CN219711516U - 一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，该结构主要由若干预制弧形井片拼装而成，相邻弧形井片通过环向以及竖向对接螺栓连接，预制弧形井片内设有环向和竖向预应力钢束通道，当竖井拼装到位后，通过穿插预应力钢束对装配式竖井进行环向和竖向张拉锚固。双向预应力张拉锚固极大地增强了大直径装配式竖井的结构强度和刚度，使之具备更优的整体稳定性和抗变形能力。此外，大直径竖井井片四周通过设置双止水槽，有效增强了井片拼缝处的防渗性能，并通过预留注浆孔进一步强化大直径装配式竖井的防渗效果。该结构更适用于工期紧、场地小、周边环境复杂的大直径竖井施工。

Description

一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构

技术领域

本实用新型涉及地下工程技术领域，具体涉及一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构。

背景技术

伴随着我国城市化进程的加快，城市市政工程如雨水、污水、地下管道等工程的新建和改造工程量正逐步增大，为减少地面开挖面积，保障市区交通顺畅，在管道新建和改造过程中大多使用顶管技术，而竖井作为地下管道结构中不可或缺的一部分，不仅提供了顶管施工的作业场所，而且在顶推阶段可起到抵抗机械顶力的作用。

传统的竖井一般采用现场一次浇筑或分层分段浇筑成型，需要通过在现场绑扎钢筋、支设模板、浇筑养护；现浇工艺的缺陷在于：

一是施工场地占用面积广，在市区易造成交通堵塞，对周边环境和居民干扰大；

二是现浇结构施工周期长，需等到混凝土达到设计强度后方可进行下道工序施作；

三是投入人力、物力和成本大。

针对以上传统工艺的不足，装配技术逐渐在地下管道竖井工程中得到逐步应用，装配式竖井主要是基于若干预制井片，通过螺栓对相邻井片进行紧固连接，从而形成整体稳定性较好的拼装结构，其优点在于提高了施工效率；减少了对周边环境的干扰和污染；减少了场地占用和实现了绿色施工。但目前该装配式竖井多为小直径结构，结构强度和刚度无法满足大型竖井施工需求。

因此，如何对现有装配式竖井结构进行改良，使其具备更高的强度和刚度，用以抵抗旁侧桩土压力及抵抗来自顶管机械的推力，以期适用于工期紧、场地小、周边环境复杂的大直径竖井施工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，用于解决现有技术中小直径装配式竖井结构的强度和刚度不足问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，包括：

若干弧形井片，若干所述弧形井片依次拼装围成环形状的单层竖井，所述单层竖井自下至上依次拼装形成大直径装配式竖井；

所述单层竖井拼装时，环向相邻的两个所述弧形井片拼接竖缝位置处通过多个环向对接螺栓相连接；

所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片拼接环缝位置处通过多个竖向对接螺栓相连接；

其中，所述单层竖井内至少开设有两道环向预应力钢束通道，所开设的环向预应力钢束通道内用于安装环向预应力钢束；

所述大直径装配式竖井上开设有若干竖向预应力钢束通道，所开设的竖向预应力钢束通道内用于安装竖向预应力钢束。

作为本实用新型进一步的方案：若干所述弧形井片包括有弧形状的标准井片一、标准井片二、标准井片三、邻接井片一、封边井片和邻接井片二，所述标准井片一、所述标准井片二、所述标准井片三、所述邻接井片一、所述封边井片和所述邻接井片二依次拼装围成环形状的单层竖井。

作为本实用新型进一步的方案：所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片拼接竖缝位置相错位设置，并使竖向预应力钢束通道贯穿。

作为本实用新型进一步的方案：所述单层竖井拼装时，环向相邻的两个所述弧形井片拼接竖缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫一。

作为本实用新型进一步的方案：所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片拼接环缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫二。

作为本实用新型进一步的方案：所述单层竖井内壁上开设有预留槽口，所开设的预留槽口设置用于锚固所述环向预应力钢束的环向张拉台座。

作为本实用新型进一步的方案：所述大直径装配式竖井的上下环口端面上分别开设有预留槽口，上环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固所述竖向预应力钢束上端的竖向张拉顶台座，下环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固所述竖向预应力钢束下端的竖向张拉底台座。

