密实性，混凝土管节的成型质量较佳，整个管幕结构的受力性能较佳，而且无需再现浇混凝土，提高了施工效率，节约了施工成本。

Description

混凝土管节的束合结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特指一种混凝土管节的束合结构及其施工方法。

背景技术

随着经济发展和世界人口密度不断增加，地面资源及可开发的空间越来越少，其利用率已逐渐趋于饱和。而如何合理、有效地利用城市地下空间已成为世界各大城市所共同面临的问题。尤其是在城区内修建地下结构时，面对老旧房屋、道路管线、保护建筑等问题，如何能保证施工不影响周边居民及环境，真正做到绿色施工，非开挖施工是一种很好的解决途径。目前，应用的非开挖途径主要有盾构法、顶管法、管幕法等施工方案。相较于其他非开挖工法，管幕具有超浅覆土、自由断面、无需支撑、永临结合和占地超小的优点，特别适用于超浅覆土、大断面、施工场地狭小的非开挖工程。

现有技术中管幕通常由若干个钢管节连接形成帷幕结构，钢管节组成的管幕需要后续在钢管节内浇筑自密实混凝土，但是，由于钢管节的长度较长，混凝土浇筑施工难度大，施工成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种混凝土管节的束合结构及其施工方法，以解决现有的技术中管幕结构无法确保钢管节内密实的填充混凝土，进而影响整个管幕结构的受力性能，施工难度大，施工成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种混凝土管节的束合结构，包括：

预制的混凝土管节本体，中部形成有沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置的通孔，所述混凝土管节本体具有相对设置的第一侧面和第二侧面；

间隔地设于所述第一侧面上的至少两个第一对接组件，沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置；

间隔地设于所述第二侧面上的至少两个第二对接组件，沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置，所述第二对接组件与所述第一对接组件一一对应。

本发明通过将现有的钢管节替换为混凝土管节，预制的混凝土管节能够确保混凝土管节的成型质量，确保整个管幕结构的受力性能，利用顶管机将混凝土管节埋入土体后，无需再现浇混凝土，提高了施工效率。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，所述混凝土管节本体的截面呈方型状；

所述混凝土管节结构还包括埋固于所述混凝土管节本体的角部的加固组件，所述加固组件包覆所述混凝土管节本体的角部且沿所述混凝土管节的长度方向通长设置。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，所述加固组件呈L型状且包括竖向设置的第一钢板以及垂直连接于所述第一钢板的端部的第二钢板；

所述第一钢板埋固于所述第一侧面或所述第二侧面上且位于所述混凝土管节的角部；

所述第二钢板埋固于与所述混凝土管节本体的顶面或底面上且位于所述混凝土管节的角部。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，还包括固设于所述加固组件靠近所述混凝土管节本体一侧的若干个锚筋，若干个所述锚筋沿所述加固组件的长度方向间隔设置且锚固于所述混凝土管节本体的角部。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，所述锚筋包括与所述加固组件靠近所述混凝土管节本体一侧相贴且固定连接的贴设段以及固定连接于所述贴设段的两端的锚固段；

所述锚固段与所述贴设段之间形成有一夹角且斜向地锚固于所述混凝土管节本体的角部。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，

所述贴设段呈L型状且包括竖向地埋固于所述第一侧面或所述第二侧面处的第一连接部以及垂直连接于所述第一连接部的端部且埋固于所述混凝土管节本体的顶面或底面的第二连接部；

所述第一连接部和所述第二连接部位于所述混凝土管节本体的角部；

所述第一连接部远离所述第二连接部的一端、所述第二连接部远离所述第一连接部的一端与对应的所述锚固段固定连接。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，

所述第一对接组件包括固设于所述第一侧面且沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置的一对固定板以及固定连接于一对所述固定板长度方向上对应的端部的端板，一对所述固定板呈水平状且相靠近设置，一对所述固定板、两个所述端板以及所述第一侧面间围合形成有卡接空间，其中一所述端板上设有与所述卡接空间相连通且与所述第二对接组件相适配的插口；一对所述固定板远离所述第一侧面的一端弯折形成有部分遮挡所述卡接空间的弯折端，一对所述固定板的弯折端间形成有与所述卡接空间连通的间隙；

