CN206128119U - 一种预制装配式多舱综合管廊 - Google Patents

Abstract

一种预制装配式多舱综合管廊，其属于预制装配式市政空间结构及施工技术领域。管廊进行纵向分段、横向分节后单件构件的重量大为减小，适应的现场吊装要求并提高施工效率，同时横向接头和纵向接头采用榫口承插并利用PC钢棒进行预应力连接，提高了管廊结构的整体性受力性能和柔性抗震性能。接头部位均设有橡胶止水条，结合PC钢棒施加的预应力，增强了接头的止水效果，并在较大的接缝张开角范围内保持接缝止水稳定性。本技术不仅提高了施工可行性及施工效率，同时提供了结构所需的整体受力性能和抗震性能并有效提高了管廊接头的止水性能，是一种适用于大断面多舱预制装配综合管廊的综合技术。

Description

一种预制装配式多舱综合管廊

技术领域

本实用新型涉及一种预制装配式多舱综合管廊，其属于预制装配式市政空间结构及施工技术领域。

背景技术

地下管线综合管廊是目前世界发达城市普遍采用的城市市政基础工程，是一种集约度高、科学性强的城市综合管线工程。目前我国的综合管沟工程一般采用明挖现浇混凝土施工工艺。实践证明，该工艺在施工质量、建设周期和环境保护等方面都存在诸多不足。相比之下，预制装配式综合管廊的施工工艺则较好地弥补了上述不足，不仅提高工程质量、缩短工期、降低成本，提高市政工程施工的工业化程度，而且还明显改善现场的施工环境。

为充分利用地下空间，节约土地资源，需满足多种类管线入廊的需求，目前国内设计的综合管廊其断面尺寸都比较大，普遍达到三舱以上且单舱净跨大，导致管廊自身重量大大增加，造成预制装配的施工安装难度大大增加。为此，急需解决多舱大断面综合管廊的预制装配式的分割及接合技术，实现装配施工的轻便、快速、安全。

随着预应力技术的发展，预制装配分段、分节施工方法在近些年来得到了技术上的发展。分段、分节预制装配施工工艺在体外预应力技术的支持下，充分发挥其施工速度快，施工质量好等优点，得到了广泛的认可。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种预制装配式多舱综合管廊及其施工技术，以降低大断面多舱管廊整体预制安装的施工难度并改善接头防水质量。

本发明实现的技术方案是：一种装配式多舱综合管廊的预制件，该预制件包括上节构件和下节构件，所述上节构件包括顶壁、外侧壁上段和内壁上段，下节构件包括底壁、外侧壁下段和内壁下段，上节构件与下节构件围成多舱结构；上节构件与下节构件之间通过横向接头连接，所述横向接头采用预埋在下节构件中的竖直PC钢棒下段与穿过设置在上节构件上预留孔的竖直PC钢棒上段通过螺纹钢套筒连接，竖直PC钢棒下段由下部固定螺帽锁紧，竖直PC钢棒上段由上部固定螺帽锁紧，上部固定螺帽置于梯形预留孔内；上节构件与下节构件之间设有横向密封结构，所述横向密封结构采用上节构件上设置的外凸棱柱体与下节构件上设置的承插孔相配合，上节构件上设有用于放置横向复合密封条的横向密封条凹槽，横向密封结构还包括用于注入横向嵌缝材料的横向嵌缝凹糟；所述预制件的前侧为承口端，承口端设有环形凹口，预制件的后侧为插口端，插口端设有环形凸口；所述预制件的水平方向设有用于贯穿水平PC钢棒的水平PC钢棒预制孔，水平PC钢棒预制孔中间设置操作手孔。

所述上节构件和下节构件之间设置中间构件。

一种装配式多舱综合管廊的预制件连接成的管廊，所述管廊由多段预制件纵向连接而成，预制件之间设有纵向接头，所述纵向接头采用水平PC钢棒从一段预制件的操作手孔贯穿至下一段预制件的操作手孔，水平PC钢棒的两端分别由水平固定螺帽锁紧；预制件之间设有纵向密封结构，所述纵向密封结构采用在插口端上设置用于安放纵向复合密封条的纵向密封条凹槽，承口端上设置用于安放纵向复合密封条的纵向密封条凹槽，纵向密封结构还包括用于注入纵向嵌缝材料的纵向嵌缝凹槽。