作为本实用新型进一步的方案：所述弧形井片上设置有预留注浆孔。

本实用新型的有益效果：

(1)该大直径装配式竖井结构为预制拼装结构，大大提高了施工效率，减少了对周边环境的干扰和污染，减少了场地占用，满足绿色施工要求，适用于工期紧、场地小、周边环境复杂的大直径竖井施工；

(2)该大直径装配式竖井通过环向对接螺栓和竖向对接螺栓进行弧形井片拼装，并通过环向预应力钢束和竖向预应力钢束张拉锚固，进一步增强了大直径装配式竖井的结构强度和刚度，使其整体稳定性和抗变形能力更优；

(3)该大直径装配式竖井拼装过程中，弧形井片的拼接竖缝以及拼接环缝位置处均在所开设的止水槽内安装止水垫，可有效增强井片拼缝处的防渗性能，并通过预留注浆孔可进一步强化大直径装配式竖井的防渗效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的平面图；

图3是本实用新型的展开示意图；

图4是本实用新型的相连弧形井片之间环向预应力钢束张拉示意图；

图5是本实用新型的相连弧形井片之间竖向预应力钢束张拉示意图；

图6是本实用新型的相连弧形井片之间环向拼装示意图；

图7是本实用新型的相连弧形井片之间竖向拼装示意图。

图中：1、弧形井片；1A、标准井片一；1B、标准井片二；1C、标准井片三；1D、邻接井片一；1E、封边井片；1F、邻接井片二；2、环向预应力钢束；3、环向张拉台座；4、竖向预应力钢束；5、环向对接螺栓；6、竖向对接螺栓；7、竖向张拉顶台座；8、竖向张拉底台座；9、预留注浆孔；10、环向预应力钢束通道；11、橡胶止水垫一；12、竖向预应力钢束通道；13、橡胶止水垫二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制；在本实用新型的描述中，“多个”“若干”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。

请参阅图1-7所示，本实用新型为一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，包括若干弧形井片1，若干弧形井片1依次拼装围成环形状的单层竖井，单层竖井自下至上依次拼装形成大直径装配式竖井，单层竖井拼装时，环向相邻的两个弧形井片1拼接竖缝位置处通过多个环向对接螺栓5相连接，大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个弧形井片1拼接环缝位置处通过多个竖向对接螺栓6相连接，其中，单层竖井内至少开设有两道环向预应力钢束通道10，所开设的环向预应力钢束通道10内用于安装环向预应力钢束2，大直径装配式竖井上开设有若干竖向预应力钢束通道12，所开设的竖向预应力钢束通道12内用于安装竖向预应力钢束4。

预制拼装大直径装配式竖井结构过程中，单层竖井由若干弧形井片1依次拼装围成，环向相邻的弧形井片1之间通过环向对接螺栓5拼装方便，且连接牢靠，自下至下将单层竖井依次拼装形成多层结构的大直径装配式竖井，竖向相邻的弧形井片1之间通过竖向对接螺栓6拼装方便，且连接牢靠，预制拼装大直径装配式竖井到位后，利用环向预应力钢束2和竖向预应力钢束4对其进行环向和竖向张拉锚固，此种改良提高了大直径装配式竖井的结构强度和刚度，使之具备更好整体稳定性和抗变形能力；从而克服了传统现浇工艺因绑扎钢筋、支设模板、浇筑养护带来的施工周期长、占地面积广、周边环境干扰大等缺点，使得施工效率更高、占用场地更少、对周边环境干扰更小，以及解决了现有装配式竖井在大直径工况下结构强度和刚度不足的问题，提高了大直径装配式竖井的整体稳定性和抗变形能力。

本具体实施方式中，若干弧形井片1包括有弧形状的标准井片一1A、标准井片二1B、标准井片三1C、邻接井片一1D、封边井片1E和邻接井片二1F，标准井片一1A、标准井片二1B、标准井片三1C、邻接井片一1D、封边井片1E和邻接井片二1F依次拼装围成环形状的单层竖井，以使预制拼装大直径装配式竖井结构方便，且拼接紧密。

本具体实施方式中，大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个弧形井片1拼接竖缝位置相错位设置，并使竖向预应力钢束通道12贯穿，以使得上下相邻的单层竖井错开36°拼装，使大直径装配式竖井形成错缝拼接，以增强其抗变形能力。