所述第二对接组件呈T字型且包括对应所述间隙固设于所述第二侧面上的插板以及垂直地固设于所述插板远离所述第二侧面一侧的卡板，所述插板和所述卡板沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置，所述插板与所述间隙相适配，所述卡板的高度大于所述间隙的高度。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，所述第一对接组件还包括填充于所述卡接空间内且呈固态状的油脂。

本发明混凝土管节的束合结构的进一步改进在于，还包括埋固于所述混凝土管节本体内且贯穿所述混凝土管节本体的预埋管道以及穿置于所述预埋管道内的预应力钢绞线；

所述预埋管道的一端位于第一侧面处，另一端位于第二侧面处。

本发明还提供了一种利用如上述的混凝土管节的束合结构的施工方法，包括如下步骤：

提供顶管机，利用所述顶管机对应束合管幕的设置位置依次将若干个所述混凝土管节本体埋设于土体内，相邻两个所述混凝土管节本体之间通过至少两个所述第一对接组件对接连接于对应的所述第二对接组件以实现拼接连接。

附图说明

图1为本发明束合管幕的两个混凝土管节结构对接连接的结构示意图。

图2为本发明束合管幕的两个混凝土管节结构的角部对接连接的局部放大示意图。

图中：混凝土管节本体10，通孔11，预埋管道12，第一对接组件20，固定板21，弯折端211，卡接空间22，间隙23，第二对接组件30，插板31，卡板32，加固组件40，第一钢板41，第二钢板42，锚筋43，贴设段431，第一连接部4311，第二连接部4312，锚固段432，油脂50，预应力钢绞线60。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种混凝土管节的束合结构及其施工方法，包括预制的混凝土管节本体、至少两个第一对接组件、至少两个第二对接组件以及加固组件，混凝土管节结构利用预制的混凝土管节能够确保混凝土浇筑的密实性，混凝土管节的成型质量较佳，整个管幕结构的受力性能较佳，而且无需再现浇混凝土，提高了施工效率，节约了施工成本。

下面结合附图对本发明混凝土管节的束合结构及其施工方法进行说明。

参见图1，在本实施例中，一种混凝土管节的束合结构包括：预制的混凝土管节本体10、间隔地设于第一侧面上的至少两个第一对接组件20以及间隔地设于第二侧面上的至少两个第二对接组件30，混凝土管节本体10中部形成有沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置的通孔11，混凝土管节本体10具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一对接组件20沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置；第二对接组件30沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置，第二对接组件30与第一对接组件20一一对应。

在本实施例中混凝土管节结构利用预制的混凝土管节本体10能够确保混凝土浇筑的密实性，混凝土管节本体10的成型质量较佳，整个管幕结构的受力性能较佳，而且无需再现浇混凝土，提高了施工效率，节约了施工成本，从而达到更高的安全性和经济性的施工方法。

参见图1，在一种具体实施例中，混凝土管节本体10的截面呈方型状；混凝土管节结构还包括埋固于混凝土管节本体10的角部的加固组件40，加固组件40包覆混凝土管节本体10的角部且沿混凝土管节的长度方向通长设置。通过加固组件40包覆在混凝土管节本体10的角部以避免在混凝土管节本体10顶入土体的过程中角部磨损过大而导致角部的混凝土的破损或脱离的问题，以增强混凝土管节本体10的角部的受力性能。

参见图1和图2，进一步的，加固组件40呈L型状且包括竖向设置的第一钢板41以及垂直连接于第一钢板41的端部的第二钢板42；第一钢板41埋固于第一侧面或第二侧面上且位于混凝土管节的角部；第二钢板42埋固于与混凝土管节本体10的顶面或底面上且位于混凝土管节的角部。加固组件40采用钢板制成，并包覆于位于混凝土管节的角部，以增大角部的刚性，构造简单，制作方便。

参见图1和图2，在一种具体实施例中，混凝土管节结构还包括固设于加固组件40靠近混凝土管节本体10一侧的若干个锚筋43，若干个锚筋43沿加固组件40的长度方向间隔设置且锚固于混凝土管节本体10的角部。通过设置锚筋43以增加加固组件40与混凝土间的连接强度，避免加固组件40在混凝土管节本体10顶入土体的过程中而发生脱离的问题。