将多舱综合管廊在两个维度上进行分割，即水平方向和垂直方向分割。水平分割：为确保分割的对称性以减小模具的数量，在高度的正中部位置进行水平分割以确保管廊上节构件和下节构件除横向接头、纵向接头等部位外的完全对称；当然，分割位置可根据需要调整至其它高度位置也能实现本发明目的。垂直分割：在管廊纵向方向上对管廊进行分割，形成前后端部的纵向接头，垂直分割的间距根据上下节构件的重量确定，同时满足现场吊装能力和管廊支架间距模数的规定。

经水平方向和垂直方向分割后，多舱综合管廊的单件构件吊装重量大为减小，可满足一般现场施工的吊装能力，构件轻型化使施工安装更方便，构件标准化使预制场的生产能力提高。

进一步，上下节构件的横向接头端部，下节构件作为承口留有承插孔而上节构件作为插口留有对应的外凸棱柱体，上下节构件对接后形成相互吻合的整体构件，外凸棱柱体可作为上下节构件的抗剪键，抵抗管廊侧面的水平荷载。

上下节构件采用PC钢棒进行连接以确保横向接头在各种工况下均处于合理的受压状态。其连接构造为：下节构件体内预埋有PC钢棒，钢棒下部的锚固端预埋在管廊侧壁（及内墙）靠近底板位置；上节构件体内预留有PC钢棒孔，上下构件对接后在上节侧壁（及内墙）的顶部安装PC钢棒，此钢棒的固定端位于管廊侧壁（及内墙）的顶板位置，通过拧紧螺帽施加预应力并实现钢棒的固定；上下节构件的连接部位在横向接头处承口的承插孔内，通过下节构件PC钢棒中预留的钢套筒进行上下节构件PC钢棒的连接。

上节构件在PC钢棒的安装部位处留有梯形体手孔，手孔内可安放锚固端板和螺帽以固定PC钢棒，手孔待钢棒安装完毕后用相应等级的细石混凝土浇筑密实封锚。

上下节构件的外侧壁横向接头配有密封胶条凹槽和设置在槽内的止水密封胶条，并在上下节构件外侧壁的内侧及内壁板的两侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。止水密封胶条采用弹性橡胶与遇水膨胀橡胶制成的复合密封胶，可根据外围水头的大小，选择性地实施两道或一道止水密封胶防水，设一道时止水密封胶条时，其设置位置在PC钢棒的外侧。

进一步，上下节构件的前后端部为相应纵向接头的承口端和插口端。纵向接头承口端留有通长的凹口，纵向接头插口端留有通长的凸口；承口端和插口端对接后形成相互吻合的整体构件，抵抗管廊侧壁的水平荷载和顶底板的竖向荷载。

纵向接头的承口、插口在其横断面的转角部位均设置腋角，腋角上设置有贯穿整个构件单元的预留孔，前后两个构件单元中间对称设置有操作手孔。前后两段构件通过贯穿腋角预留孔的PC钢棒进行连接，并在手孔处通过拧紧螺帽施加预应力并实现钢棒的固定。

纵向接头承口端和插口端均设有密封胶条凹槽和设置在槽内的止水密封条，承口、插口的内侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。止水密封条采用弹性橡胶与遇水膨胀橡胶制成的复合密封胶，可根据水头的大小，选择性地实施两道或一道密封胶防水，设一道时防水密封胶条的设置位置靠近外侧。纵向接头的内侧，构件两侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。

