CN213063583U - 采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构 - Google Patents

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潘伟强
侯永茂
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万敏
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Abstract

本实用新型涉及一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,包括:多个呈方型状的顶管,连接并围合呈方型状,顶管开设有至少两组平行的通孔,位于横向的顶管形成相互平行的两排横向的通孔,位于纵向的顶管形成相互平行的两排纵向的通孔;多个穿束管,呈直线状的穿过对应的两排横向的通孔内以及穿过对应的两排纵向的通孔内,穿束管的端部伸至位于角部的顶管内;以及多个预应力索,呈直线状的穿置于多个穿束管内,预应力索的端部伸出于穿束管。本申请通过预应力索和穿束管将松散的顶管连接成整体,使顶管间协同受力,提高了预应力结构的整体刚度和承载能力。

Description

采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构
技术领域
本实用新型涉及建筑技术领域,特指一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构。
背景技术
管幕法在城市密集空间下下穿道路施工地下通道时具有其他工法不可比拟的优势。但传统的管幕箱涵法仅是作为围护结构,空间利用率低。而且由于管幕作为围护结构,管节间无相互联系,无法形成连续的横向受力结构和竖向受力结构,受力性能差,因此在施工时需要设置大量的临时支撑体系,施工繁琐,制约了管幕在地下空间中的发展。
因此,亟待需要提供一种受力性能更佳、施工相对简便的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,以解决现有的管幕受力性能差、施工相对繁琐的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,包括:
埋入土体内的多个呈方型状的顶管,连接并围合呈方型状,所述顶管开设有至少两组平行的通孔,位于横向的所述顶管形成相互平行的两排横向的通孔,位于纵向的所述顶管形成相互平行的两排纵向的通孔;
多个穿束管,呈直线状的穿过对应的两排横向的所述通孔内以及穿过对应的两排纵向的所述通孔内,所述穿束管的端部伸至位于角部的所述顶管内;以及
多个预应力索,呈直线状的穿置于对应的所述穿束管内,所述预应力索的端部伸出于所述穿束管并张拉固定。
本实用新型采用呈直线状的预应力索和穿束管,以便于小空间的现场穿束作业。横向的顶管间通过两排横向穿束管和预应力索连接提高了横向顶管间的受力性能,纵向的顶管间通过两排纵向穿束管和预应力索连接提高了纵向顶管间的受力性能,从而将松散的顶管连接成整体,使顶管间协同受力,提高了预应力结构的整体刚度和承载能力。而且,避免了设置大量的临时支撑体系的繁琐施工。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,位于角部的所述顶管内对应所述穿束管固设有卡槽,所述卡槽开设有供穿置所述穿束管的卡槽孔;
所述穿束管的端部穿过所述卡槽孔;
所述预应力索的端部伸出于所述卡槽孔;
所述预应力结构四角之间的所述顶管内、相邻的所述顶管间以及所述卡槽与对应的所述顶管的内壁围合形成的空间内灌注混凝土形成第一混凝土结构并埋固所述穿束管,通过顶推所述卡槽对所述预应力索进行张拉并通过紧固件将所述预应力索的端部固定,位于角部的所述顶管内灌注混凝土形成第二混凝土结构并锚固所述紧固件以及所述预应力索的端部。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,所述穿束管内灌注水泥浆形成水泥浆结构并锚固预应力索。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,所述通孔处安装有可拆卸的封盖板。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,所述顶管由多个单元管通过螺栓拼接而成,每个所述单元管至少开设两个所述通孔。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,还包括连接件以及与所述连接件相适配的连接槽;
