CN116006005A - 一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法，包括基础结构和若干检查坑组件，若干检查坑组件依次连接固定在基础结构上，检查坑组件包括预制底板、预制空心柱和若干预制挡土墙，在预制底板上设置有若干柱底连接槽，若干预制空心柱的一端一一对应插入柱底连接槽内，且与预制底板通过混凝土浇筑相连，若干预制挡土墙均固定安装在预制空心柱的侧壁上。本发明的有益效果是通过先预制后灌注的免模板方式进行施工，并且设计了安装允许的误差范围，降低了装配式柱式检查坑的施工精度要求，使得轨道系统施工更加方便、快捷，有效解决了传统现浇柱式检查坑湿作业量大及目前市面上装配式柱式检查坑的施工精度要求高的难题。

Description

一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法

技术领域

本发明属于列车检修设施领域，尤其是涉及一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法。

背景技术

检修坑是城市轨道交通场段中必需的一种列车检修设施。适用范围较广的是柱式检查坑，目前在国内轨道交通领域，高铁列车、地铁列车等检修使用的柱式检查坑多采用整体现浇方案，该整体现浇柱式检查坑优点为施工工艺成熟、简单、整体性相对较好，缺点为现场湿作业体量大、污染严重、工期长、效率低、施工精度差、构件外观粗糙、不美观等。

因此需要我们设计出一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法，包括基础结构和若干检查坑组件，若干所述检查坑组件依次连接固定在所述基础结构上，所述检查坑组件包括预制底板、预制空心柱和若干预制挡土墙，在所述预制底板上设置有若干柱底连接槽，所述柱底连接槽内固定设置有钢筋套筒，若干所述预制空心柱的一端一一对应插入所述柱底连接槽内，且与所述预制底板通过混凝土浇筑相连，若干所述预制挡土墙均固定安装在所述预制空心柱的侧壁上。

优选的，在所述预制空心柱内还设置有柱芯连接筋，所述柱芯连接筋的一端通过所述钢筋套筒与所述预制底板固定连接，在所述预制空心柱内灌注有柱芯混凝土。

如此设置，不仅实现了预制空心柱与预制底板的固定连接，也提升了空心柱的强度。

优选的，所述基础结构包括地基处理桩，在所述地基处理桩的顶部固定设置有褥垫层，所述预制底板通过水泥砂浆层固定设置在所述褥垫层上。

如此设置，提高了地基的承载能力，褥垫层可以避免地基因为地质原因导致受力不均匀。

优选的，在所述预制底板的一端固定设置有连接键，且另一端设置有键槽，所述连接键与所述键槽相匹配，若干所述检查坑组件通过所述连接键与所述键槽依次连接。

如此设置，便于检查坑组件之间的相互连接，确保了检查坑的整体性。

优选的，在所述预制底板中部沿所述预制底板的延伸方向设置有排水沟，若干所述柱底连接槽沿所述排水沟对称均匀分布。

如此设置，不受柱底连接才内预留钢筋的影响，便于预制底板的运输和堆放。

优选的，所述柱底连接槽的底面尺寸大于所述预制空心柱的截面尺寸，在所述预制空心柱与所述柱底连接槽的连接处设置有预制混凝土楔块，且在所述预制空心柱与所述柱底连接槽之间灌注有柱底混凝土。

如此设置，能够使预制空心柱在柱底连接槽内移动，可以提高安装精度，并加强了预制空心柱抗剪的能力。

优选的，在所述预制空心柱的外壁上还嵌入设置有螺栓套管，在所述预制挡土墙上预留有螺栓孔，每个所述预制挡土墙通过安装螺栓与所述螺栓孔和所述螺栓套管的相互配合，固定安装在所述排水沟同侧的相邻两个所述预制空心柱上。

如此设置，可以避免周围的土体进入检查坑内，从而影响检查坑的正常使用。

优选的，在相邻的两个所述预制挡土墙之间的接缝处、所述预制挡土墙与所述预制底板之间的接缝处和每个所述螺栓孔内均填充有密封混凝土。

如此设置，实现了接缝处的密封，能够防止检查坑渗水，同时防止连接件被腐蚀，延长了检查坑的使用寿命。

一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，进行基础的开挖，在开挖好的基础地面中打入地基处理桩，并在地基处理桩的桩顶进行褥垫层施工，同时确保地基处理桩的桩顶标高和褥垫层顶面标高符合施工要求；