参见图2，进一步的，锚筋43包括与加固组件40靠近混凝土管节本体10一侧相贴且固定连接的贴设段431以及固定连接于贴设段431的两端的锚固段432；锚固段432与贴设段431之间形成有一夹角且斜向地锚固于混凝土管节本体10的角部。锚筋43分为两部分，一段固定在加固组件40上，确保锚筋43与加固组件40间的连接强度，另一段伸入埋固于混凝土中。

参见图2，更进一步的，贴设段431呈L型状且包括竖向地埋固于第一侧面或第二侧面处的第一连接部4311以及垂直连接于第一连接部4311的端部且埋固于混凝土管节本体10的顶面或底面的第二连接部4312；第一连接部4311和第二连接部4312位于混凝土管节本体10的角部；第一连接部4311远离第二连接部4312的一端、第二连接部4312远离第一连接部4311的一端与对应的锚固段432固定连接。

参见图1和图2，在一种具体实施例中，第一对接组件20包括固设于第一侧面且沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置的一对固定板21以及固定连接于一对固定板21长度方向上对应的端部的端板，一对固定板21呈水平状且相靠近设置，一对固定板21、两个端板以及第一侧面间围合形成有卡接空间22，其中一端板上设有与卡接空间22相连通且与第二对接组件30相适配的插口；一对固定板21远离第一侧面的一端弯折形成有部分遮挡卡接空间22的弯折端211，一对固定板21的弯折端211间形成有与卡接空间22连通的间隙23；第二对接组件30呈T字型且包括对应间隙23固设于第二侧面上的插板31以及垂直地固设于插板31远离第二侧面一侧的卡板32，插板31和卡板32沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置，插板31与间隙23相适配，卡板32的高度大于间隙23的高度。第一对接组件20和第二对接组件30间有一定间隙23，可以保证推进过程中的推进偏差，有冗错余量，方便施工推进的精度控制，能够保证混凝土间隙23断面内的止水效果。

参见图1和图2，在施工束合管幕时，相邻两个混凝土管节中一混凝土管节本体10的第二对接组件30和另一混凝土管节本体10的第一对接组件20对接连接。较佳地，相邻两个混凝土管节本体10中一混凝土管节本体10的插板31和卡板32自另一混凝土管节本体10的插口处插入，使卡板32插入卡接空间22内，卡板32被固定板21的弯折端211挡住而不会从间隙23处脱出，插板31插入间隙23处，从而确保相邻两个混凝土管节本体10的牢固连接。

参见图1和图2，进一步的，第一对接组件20还包括填充于卡接空间22内且呈固态状的油脂50，卡接空间22内填充了止水效果良好的油脂50，并通过较长的渗水路径的构造，保证了止水效果。

参见图1，更进一步的，混凝土管节结构还包括埋固于混凝土管节本体10内且贯穿混凝土管节本体10的预埋管道12以及穿置于预埋管道12内的预应力钢绞线60；预埋管道12的一端位于第一侧面处，另一端位于第二侧面处。预应力钢绞线60穿置于若干个混凝土管节结构的预埋管道12，通过对预应力钢绞线60进行张拉，提高了束合管幕的整体受力性能。

下面对本发明的束合管幕的施工流程进行说明。

利用顶管机对应束合管幕的设置位置依次将若干个混凝土管节本体10埋设于土体内，每个混凝土管节本体10通过多个单元管节拼接连接而成，相邻两个混凝土管节本体10之间通过至少两个第一对接组件20对接连接于对应的第二对接组件30以实现拼接连接。清理相邻两个混凝土管节本体10与其对应的第一对接组件20和第二对接组件30之间的土体以于相邻两个混凝土管节本体10与其对应的第一对接组件20和第二对接组件30之间形成待浇筑的空间。将预应力钢绞线60依次穿置于若干个混凝土管节结构的预埋管道12内。于待浇筑的空间内灌注自密实混凝土以使相邻两个混凝土管节本体10连为一体。进行预应力筋的张拉、压浆、封锚，管幕内部开挖施工。