本具体实施方式中，单层竖井拼装时，环向相邻的两个弧形井片1拼接竖缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫一11，施工时，可以在弧形井片1拼接竖缝端面上开设止水槽，拼装环向相邻的两个弧形井片1便于在止水槽内夹紧安装橡胶止水垫一11，以达到大直径装配式竖井拼接竖缝的止水防渗效果。

本具体实施方式中，大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个弧形井片1拼接环缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫二13，施工时，可以在弧形井片1拼接环缝端面上开设止水槽，拼装竖向相邻的两个弧形井片1便于在止水槽内夹紧安装橡胶止水垫二13，以达到大直径装配式竖井拼接环缝的止水防渗效果。

本具体实施方式中，单层竖井内壁上开设有预留槽口，所开设的预留槽口设置用于锚固环向预应力钢束2的环向张拉台座3；大直径装配式竖井的上下环口端面上分别开设有预留槽口，上环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固竖向预应力钢束4上端的竖向张拉顶台座7，下环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固竖向预应力钢束4下端的竖向张拉底台座8；当大直径装配式竖井整体拼装完成后，通过预留槽口向环向预应力钢束通道10内穿入环向预应力钢束2，以及向竖向预应力钢束通道12内穿入竖向预应力钢束4，待预应力钢束穿插到位后，利用张拉设备首先对环向预应力钢束2进行张拉，后锚固于环向张拉台座3上；其次再对竖向预应力钢束4进行张拉，竖向预应力钢束4下端通过竖向张拉底台座8先行锁定，然后利用张拉设备从竖向预应力钢束4下端上端进行张拉，后锚固于竖向张拉顶台座7上，待预应力钢束张拉到位后，对环向对接螺栓5和竖向对接螺栓6进行二次拧固即可，使得大直径装配式竖井的结构强度和刚度大幅提升，使其整体性和抗变形能力更优，从而适用于工期紧、场地小、周边环境复杂的大直径竖井施工。

本具体实施方式中，弧形井片1上设置有预留注浆孔9，可用于后续大直径装配式竖井外壁注浆填充，以便进一步隔绝外部地下水渗入大直径装配式竖井内部。

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

Claims (8)

1.一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，包括：

若干弧形井片(1)，若干所述弧形井片(1)依次拼装围成环形状的单层竖井，所述单层竖井自下至上依次拼装形成大直径装配式竖井；

所述单层竖井拼装时，环向相邻的两个所述弧形井片(1)拼接竖缝位置处通过多个环向对接螺栓(5)相连接；

所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片(1)拼接环缝位置处通过多个竖向对接螺栓(6)相连接；

其中，所述单层竖井内至少开设有两道环向预应力钢束通道(10)，所开设的环向预应力钢束通道(10)内用于安装环向预应力钢束(2)；

所述大直径装配式竖井上开设有若干竖向预应力钢束通道(12)，所开设的竖向预应力钢束通道(12)内用于安装竖向预应力钢束(4)。

2.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，若干所述弧形井片(1)包括有弧形状的标准井片一(1A)、标准井片二(1B)、标准井片三(1C)、邻接井片一(1D)、封边井片(1E)和邻接井片二(1F)，所述标准井片一(1A)、所述标准井片二(1B)、所述标准井片三(1C)、所述邻接井片一(1D)、所述封边井片(1E)和所述邻接井片二(1F)依次拼装围成环形状的单层竖井。

3.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片(1)拼接竖缝位置相错位设置，并使竖向预应力钢束通道(12)贯穿。

4.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述单层竖井拼装时，环向相邻的两个所述弧形井片(1)拼接竖缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫一(11)。

5.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述大直径装配式竖井拼装时，竖向相邻的两个所述弧形井片(1)拼接环缝位置处夹紧安装有橡胶止水垫二(13)。

6.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述单层竖井内壁上开设有预留槽口，所开设的预留槽口设置用于锚固所述环向预应力钢束(2)的环向张拉台座(3)。

7.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述大直径装配式竖井的上下环口端面上分别开设有预留槽口，上环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固所述竖向预应力钢束(4)上端的竖向张拉顶台座(7)，下环口端面所开设的预留槽口内设置用于锚固所述竖向预应力钢束(4)下端的竖向张拉底台座(8)。

8.根据权利要求1所述的一种双向预应力张拉的大直径装配式竖井结构，其特征在于，所述弧形井片(1)上设置有预留注浆孔(9)。