所述顶管包括:设于所述预应力结构横向中部的基准管节、位于所述基准管节两侧的中间管节以及设于所述预应力结构角部且连接两个所述中间管节的角部管节;所述基准管节和所述中间管节、所述中间管节和所述角部管节之间通过所述连接件和所述连接槽插接连接。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,所述连接件呈π字型,所述连接件沿所述顶管的长度方向通长设置,所述连接件包括相互平行的两个第一固定板以及与两个所述第一固定板垂直固定连接的第二固定板,所述第一固定板固设于所述基准管节上与所述通孔同侧的两侧面、所述中间管节上与所述通孔同侧的其中一侧面上以及所述角部管节上与所述通孔同侧的其中一侧面上;
所述连接槽的截面呈C型状,所述连接槽沿所述顶管的长度方向通长设置,所述连接槽扣设于所述中间管节上与所述通孔同侧的另一侧面上以及所述角部管节上与所述通孔同侧的另一侧面上,所述连接槽与所述顶管相对的一侧面上对应所述连接件开设有槽孔,所述第二固定板的长度大于所述槽孔的孔径,所述连接槽沿其长度方向的两端设有端板,其中一端板开设有连通所述槽孔的开孔,所述连接件穿过所述开孔并插入所述槽孔中以实现所述连接件和所述连接槽的插接连接。
本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的进一步改进在于,所述连接件为两个,所述连接槽为两个,所述连接槽的顶端或底端与对应的所述顶管的顶面或底面相平齐。
附图说明
图1为本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的结构示意图。
图2为图1中基准管节和中间管节区域的放大局部示意图。
图3为图1中角部管节区域的放大局部示意图。
图4为图1中A-A方向的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,包括顶管、穿束管以及预应力索,采用呈直线状的预应力索和穿束管,以便于小空间的现场穿束作业。横向的顶管间通过两排横向穿束管和预应力索连接提高了横向顶管间的受力性能,纵向的顶管间通过两排纵向穿束管和预应力索连接提高了纵向顶管间的受力性能,从而将松散的顶管连接成整体,使顶管间协同受力,提高了预应力结构的整体刚度和承载能力。而且,避免了设置大量的临时支撑体系的繁琐施工。
下面结合附图对本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构进行说明。
参见图1,显示了本实用新型采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的结构示意图。在本实施例中,一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构包括:埋入土体内的多个呈方型状的顶管1、多个穿束管以及多个预应力索2。多个顶管1连接并围合呈方型状,顶管1开设有至少两组平行的通孔11,位于横向的顶管1形成相互平行的两排横向的通孔11,位于纵向的顶管1形成相互平行的两排纵向的通孔11。穿束管呈直线状的穿过对应的两排横向的通孔11内以及穿过对应的两排纵向的通孔11内,穿束管的端部伸至位于角部的顶管1内。预应力索2呈直线状的穿置于对应的穿束管内,预应力索2的端部伸出于穿束管并张拉固定。
本实施例中的预应力结构采用呈直线状的预应力索2和穿束管,以便于小空间的现场穿束作业。横向的顶管1间通过两排横向穿束管和预应力索2连接提高了横向顶管1间的受力性能,纵向的顶管1间通过两排纵向穿束管和预应力索2连接提高了纵向顶管1间的受力性能,从而将松散的顶管1连接成整体,使顶管1间协同受力,提高了预应力结构的整体刚度和承载能力。而且,避免了设置大量的临时支撑体系的繁琐施工。