参见图1和图2，本发明还提供了一种利用如上述的混凝土管节的束合结构的施工方法，包括如下步骤：

提供顶管机，利用顶管机对应束合管幕的设置位置依次将若干个混凝土管节本体10埋设于土体内，相邻两个混凝土管节本体10之间通过至少两个第一对接组件20对接连接于对应的第二对接组件30以实现拼接连接。

进一步的，混凝土管节结构还包括埋固于混凝土管节本体10内且贯穿混凝土管节本体10的预埋管道12，该施工方法还包括如下步骤：

清理相邻两个混凝土管节本体10与其对应的第一对接组件20和第二对接组件30之间的土体以于相邻两个混凝土管节本体10与其对应的第一对接组件20和第二对接组件30之间形成待浇筑的空间；

提供预应力钢绞线60，将预应力钢绞线60依次穿置于若干个混凝土管节结构的预埋管道12内；

于待浇筑的空间内灌注自密实混凝土以使相邻两个混凝土管节本体10连为一体；

进行预应力筋的张拉、压浆、封锚；

管幕内部开挖施工。

在一种具体实施例中，混凝土管节本体10的截面呈方型状；

提供加固组件40，将加固组件40埋固于混凝土管节本体10的角部，使加固组件40包覆混凝土管节本体10的角部且沿混凝土管节的长度方向通长设置。

参见图1和图2，进一步的，加固组件40呈L型状且包括竖向设置的第一钢板41以及垂直连接于第一钢板41的端部的第二钢板42；将加固组件40埋固于混凝土管节本体10的角部的步骤包括：

将第一钢板41埋固于第一侧面或第二侧面上且位于混凝土管节的角部；

将第二钢板42埋固于与混凝土管节本体10的顶面或底面上且位于混凝土管节的角部。

参见图1和图2，更进一步的，在将加固组件40埋固于混凝土管节本体10的角部之前，提供锚筋43，将若干个锚筋43固设于加固组件40靠近混凝土管节本体10一侧，若干个锚筋43沿加固组件40的长度方向间隔设置；

在将加固组件40埋固于混凝土管节本体10的角部时，将若干个锚筋43锚固于混凝土管节本体10的角部。

参见图1和图2，在一种具体实施例中，锚筋43包括与加固组件40靠近混凝土管节本体10一侧相贴且固定连接的贴设段431以及固定连接于贴设段431的两端的锚固段432，锚固段432与贴设段431之间形成有一夹角。

在将若干个锚筋43锚固于混凝土管节本体10的角部时，锚固段432斜向地锚固于混凝土管节本体10的角部。

参见图1和图2，进一步的，贴设段431呈L型状且包括竖向地埋固于第一侧面或第二侧面处的第一连接部4311以及垂直连接于第一连接部4311的端部且埋固于混凝土管节本体10的顶面或底面的第二连接部4312；

在将若干个锚筋43锚固于混凝土管节本体10的角部时，使第一连接部4311和第二连接部4312位于混凝土管节本体10的角部；

将第一连接部4311远离第二连接部4312的一端、第二连接部4312远离第一连接部4311的一端与对应的锚固段432固定连接。

参见图1和图2，在本实施例中，第一对接组件20包括固设于第一侧面且沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置的一对固定板21以及固定连接于一对固定板21长度方向上对应的端部的端板，一对固定板21呈水平状且相靠近设置，一对固定板21、两个端板以及第一侧面间围合形成有卡接空间22，其中一端板上设有与卡接空间22相连通且与第二对接组件30相适配的插口；一对固定板21远离第一侧面的一端弯折形成有部分遮挡卡接空间22的弯折端211，一对固定板21的弯折端211间形成有与卡接空间22连通的间隙23；第二对接组件30呈T字型且包括对应间隙23固设于第二侧面上的插板31以及垂直地固设于插板31远离第二侧面一侧的卡板32，插板31和卡板32沿混凝土管节本体10的长度方向通长设置，插板31与间隙23相适配，卡板32的高度大于间隙23的高度。

相邻两个混凝土管节本体10之间通过至少两个第一对接组件20对接连接于对应的第二对接组件30以实现拼接连接的步骤包括：

相邻两个混凝土管节本体10中一混凝土管节本体10的插板31和卡板32自另一混凝土管节本体10的插口处插入，使卡板32插入卡接空间22内，插板31插入间隙23处，从而确保相邻两个混凝土管节本体10的连接。