步骤二，在褥垫层上铺设水泥砂浆层，待水泥砂浆层初凝前将预制底板吊装到水泥砂浆层上，并确保预制底板的安装轴线与顶面标高符合施工标准；

步骤三，将柱芯连接筋通过螺纹套筒安装到预制底板上，然后吊装预制空心柱，使柱芯连接筋插入预制空心柱内，同时预制空心柱的柱底插入柱底连接槽内，并在预制空心柱的柱底塞入四个预制混凝土楔块，在调整好柱顶标高、纵向及横向的安装尺寸后浇筑柱底混凝土进行固定；

步骤四，在预制空心柱的柱顶安装钢轨及扣件系统，在调整好钢轨的位置和标高后从柱顶灌注柱芯混凝土进行加固，并在预制空心柱侧壁安装预制挡土墙，同时用密封混凝土对接缝处和固定件安装处进行密封，最后回填覆土

优选的，地基处理桩桩顶标高允许误差为±200mm，褥垫层的顶面标高允许误差为-40mm、+50mm；水泥砂浆层的铺设厚度为30mm，预制底板的轴线允许偏差≤15mm，预制底板的顶面标高允许误差为±50mm；柱底连接槽侧壁与预制空心柱侧壁之间预留有20mm的间隙，预制混凝土楔块的高度为20mm。

如此设置，降低了装配式柱式检查坑的施工精度要求，使得轨道系统施工更加方便、快捷。

本发明具有的优点和积极效果是：

1本发明通过水泥砂浆层，有效实现了预制底板的平整底面与褥垫层不平整的顶面紧密贴合，能够确保传力的均匀性与稳定性；同时通过预制混凝土楔块确保了预制空心柱空间精准定位与支撑可靠。

2本发明整体通过预制件进行装配，在通过混凝土进行连接部的浇筑，减少了施工现场的现浇施工量，缩短了施工周期，减小了现场湿作业造成的污染。

3本发明通过密封混凝土对挡土墙的施工缝进行密封，保证了检查坑的密封性，防止渗水积水，而且还能够阻绝连接件与外界水土的环境的接触，提高了其防腐性能，延长了使用寿命。

4本发明通过先预制后灌注的方式进行施工，并且设计了安装误差范围，降低了装配式柱式检查坑的施工精度要求，使得轨道系统施工更加方便、快捷，有效解决了传统现浇柱式检查坑湿作业量大及目前市面上装配式柱式检查坑的施工精度要求高的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是预制底板的平面结构示意图；

图2是沿图1中的I-I处纵向截面示意图；

图3是沿图1中的II-II处横向截面示意图；

图4是预制空心柱纵截面示意图；

图5是预制挡土墙结构示意图；

图6是地基处理桩和褥垫层以及水泥砂浆层结构示意图；

图7是预制底板和柱芯连接筋安装后横截面示意图；

图8是预制空心柱安装后横截面示意图；

图9是筑底混凝土浇筑后横截面示意图；

图10是钢轨和口健系统安装及柱芯混凝土灌注后横截面示意图；

图11是预制挡土墙安装后横截面示意图；

图12是密封混凝土填充后横截面示意图；

图13是预制挡土板和密封混凝土施工完成的整体结构示意图；

图14是沿图13中的III-III处水平截面示意图；

图15是图11中的A处结构放大图；

图16是图14中的B处结构放大图。

附图标记说明如下：

1、地基处理桩；2、褥垫层；3、水泥砂浆层；4、预制底板；5、柱底连接槽；6、钢筋套筒；7、排水沟；8、连接键；9、键槽；10、柱芯连接筋；11、预制空心柱；12、钢筋骨架；13、螺栓套管；14、预制混凝土楔块；15、柱底混凝土；16、钢轨及扣件系统；17、柱芯混凝土；18、预制挡土墙；19、螺栓孔；20、安装螺栓；21、密封混凝土。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图16所示，一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法，包括基础结构和若干检查坑组件，若干检查坑组件依次连接固定在基础结构上，检查坑组件包括预制底板4、预制空心柱11和若干预制挡土墙18，在预制底板4上设置有若干柱底连接槽5，柱底连接槽5内固定设置有钢筋套筒6，若干预制空心柱11的一端一一对应插入柱底连接槽5内，且与预制底板4通过混凝土浇筑相连，若干预制挡土墙18均固定安装在预制空心柱11的侧壁上。

具体的，在预制空心柱11内还设置有柱芯连接筋10，柱芯连接筋10的一端通过钢筋套筒6与预制底板4固定连接，在预制空心柱11内灌注有柱芯混凝土17，如此设置不仅实现了预制空心柱11与预制底板4的固定连接，也提升预制空心柱11的强度。