参见图1和图3,在一种具体实施例中,位于角部的顶管1内对应穿束管固设有卡槽3,卡槽3开设有供穿置穿束管的卡槽3孔,穿束管的端部穿过卡槽3孔,预应力索2的端部伸出于卡槽3孔,预应力结构四角之间的顶管1内、相邻的顶管1间以及卡槽3与对应的顶管1的内壁围合形成的空间内灌注混凝土形成第一混凝土结构并埋固穿束管,通过顶推卡槽3对预应力索2进行张拉并通过紧固件21将预应力索2的端部固定,位于角部的顶管1内灌注混凝土形成第二混凝土结构并锚固紧固件21以及预应力索2的端部。通过对预应力索2的张拉增强了横向顶管1间以及纵向顶管1间的受力性能。
进一步的,穿束管内灌注水泥浆形成水泥浆结构并锚固预应力索2。
参见图4,更进一步的,通孔11处安装有可拆卸的封盖板12,可避免由于水土的压力作用而造成通孔11处漏水、漏土的现象。
较佳地,顶管1由多个单元管通过螺栓拼接而成,每个单元管至少开设两个通孔11。现有的单元管通常采用焊接连接,而对于空间小的施工现场焊接操作十分不便,本实施中的单元管通过螺栓固定连接即使在小空间的施工现场也能自如操作。
参见图2和图3,在本实施例中,预应力结构还包括连接件4以及与连接件4相适配的连接槽5。顶管1包括:设于预应力结构横向中部的基准管节13、位于基准管节13两侧的中间管节14以及设于预应力结构角部且连接两个中间管节14的角部管节15;基准管节13和中间管节14、中间管节14和角部管节15之间通过连接件4和连接槽5插接连接。
连接件4呈π字型,连接件4沿顶管1的长度方向通长设置,连接件4包括相互平行的两个第一固定板41以及与两个第一固定板41垂直固定连接的第二固定板42,第一固定板41固设于基准管节13上与通孔11同侧的两侧面、中间管节14上与通孔11同侧的其中一侧面上以及角部管节15上与通孔11同侧的其中一侧面上。
连接槽5的截面呈C型状,连接槽5沿顶管1的长度方向通长设置,连接槽5扣设于中间管节14上与通孔11同侧的另一侧面上以及角部管节15上与通孔11同侧的另一侧面上,连接槽5与顶管1相对的一侧面上对应连接件4开设有槽孔51,第二固定板42的长度大于槽孔51的孔径,连接槽5沿其长度方向的两端设有端板,其中一端板开设有连通槽孔51的开孔,连接件4穿过开孔并插入槽孔51中以实现连接件4和连接槽5的插接连接。
进一步的,连接槽5内填充有凝固呈固态状的防水介质,起到止水的作用。
较佳地,连接件4为两个,连接槽5为两个,连接槽5的顶端或底端与对应的顶管1的顶面或底面相平齐。
具体的,穿束管采用预应力波纹管。
具体的,穿束管为两排,预应力索2为两排,预应力索2的布置数量和位置是根据预应力结构横断面的弯矩以及顶管1间连接位置的剪力而设计。
参见图1、图3和图4,下面对本实用新型的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构的施工流程进行说明。
将封盖板12安装于通孔11处,根据预应力结构的待施工位置,将基准管节13顶入基准管节13的预设位置处,再于基准管节13的两侧依序顶入中间管节14,然后于角部管节15的预设位置处顶入角部管节15,将插接件与对应的插接槽插接连接以使相邻的基准管节13和中间管节14、相邻的两个中间管节14以及相邻的角部管节15和中间管节14插接连接。
将封盖板12拆卸取下,将穿束管穿过对应的通孔11,将预应力索2穿置于穿束管内,于基准管节13内、中间管节14内、基准管节13和中间管节14之间、相邻的中间管节14之间、中间管节14和角部管节15之间以及卡槽3与角部管节15的内壁围合形成的空间内灌注混凝土。
待该混凝土达到预定强度后,于角部管节15内通过顶推卡槽3对预应力索2进行张拉,张拉稳定后,通过紧固件21将预应力索2进行固定,于穿束管内灌注水泥浆。
待该水泥浆达到设定强度后,于角部管节15内除卡槽3与角部管节15内壁围合形成的空间外的部分灌注混凝土。
于预应力结构内部开挖形成内部通道7,沿着内部通道7的边缘浇筑混凝土形成内衬6。
通过采用上述技术方案,本实用新型具有如下有益效果:
本实用新型采用呈直线状的预应力索和穿束管,以便于小空间的现场穿束作业。横向的顶管间通过两排横向穿束管和预应力索连接以增强预应力结构的横向受力性能,纵向的顶管间通过两排纵向穿束管和预应力索连接以增强预应力结构的纵向受力性能,从而将松散的顶管连接成整体,使顶管间协同受力,提高了预应力结构的整体刚度和承载能力。而且,避免了设置大量的临时支撑体系的繁琐施工。预应力结构能够直接充当永久结构的一部分,减少了临时搭建所带来的附加工程工序及费用,开挖安全性更高。