进一步，根据弹性密封止水胶条的弹性压缩曲线，通过调整施加在横向和纵向PC钢棒的预应力来调整作用在弹性密封止水胶条的预压力，可实现接缝张开角在一个较大幅度的变化范围内弹性密封胶处于设计的弹性压缩范围，从而确保弹性密封胶条的止水效果及使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种多舱综合管廊预制装配的分割方式及连接型式，实现了目前最常用的多舱综合管廊通过分段、分节预制装配的施工方法。由于纵向分段、横向分节后单件构件的重量大为减小，适应的现场吊装要求并提高施工效率，同时横向接头和纵向接头采用榫口承插并利用PC钢棒进行预应力连接，提高了管廊结构的整体性受力性能和柔性抗震性能。接头部位均设有橡胶止水条，结合PC钢棒施加的预应力，增强了接头的止水效果，并在较大的接缝张开角范围内保持接缝止水稳定性。本技术不仅提高了施工可行性及施工效率，同时提供了结构所需的整体受力性能和抗震性能并有效提高了管廊接头的止水性能，是一种适用于大断面多舱预制装配综合管廊的综合技术。

附图说明

图1是预制装配式多舱综合管廊的平面图。

图2是预制装配式多舱综合管廊的横立面图。

图3是预制装配式多舱综合管廊的侧面图。

图4是预制装配式多舱综合管廊的横向接头结构图。

图5是预制装配式多舱综合管廊的横向密封结构图。

图6是图3中A的放大图。

图7是预制装配式多舱综合管廊的纵向组装图。

图8是预制装配式多舱综合管廊的纵向密封结构图。

图9是预制装配式多舱综合管廊分为上中下三节的横立面图。

图10是预制装配式多舱综合管廊分为上中下三节的侧面图。

图中：1、竖直PC钢棒，1a、竖直PC钢棒下段，1b、竖直PC钢棒上段，1c、螺纹钢套筒，2、水平PC钢棒，2a、水平PC钢棒预制孔，2b、水平固定螺帽，3、操作手孔，4、预留孔，4a、下部固定螺帽，4b、上部固定螺帽，4c、梯形预留孔，5、上节构件，5a、下节构件，5b、中节构件，6、承端口，6a、环形凹口，7、插端口，7a、环形凸口，8、承插孔，9、外凸棱柱体，10、横向复合密封胶条，10a、横向密封条凹槽，11、横向嵌缝材料，11a、横向嵌缝凹槽，12、纵向复合密封条，12a、纵向密封条凹槽，13、纵向嵌缝材料，13a、纵向嵌缝凹槽。

具体实施方式

以下结合附图及实施实例对本发明提出的预制装配式多舱综合管廊的技术内容及其特征进行详细的描述。需另外说明的是，附图均采用非精准比例仅用以方便、明晰地辅助说明本发明。以下仅以三舱综合管廊为例进行具体说明，本发明均能用于两舱、四舱及以上综合管廊。

横断面为多舱（3舱及以上）的管廊结构，沿高度方向的水平分割面和沿纵向长度方向的垂直分割面将多舱综合管廊分割成具有横向接头和纵向接头的预制管节，依次上下、前后地对各管节进行拼装而形成多舱综合管廊本体。的预制管节由工厂分节分段预制成型。由上下水平分割所形成的横向接头，下节构件作为承口留有承插孔，上节构件作为插口留有与承插孔对应的外凸棱柱体，外凸棱柱体作为上下节构件的抗剪键，上下节构件对接后形成相互吻合的整体断面，抵抗管廊侧面的水平荷载。由沿纵向长度方向垂直分割所形成的纵向接头，其承口端留有通长的凹口，其插口端留有通长的凸口；承口端和插口端对接后形成相互吻合的整体构件，抵抗管廊侧壁的水平荷载和顶底板的竖向荷载。的横向接头和纵向接头均通过PC钢棒连接和施加预应力，并具有止水密封结构。的横向接头PC钢棒构造实现如下：下节构件体内预埋有PC钢棒，钢棒下部的锚固端预埋在下节构件侧壁（及内墙）靠近底板位置，该钢棒上部留有钢套筒；上节构件体内预留有PC钢棒孔，上节构件顶部预留有梯形预留手孔。的竖向PC钢棒连接结构如下：包括已预埋在下节构件中的PC钢棒，其下部通过固定螺帽固定，其上部与钢套筒连接；上节构件的PC钢棒穿过上节构件的预留孔并拧进上述的钢套筒，该PC钢棒的上部在上节构件顶部的梯形预留手孔内通过固定螺帽的扭紧施加预应力及固定，最后用细石混凝土进行手孔封锚。的纵向接头PC钢棒构造实现如下：承口、插口在其横断面的转角部位均设置腋角，腋角上设置有贯穿整个构件单元的预留孔，前后两个构件单元中间对称设置有操作手孔。的纵向PC钢棒连接结构如下：将PC钢棒穿过腋角中的预留孔，钢棒一端通过固定螺栓预固定在构件单元中间的操作手孔内，另一端固定后节构件中部的操作手孔内，在该手孔内安装垫片及螺帽，通过扭紧螺帽施加纵向预应力并固定PC钢棒，最后用细石混凝土进行手孔封锚。的横向接头止水密封结构构造如下：上下节构件的外侧壁横向接头配有密封胶条凹槽和设置在槽内的止水密封胶条，并在上下节构件外侧壁的内侧及内壁板的两侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。的纵向接头止水密封结构构造如下：纵向接头承口端和插口端均设有密封胶条凹槽和设置在槽内的止水密封条，承口、插口的内侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。纵向接头的内侧，构件两侧留有嵌缝槽及嵌缝防水材料。

