一種全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊的制作方法

本實用新型屬于市政設施建設技術領域，具體涉及一種全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊。

背景技術：

城市地下管線是指城市范圍內(nèi)供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等管線及其附屬設施，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。近年來，隨著城市快速發(fā)展，地下管線建設規(guī)模不足、管理水平不高等問題凸顯，一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴重影響了人民群眾生命財產(chǎn)安全和城市運行秩序。地下綜合管廊，又稱共同溝，是指在城市地下用于集中敷設電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。推進他的建設，統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設和管理，能夠解決反復開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展。

然而，現(xiàn)澆的地下綜合管廊在施工工期長、地面破壞嚴重、噪音和粉塵污染較大，極大地影響了城市環(huán)境和交通。預制裝配技術能夠?qū)崿F(xiàn)“構(gòu)件工廠加工、結(jié)構(gòu)現(xiàn)場拼裝”的施工方式，極大地提高了施工質(zhì)量和效率，并實現(xiàn)綠色、節(jié)能建造。因此，在地下綜合管廊的建設中引入預制裝配技術具有一定的實際意義?；诖?，人們先后提出了上拱形預應力結(jié)構(gòu)拼裝式地下管廊(CN204491661U)、預制楔形柔性接口裝配式管廊(CN204040062U)、一種裝配式預制竹復合管廊(CN204940337U)、一種鋼結(jié)構(gòu)城市綜合管廊(CN204898721U)、一種可體內(nèi)張拉的拼裝綜合管廊(CN204163108U)等基于各種材料的裝配式地下綜合管廊形式。

然而，混凝土的預制管廊構(gòu)件沉重、裝配不便，鋼結(jié)構(gòu)管廊的防水和受力相對較差。因此，利用混凝土和鋼結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點，設計一種全部工廠預制、現(xiàn)場拼裝的鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)體系的地下綜合管廊，能夠為預制管廊的發(fā)展提供新的方向。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊，保證管廊基本功能和部分預制的前提下，綜合利用鋼材和混凝土材料各自的優(yōu)點，克服目前混凝土現(xiàn)澆管廊模板工程大、施工進度慢、環(huán)境影響大的缺點，克服混凝土全預制和部分預制管廊預制程序復雜、預制構(gòu)件重、不便運輸?shù)娜秉c。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊，該管廊包括若干預制節(jié)段、以及后張拉索體系，所述預制節(jié)段內(nèi)層為鋼骨架，中間層為鋼板層，外層為混凝土層，所述鋼板層內(nèi)設有拼接的鋼板，所述鋼骨架由環(huán)向鋼梁和縱向鋼梁組成，所述縱向鋼梁將預制節(jié)段內(nèi)多榀環(huán)向鋼梁連接成廊狀整體，形成空間形式的鋼骨架，鋼板層內(nèi)的鋼板固接于環(huán)向鋼梁和縱向鋼梁的外表面，所述混凝土層中設有預先綁扎的縱、橫向鋼筋，并且所述混凝土層中預留張拉預應力拉索的拉索孔道和錨固端，各預制節(jié)段放置于墊層上，所述預應力拉索穿過拉索孔道張拉拉索，并通過錨具將預應力拉索錨固于錨固端。

進一步的，該管廊斷面為單倉或多倉的矩形、圓形、管狀拱形或者馬蹄形。

進一步的，所述后張拉索體系由預應力拉索、拉索孔道、局部加勁板、錨具和錨固端組成，所述拉索孔道設置于混凝土層內(nèi)部、以及環(huán)向鋼梁和縱向鋼梁的鋼梁腹板處，所述預應力拉索上固接錨具，所述拉索孔道內(nèi)設置經(jīng)張拉產(chǎn)生預應力的預應力拉索，拉索孔道內(nèi)的預應力拉索通過錨具和對應錨固端張拉固定，預應力拉索通過后張無粘結(jié)預應力法將多個預制節(jié)段拼接成整體。