提供油脂50，所提供的油脂50呈固态状的油脂50，在利用顶管机对应束合管幕的设置位置依次将若干个混凝土管节本体10埋设于土体内之前，将油脂50填充于卡接空间22内。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种混凝土管节的束合结构，其特征在于，包括：

预制的混凝土管节本体，中部形成有沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置的通孔，所述混凝土管节本体具有相对设置的第一侧面和第二侧面；

间隔地设于所述第一侧面上的至少两个第一对接组件，沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置；以及

间隔地设于所述第二侧面上的至少两个第二对接组件，沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置，所述第二对接组件与所述第一对接组件一一对应。

2.根据权利要求1所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，所述混凝土管节本体的截面呈方型状；

所述混凝土管节结构还包括埋固于所述混凝土管节本体的角部的加固组件，所述加固组件包覆所述混凝土管节本体的角部且沿所述混凝土管节的长度方向通长设置。

3.根据权利要求2所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，所述加固组件呈L型状且包括竖向设置的第一钢板以及垂直连接于所述第一钢板的端部的第二钢板；

所述第一钢板埋固于所述第一侧面或所述第二侧面上且位于所述混凝土管节的角部；

所述第二钢板埋固于与所述混凝土管节本体的顶面或底面上且位于所述混凝土管节的角部。

4.根据权利要求2所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，还包括固设于所述加固组件靠近所述混凝土管节本体一侧的若干个锚筋，若干个所述锚筋沿所述加固组件的长度方向间隔设置且锚固于所述混凝土管节本体的角部。

5.根据权利要求4所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，所述锚筋包括与所述加固组件靠近所述混凝土管节本体一侧相贴且固定连接的贴设段以及固定连接于所述贴设段的两端的锚固段；

所述锚固段与所述贴设段之间形成有一夹角且斜向地锚固于所述混凝土管节本体的角部。

6.根据权利要求5所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，

所述贴设段呈L型状且包括竖向地埋固于所述第一侧面或所述第二侧面处的第一连接部以及垂直连接于所述第一连接部的端部且埋固于所述混凝土管节本体的顶面或底面的第二连接部；

所述第一连接部和所述第二连接部位于所述混凝土管节本体的角部；

所述第一连接部远离所述第二连接部的一端、所述第二连接部远离所述第一连接部的一端与对应的所述锚固段固定连接。

7.根据权利要求1所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，

所述第一对接组件包括固设于所述第一侧面且沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置的一对固定板以及固定连接于一对所述固定板长度方向上对应的端部的端板，一对所述固定板呈水平状且相靠近设置，一对所述固定板、两个所述端板以及所述第一侧面间围合形成有卡接空间，其中一所述端板上设有与所述卡接空间相连通且与所述第二对接组件相适配的插口；一对所述固定板远离所述第一侧面的一端弯折形成有部分遮挡所述卡接空间的弯折端，一对所述固定板的弯折端间形成有与所述卡接空间连通的间隙；

所述第二对接组件呈T字型且包括对应所述间隙固设于所述第二侧面上的插板以及垂直地固设于所述插板远离所述第二侧面一侧的卡板，所述插板和所述卡板沿所述混凝土管节本体的长度方向通长设置，所述插板与所述间隙相适配，所述卡板的高度大于所述间隙的高度。

8.根据权利要求7所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，所述第一对接组件还包括填充于所述卡接空间内且呈固态状的油脂。

9.根据权利要求1所述的混凝土管节的束合结构，其特征在于，还包括埋固于所述混凝土管节本体内且贯穿所述混凝土管节本体的预埋管道以及穿置于所述预埋管道内的预应力钢绞线；

所述预埋管道的一端位于第一侧面处，另一端位于第二侧面处。

10.一种利用如权利要求1所述的混凝土管节的束合结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供顶管机，利用所述顶管机对应束合管幕的设置位置依次将若干个所述混凝土管节本体埋设于土体内，相邻两个所述混凝土管节本体之间通过至少两个所述第一对接组件对接连接于对应的所述第二对接组件以实现拼接连接。

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