如图1-3所示，本实施例的三舱管廊预制件管段本体在高度方向水平分割为上节构件5和下节构件5a。为确保上下节构件的对称性，分割位置为管廊高度的二分之一处。在其它实施例中，分割位置可根据需要调整至其它高度位置也能实现本发明目的。下节构件5a在横向接头的水平接触面上分布有均匀的承插孔8，孔大小及间距根据截面受力计算确定，间距一般为@300-600mm；上节构件本体5在横向接头的水平接触面上对应分布有外凸棱柱体9，上节构件吊装时与下节构件对齐逐渐扣合直至外凸棱柱体9插入至下节构件的承插孔8内以完成上下节构件的接合。

如图9，10所示，在其他管廊内空高度大的实施例中，管廊本体在高度方向水平分割为三段，即上节构件5和下节构件5a，中间节构件5b，同样能实现本发明目的。

上下节构件接合后，通过竖直PC钢棒1进行受力连接。图1为竖直PC钢棒1的平面布置情况，在其它实施例中，竖直PC钢棒1的平面布置可根据受力需要对其位置、数量和间距进行调整也能实现本发明目的。

如图4为横向接头中竖直PC钢棒1的连接构造，下节构件5a体内预埋有竖直PC钢棒下段1a、下部固定螺帽4a、螺纹钢套筒1C。吊装上节构件5，与下节构件5a榫合后将竖直PC钢棒上段1b穿过上节构件5体内的预留孔4，并将竖直PC钢棒上段1b拧紧在螺纹钢套筒1c内，拧紧上部固定螺帽4b实现竖直PC钢棒下段1a、竖直PC钢棒下段1b的预应力施加，并将其固定在上节构件的梯形预留孔4c内，最后用相应等级的细石混凝土密封梯形预留孔4c封锚。

如图5为横向接头密封结构如下：在上、下节构件本体外侧壁配合面上沿管廊预制件长度方向分别设置横向密封条凹槽10a，并在该密封条凹槽10a内设置横向复合密封条10。在上、下节构件本体相互配合的侧壁的配合表面内侧沿管廊预制件长度方向设置横截面为横向嵌缝凹槽11a，并在该凹槽中设置沿管廊长度方向延伸的与该凹槽适配的横向嵌缝材料11。对三舱综合管廊的内部侧壁的横向接头，因处于室内环境无密封防水要求，因此可不需设置复核密封胶条，仅需为美观要求在两侧横向嵌缝凹槽11a处用嵌缝材料进行封闭。在其他实施例中，仅在横向接头外侧设一道复合密封止水胶条10，也能够实现本发明目的。在其他实施例中，不设置嵌缝材料11，也能够实现本发明目的。

如图3、图7、图8，上下节构件的前后端部为相应纵向接头的承口端6和插口端7，该插口端的环形凸口7a沿端口环形布置，与该承口端对应设置的环形凹口6a相适配。承口端和插口端对接后形成相互吻合的整体构件，抵抗管廊侧壁的水平荷载和顶底板的竖向荷载。