進一步的，所述預制節(jié)段之間的拼縫處設有防水圈。

進一步的，所述局部加勁板設置于環(huán)向鋼梁和縱向鋼梁的拉索孔道兩側(cè)。

進一步的，所述環(huán)向鋼梁由豎向環(huán)梁和水平環(huán)梁組成，所述豎向環(huán)梁和水平環(huán)梁之間通過鋼梁拼接節(jié)點連接，豎向環(huán)梁和水平環(huán)梁的鋼梁截面為工字形、H型鋼或鋼桁架梁的結(jié)構(gòu)形式。

進一步的，所述鋼梁拼接節(jié)點由高強螺栓、端板、加勁板、局部加勁肋組成，所述水平環(huán)梁通過高強螺栓和端板與豎向環(huán)梁連接在一起，所述加勁板設置于水平環(huán)梁和豎向環(huán)梁的夾角處,所述局部加勁肋設置于豎向環(huán)梁中，并與水平環(huán)梁下翼緣對應。

進一步的，所述鋼板層內(nèi)的鋼板為壓型鋼板或普通鋼板，在鋼板表面固接有抗剪鍵。

本實用新型的有益效果是:

本實用新型的全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊充分利用了鋼骨架、鋼板和混凝土的共同作用，在保證管廊的剛度、承載力和防水性能的前提下，降低了管廊總重和壁厚，便于運輸；預制時，內(nèi)部模板由鋼梁和鋼板組成的體系代替，僅需外部模板，降低了預制節(jié)段生產(chǎn)難度；內(nèi)層采用鋼梁和鋼板，便利了內(nèi)部管道支架的安裝；整個建造過程實現(xiàn)了全預制拼裝，實現(xiàn)了工廠預制、現(xiàn)場拼裝的工業(yè)化生產(chǎn)，縮短了工期，減少了現(xiàn)場施工對周邊環(huán)境的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型管廊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型圖1管廊的I-I剖面和節(jié)段拼接示意圖；

圖3是本實用新型圖1管廊的上角部節(jié)點構(gòu)造示意放大圖；

圖4是本實用新型圖1管廊的下角部節(jié)點構(gòu)造示意放大圖；

圖5是本實用新型的后張拉索體系節(jié)點構(gòu)造示意圖；

圖6是本實用新型的預制節(jié)段拼接節(jié)點構(gòu)造示意圖；

圖7是本實用新型的另一種實施方式。

圖中標號說明：1、混凝土層，2、鋼板層，3、環(huán)向鋼梁，31、豎向環(huán)梁，32、水平環(huán)梁，4、縱向鋼梁，5、墊層，6、鋼梁拼接節(jié)點，61、高強螺栓，62、端板，63、加勁板，64、局部加勁肋，7、后張拉索體系，71、預應力拉索，72、拉索孔道，73、局部加勁板，74、錨具，75、錨固端。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本實用新型。

參照圖1至圖6所示，一種全預制拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊該管廊包括若干預制節(jié)段、以及后張拉索體系，所述預制節(jié)段內(nèi)層為鋼骨架，中間層為鋼板層2，外層為混凝土層1，所述鋼板層2內(nèi)設有拼接的鋼板，所述鋼骨架由環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4組成，所述縱向鋼梁4將預制節(jié)段內(nèi)多榀環(huán)向鋼梁3連接成廊狀整體，形成空間形式的鋼骨架，鋼板層2內(nèi)的鋼板固接于環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4的外表面，所述混凝土層1中設有預先綁扎的縱、橫向鋼筋，并且所述混凝土層1中預留張拉預應力拉索的拉索孔道72和錨固端75，將各節(jié)段管廊放置于墊層5上，而后將預應力拉索71穿過拉索孔道72,張拉拉索，并用錨具74將預應力拉索71錨固于錨固端75。