具体的，基础结构包括地基处理桩1，在地基处理桩1的顶部固定设置有褥垫层2，预制底板4通过水泥砂浆层3固定设置在褥垫层2上，如此设置提高了地基的承载能力，褥垫层2可以避免地基因为地质原因导致受力不均匀。

具体的，在预制底板4的一端固定设置有连接键8，且另一端设置有键槽9，连接键8与键槽9相匹配，若干检查坑组件通过连接键8与键槽9依次连接，如此设置便于检查坑组件之间的相互连接，确保了检查坑的整体性。

具体的，在预制底板4中部沿预制底板4的延伸方向设置有排水沟7，若干柱底连接槽5沿排水沟7对称均匀分布，如此设置不受柱底连接槽5内预留钢筋的影响，便于预制底板4的运输和堆放。

进一步的，柱底连接槽5的底面尺寸大于预制空心柱11的截面尺寸，在预制空心柱11与柱底连接槽5的连接处设置有预制混凝土楔块14，且在预制空心柱11与柱底连接槽5之间灌注有柱底混凝土15，如此设置能够使预制空心柱11在柱底连接槽5内移动，可以提高安装精度，并加强了预制空心柱抗剪的能力。

进一步的，在预制空心柱11的外壁上还嵌入设置有螺栓套管13，在预制挡土墙18上预留有螺栓孔19，每个预制挡土墙18通过安装螺栓20与螺栓孔19和螺栓套管13的相互配合，固定安装在排水沟7同侧的相邻两个预制空心柱11上，如此设置可以避免周围的土体进入检查坑内，从而影响检查坑的正常使用

其中，在相邻的两个预制挡土墙18之间的接缝处、预制挡土墙18与预制底板4之间的接缝处和每个螺栓孔19内均填充有密封混凝土21，如此设置实现了接缝处的密封，能够防止检查坑渗水，同时防止连接件被腐蚀，延长了检查坑的使用寿命。

本实施例的工作过程：

首先在施工处的地面中打入地基处理桩1，地基处理桩1的桩顶标高允许控制在±200mm施工误差范围内，在地基处理桩1施工完成后接着在桩顶进行褥垫层2的施工，褥垫层2的铺设厚度为350mm，并且顶标高允许控制在-40mm、+50mm施工误差的范围之内。

接着在褥垫层2上铺设30mm厚的水泥砂浆层3，待水泥砂浆层3初凝前采用机械设备起吊一块预制底板4放置于水泥砂浆层3上，同时保证预制底板4的轴线允许偏差≤15mm，预制底板4的顶面标高允许偏差在±50mm之内。

如图4所示预制连接柱是在钢筋骨架12浇筑混凝土预制成的，这样制作的预制空心柱11具有较高的机械强度，抗压能力强，然后再将柱芯连接筋10通过钢筋套筒6安装在预制底板4上，再然后通过机械设备起吊预制空心柱11，在吊装过程中需要保证柱芯连接筋10的自由端通过预制空心柱11的一端插入预制空心柱11内，同时还得保证预制空心柱11的柱底伸入预制底板4的柱底连接槽5内，且由于柱底连接槽5的底面尺寸大于预制空心柱11的截面尺寸，使预制空心柱11在柱底连接槽5内具有一定的调节量，便于根据钢轨及扣件系统16安装精度要求对预制空心柱11进行顺线路、垂直线路及竖向的调节，而且预制空心柱11的内孔直径为320mm，能够对钢轨及扣件系统16沿预制底板4延伸的方向以最大±20mm、垂直预制底板4延伸方向以最大±20mm的调整量进行调整，并在每个预制空心柱11的柱与柱底连接槽5的连接处还塞入四个预制混凝土楔块14，保证预制空心柱11定位准确，并与预制底板4的可靠支撑，然后在柱底连接槽5和预制空心柱11之间的空隙中灌注柱底混凝土15，振捣密实并进行定期养护。

随后当柱底混凝土15达到设计强度后在预制空心柱11的顶部安装轨道及扣件系统，安装时需要保证钢轨位置、标高的准确，然后从预制空心柱11的顶部向预制空心柱11内灌注柱芯混凝土17，采用振捣棒在预制空心柱11的侧壁进行振捣，保证柱芯混凝土17灌注密实，并进行定期的养护。

最后在排水沟7同侧相邻的两个预制空心柱11上安装预制挡土墙18，挡土墙上的螺栓孔19呈椭圆状，可以满足预制挡土墙18沿预制底板4延伸的方向以最大±40mm调整量进行调整的目的，安装时将安装螺栓20的一端穿过螺栓孔19后旋入预制空心柱11侧壁上预埋的螺栓套管13内，将预制挡土墙18进行固定，在所有的预制挡土墙18都完成固定后在相邻的两个预制挡土墙18之间的接缝处、每个预制挡土墙18与预制底板4之间的接缝处以及每个预制挡土墙18上的螺栓孔19内均使用密封混凝土21进行填充，填充后待密封混凝土21凝固后在预制挡土墙18与基坑之间回填覆土并压实。