纵向接头是通过水平PC钢棒2进行受力连接。图2为水平PC钢棒2的平面布置情况，在其它实施例中，PC钢棒2的平面布置可根据受力需要对其位置、数量进行调整也能实现本发明目的。

在本实施例中，PC钢棒2是布置在上节构件5、下节构件5a横断面转角部位的腋角处，前后两个构件单元中间对称设置有操作手孔3。如图6，前后构件榫合后，水平PC钢棒2穿过腋角的水平PC钢棒预留孔2a，并在操作手孔中拧紧水平固定螺帽2b对水平PC钢棒施加预应力并固定在操作手孔3内。安装完毕后用相应等级的细石混凝土密封操作手孔3封锚。

图8示出了纵向接头的密封结构：在前、后节构件纵向接头承口端和插口端的一圈分别设置纵向密封条凹槽12a，并在该纵向密封条凹槽12a内设置纵向复合密封条12。在纵向接头承口端和插口端内侧沿周长一圈设置纵向嵌缝凹槽13a，并在该凹槽中设置沿内周长一圈的与该凹槽适配的嵌缝材料13。在其他实施例中，仅在纵向接头外侧设一道纵向复合密封止水胶条12，也能够实现本发明目的。在其他实施例中，不设置嵌缝材料13，也能够实现本发明目的。

横向接头、纵向接头PC钢棒施加预应力的数值由两方面因素确定：一为接头受力计算和允许张开角所确定；二为接头内弹性密封止水胶条的弹性压缩曲线中最优预压力范围所影响。为此，在满足接头受力的前提下，通过调整预应力的大小可实现在一个较大幅度的变化范围的张开角内弹性密封胶处于良好的设计弹性压缩范围，更好地确保弹性密封胶条的止水效果及使用寿命。

Claims (3)

1.一种预制装配式多舱综合管廊，其特征在于：该管廊的预制件包括上节构件（5）和下节构件（5a），所述上节构件（5）包括顶壁、外侧壁上段和内壁上段，下节构件（5a）包括底壁、外侧壁下段和内壁下段，上节构件（5）与下节构件（5a）围成多舱结构；上节构件（5）与下节构件（5a）之间通过横向接头连接，所述横向接头采用预埋在下节构件（5a）中的竖直PC钢棒下段（1a）与穿过设置在上节构件（5）上预留孔（4）的竖直PC钢棒上段（1b）通过螺纹钢套筒（1c）连接，竖直PC钢棒下段（1a）由下部固定螺帽（4a）锁紧，竖直PC钢棒上段（1b）由上部固定螺帽（4b）锁紧，上部固定螺帽（4b）置于梯形预留孔（4c）内；上节构件（5）与下节构件（5a）之间设有横向密封结构，所述横向密封结构采用上节构件（5）上设置的外凸棱柱体（9）与下节构件（5a）上设置的承插孔（8）相配合，上节构件（5）上设有用于放置横向复合密封条（10）的横向密封条凹槽（10a），横向密封结构还包括用于注入横向嵌缝材料（11）的横向嵌缝凹糟（11a）；所述预制件的前侧为承口端（6），承口端（6）设有环形凹口（6a），预制件的后侧为插口端（7），插口端（7）设有环形凸口（7a）；所述预制件的水平方向设有用于贯穿水平PC钢棒（2）的水平PC钢棒预制孔（2a），水平PC钢棒预制孔（2a）中间设置操作手孔（3）。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式多舱综合管廊，其特征在于：所述管廊由多段预制件纵向连接而成，预制件之间设有纵向接头，所述纵向接头采用水平PC钢棒（2）从一段预制件的操作手孔贯穿至下一段预制件的操作手孔，水平PC钢棒（2）的两端分别由水平固定螺帽（2b）锁紧；预制件之间设有纵向密封结构，所述纵向密封结构采用在插口端上设置用于安放纵向复合密封条的纵向密封条凹槽，承口端上设置用于安放纵向复合密封条的纵向密封条凹槽，纵向密封结构还包括用于注入纵向嵌缝材料的纵向嵌缝凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种预制装配式多舱综合管廊，其特征在于：所述上节构件（5）和下节构件（5a）之间设置中节构件（5b）。