該管廊斷面為單倉或多倉的矩形、圓形、管狀拱形或者馬蹄形。

所述后張拉索體系7由預應力拉索71、拉索孔道72、局部加勁板73、錨具74和錨固端75組成，所述拉索孔道72設置于混凝土層1內(nèi)部、以及環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4的鋼梁腹板處，所述預應力拉索71上固接錨具74，所述拉索孔道72內(nèi)設置經(jīng)張拉產(chǎn)生預應力的預應力拉索71，拉索孔道72內(nèi)的預應力拉索71通過錨具74和對應錨固端75張拉固定，預應力拉索71通過后張無粘結(jié)預應力法將多個預制節(jié)段拼接成整體。

所述預制節(jié)段之間的拼縫處設有防水圈8，本實施例中，防水圈8可采用橡膠圈等防水材料或防水構(gòu)造。

所述局部加勁板73設置于環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4的拉索孔道72兩側(cè)。

所述環(huán)向鋼梁3由豎向環(huán)梁31和水平環(huán)梁32組成，所述豎向環(huán)梁31和水平環(huán)梁32之間通過鋼梁拼接節(jié)點6連接，豎向環(huán)梁31和水平環(huán)梁32的鋼梁截面為工字形、H型鋼或鋼桁架梁的結(jié)構(gòu)形式，用以提高鋼梁的剛度和承載力，并節(jié)約材料。

所述鋼梁拼接節(jié)點6由高強螺栓61、端板62、加勁板63、局部加勁肋64組成，所述水平環(huán)梁32通過高強螺栓61和端板62與豎向環(huán)梁31連接在一起，所述加勁板63設置于水平環(huán)梁32和豎向環(huán)梁31的夾角處，用以提高節(jié)點的抗轉(zhuǎn)動能力，同時改善管廊角部受力，所述局部加勁肋64設置于豎向環(huán)梁31中，并與水平環(huán)梁32下翼緣對應，用以承擔翼緣傳遞的集中力，改善構(gòu)件在節(jié)點處的應力分布。

所述鋼板層2內(nèi)的鋼板為壓型鋼板或普通鋼板，在鋼板表面固接有抗剪鍵9，本實施例中在鋼板表面焊有栓釘作為抗剪鍵9。

參照圖7所示，為一種改變管廊斷面形式、采用普通鋼板代替壓型鋼板的管廊預制節(jié)段。

下結(jié)合技術方案和附圖詳述本實用新型的實施步驟：

1）根據(jù)設計的管廊各部分尺寸，制作鋼梁、鋼板等構(gòu)件。通過鋼梁拼接節(jié)點6將豎向環(huán)梁31和水平環(huán)梁32拼接成環(huán)向鋼梁3，用縱向鋼梁4將節(jié)段內(nèi)多榀環(huán)向鋼梁3拼接成整體，形成空間鋼骨架。

2）將鋼板層2所用的壓型鋼板安裝于環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4的外表面，在壓型鋼板外表面焊接抗剪鍵（栓釘或其它形式）。

3）將環(huán)向鋼梁3、縱向鋼梁4和鋼板層2所組成的整體放入模具中，并放入混凝土層1中所需的鋼筋網(wǎng)；隨后灌注混凝土，進行養(yǎng)護，成型并具有一定承載能力后拆模，繼續(xù)養(yǎng)護直至具有全部承載能力，隨后按計劃時間運至現(xiàn)場。

4）在開挖并處理好的基坑中澆筑墊層5，將預制管廊節(jié)段放置在其上部，在兩個預制節(jié)段接縫處設置防水圈8；將預應力拉索71穿過拉索孔道，進行預應力張拉，并用錨具74錨固，對后張拉索體系的節(jié)點位置進行防護處理。

5）按照4）的方式逐段或多段施工，直至整個管廊建設完成。

本實用新型原理

本實用新型管廊的內(nèi)部環(huán)向鋼梁3和縱向鋼梁4、中間鋼板層2和外側(cè)混凝土層1共同承擔由土體傳遞而來的外荷載，鋼梁構(gòu)成的空間骨架為管廊提供了較大的剛度，鋼梁、鋼板和混凝土的共同作用為管廊提供了較高的承載力，將管廊分成多個節(jié)段在工廠預制成型，隨后在工地現(xiàn)場采用后張無粘結(jié)預應力技術將多個預制節(jié)段拼接成整體。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。