其中，密封混凝土21、柱底混凝土15和柱芯混凝土17均采用的是具有良好密实性的细石混凝土。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，包括基础结构和若干检查坑组件，若干所述检查坑组件依次连接固定在所述基础结构上，其特征在于：所述检查坑组件包括预制底板(4)、预制空心柱(11)和若干预制挡土墙(18)，在所述预制底板(4)上设置有若干柱底连接槽(5)，所述柱底连接槽(5)内固定设置有钢筋套筒(6)，若干所述预制空心柱(11)的一端一一对应插入所述柱底连接槽(5)内，且与所述预制底板(4)通过混凝土浇筑相连，若干所述预制挡土墙(18)均固定安装在所述预制空心柱(11)的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：在所述预制空心柱(11)内还设置有柱芯连接筋(10)，所述柱芯连接筋(10)的一端通过所述钢筋套筒(6)与所述预制底板(4)固定连接，在所述预制空心柱(11)内灌注有柱芯混凝土(17)。

3.根据权利要求1所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：所述基础结构包括地基处理桩(1)，在所述地基处理桩(1)的顶部固定设置有褥垫层(2)，所述预制底板(4)通过水泥砂浆层(3)固定设置在所述褥垫层(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：在所述预制底板(4)的一端固定设置有连接键(8)，且另一端设置有键槽(9)，所述连接键(8)与所述键槽(9)相匹配，若干所述检查坑组件通过所述连接键(8)与所述键槽(9)依次连接。

5.根据权利要求1所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：在所述预制底板(4)中部沿所述预制底板(4)的延伸方向设置有排水沟(7)，若干所述柱底连接槽(5)沿所述排水沟(7)对称均匀分布。

6.根据权利要求2所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：所述柱底连接槽(5)的底面尺寸大于所述预制空心柱(11)的截面尺寸，在所述预制空心柱(11)与所述柱底连接槽(5)的连接处设置有预制混凝土楔块(14)，且在所述预制空心柱(11)与所述柱底连接槽(5)之间灌注有柱底混凝土(15)。

7.根据权利要求5所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：在所述预制空心柱(11)的外壁上还嵌入设置有螺栓套管(13)，在所述预制挡土墙(18)上预留有螺栓孔(19)，每个所述预制挡土墙(18)通过安装螺栓(20)与所述螺栓孔(19)和所述螺栓套管(13)的相互配合，固定安装在所述排水沟(7)同侧的相邻两个所述预制空心柱(11)上。

8.根据权利要求7所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构，其特征在于：在相邻的两个所述预制挡土墙(18)之间的接缝处、所述预制挡土墙(18)与所述预制底板(4)之间的接缝处和每个所述螺栓孔(19)内均填充有密封混凝土(21)。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，在地面打入地基处理桩，并在地基处理桩的桩顶进行褥垫层施工，同时确保地基处理桩的桩顶标高和褥垫层顶面标高符合施工要求；

步骤二，在褥垫层上铺设水泥砂浆层，待水泥砂浆层初凝前将预制底板吊装到水泥砂浆层上，并确保预制底板的安装轴线与顶面标高符合施工标准；

步骤三，将柱芯连接筋通过螺纹套筒安装到预制底板上，然后吊装预制空心柱，使柱芯连接筋插入预制空心柱内，同时预制空心柱的柱底插入柱底连接槽内，并在预制空心柱的柱底塞入四个预制混凝土楔块，在调整好柱顶标高、纵向及横向的安装尺寸后浇筑柱底混凝土进行固定；

步骤四，在预制空心柱的柱顶安装钢轨及扣件系统，在调整好钢轨的位置和标高后从柱顶灌注柱芯混凝土进行加固，并在预制空心柱侧壁安装预制挡土墙，同时用密封混凝土对接缝处和固定件安装处进行密封，最后回填覆土。

10.根据权利要求9所述的一种全装配后灌芯的柱式检查坑结构及施工方法，其特征在于：地基处理桩桩顶标允许高误差为±200mm，褥垫层的顶面标高允许误差为-40mm、+50mm；水泥砂浆层的铺设厚度为30mm，预制底板的轴线允许偏差≤15mm，预制底板的顶面标高允许误差为±50mm；柱底连接槽侧壁与预制空心柱侧壁之间预留有20mm的间隙，预制混凝土楔块的高度为20mm。

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