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,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,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,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,包括:
埋入土体内的多个呈方型状的顶管,连接并围合呈方型状,所述顶管开设有至少两组平行的通孔,位于横向的所述顶管形成相互平行的两排横向的通孔,位于纵向的所述顶管形成相互平行的两排纵向的通孔;
多个穿束管,呈直线状的穿过对应的两排横向的所述通孔内以及穿过对应的两排纵向的所述通孔内,所述穿束管的端部伸至位于角部的所述顶管内;以及
多个预应力索,呈直线状的穿置于对应的所述穿束管内,所述预应力索的端部伸出于所述穿束管并张拉固定。
2.根据权利要求1所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,位于角部的所述顶管内对应所述穿束管固设有卡槽,所述卡槽开设有供穿置所述穿束管的卡槽孔;
所述穿束管的端部穿过所述卡槽孔;
所述预应力索的端部伸出于所述卡槽孔;
所述预应力结构四角之间的所述顶管内、相邻的所述顶管间以及所述卡槽与对应的所述顶管的内壁围合形成的空间内灌注混凝土形成第一混凝土结构并埋固所述穿束管,通过顶推所述卡槽对所述预应力索进行张拉并通过紧固件将所述预应力索的端部固定,位于角部的所述顶管内灌注混凝土形成第二混凝土结构并锚固所述紧固件以及所述预应力索的端部。
3.根据权利要求1所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,所述穿束管内灌注水泥浆形成水泥浆结构并锚固预应力索。
4.根据权利要求1所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,所述通孔处安装有可拆卸的封盖板。
5.根据权利要求1所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,所述顶管由多个单元管通过螺栓拼接而成,每个所述单元管至少开设两个所述通孔。
6.根据权利要求1所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,还包括连接件以及与所述连接件相适配的连接槽;
所述顶管包括:设于所述预应力结构横向中部的基准管节、位于所述基准管节两侧的中间管节以及设于所述预应力结构角部且连接两个所述中间管节的角部管节;所述基准管节和所述中间管节、所述中间管节和所述角部管节之间通过所述连接件和所述连接槽插接连接。
7.根据权利要求6所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,所述连接件呈π字型,所述连接件沿所述顶管的长度方向通长设置,所述连接件包括相互平行的两个第一固定板以及与两个所述第一固定板垂直固定连接的第二固定板,所述第一固定板固设于所述基准管节上与所述通孔同侧的两侧面、所述中间管节上与所述通孔同侧的其中一侧面上以及所述角部管节上与所述通孔同侧的其中一侧面上;
所述连接槽的截面呈C型状,所述连接槽沿所述顶管的长度方向通长设置,所述连接槽扣设于所述中间管节上与所述通孔同侧的另一侧面上以及所述角部管节上与所述通孔同侧的另一侧面上,所述连接槽与所述顶管相对的一侧面上对应所述连接件开设有槽孔,所述第二固定板的长度大于所述槽孔的孔径,所述连接槽沿其长度方向的两端设有端板,其中一端板开设有连通所述槽孔的开孔,所述连接件穿过所述开孔并插入所述槽孔中以实现所述连接件和所述连接槽的插接连接。
8.根据权利要求6所述的采用直线型预应力索的地下管幕组合式预应力结构,其特征在于,所述连接件为两个,所述连接槽为两个,所述连接槽的顶端或底端与对应的所述顶管的顶面或底面相平齐。
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