一種部分預製拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊的製作方法
2023-09-09 19:51:40 3
本實用新型屬於市政設施建設技術領域，具體涉及一種部分預製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範圍內供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業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，隨著城市快速發展，地下管線建設規模不足、管理水平不高等問題凸顯，一些城市相繼發生大雨內澇、管線洩漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴重影響了人民群眾生命財產安全和城市運行秩序。地下綜合管廊，又稱共同溝，是指在城市地下用於集中敷設電力、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，統籌各類市政管線規劃、建設和管理，能夠解決反覆開挖路面、架空線網密集、管線事故頻發等問題，有利於保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進城市集約高效和轉型發展。
然而，現澆的地下綜合管廊在施工工期長、地面破壞嚴重、噪音和粉塵汙染較大，極大地影響了城市環境和交通。預製裝配技術能夠實現「構件工廠加工、結構現場拼裝」的施工方式，極大地提高了施工質量和效率，並實現綠色、節能建造。因此，在地下綜合管廊的建設中引入預製裝配技術具有一定的實際意義。基於此，人們先後提出了上拱形預應力結構拼裝式地下管廊(CN204491661U)、管廊預製件及預製式綜合管廊(CN105256838A)、一種裝配式地下管廊(CN204875853U)、一種鋼結構城市綜合管廊(CN204898721U)等裝配式的地下綜合管廊形式。
然而，混凝土的預製管廊構件沉重、裝配不便，鋼結構管廊的防水和受力相對較差。因此，利用混凝土和鋼結構各自的優點，設計一種鋼混凝土混合結構體系的地下綜合管廊，能夠為預製管廊的發展提供新的方向。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服現有技術存在的問題，提供一種部分預製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製的前提下，綜合利用鋼材和混凝土材料各自的優點，克服目前混凝土現澆管廊模板工程大、施工進度慢、環境影響大的缺點，克服混凝土全預製和部分預製管廊預製程序複雜、預製構件重、不便運輸等缺點。
為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現：
一種部分預製拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊，該管廊內層為鋼骨架，中間層為預製鋼板層，外層為現澆混凝土層，該管廊整體放置於一墊層上，所述現澆混凝土層澆築於預製鋼板層的外側，所述預製鋼板層的內側與鋼骨架連接，所述鋼骨架由環向鋼梁和縱向鋼梁組成，所述環向鋼梁由水平環梁和豎向環梁組成，所述水平環梁和豎向環梁之間通過拼接節點連接。
進一步的，該管廊的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，所述現澆混凝土層由底部現澆層和上部現澆層兩部分組成，在底部現澆層和上部現澆層中設有預先綁紮的縱向和橫向鋼筋，在底部現澆層和上部現澆層之間的接觸部位設有防水部。
進一步的，所述預製鋼板層的外側表面焊有抗剪栓釘，預製鋼板層由多塊預製鋼板沿環向和縱向並通過鉚接或焊接方式連接組成。
進一步的，所述預製鋼板採用平鋼板或壓型鋼板。
進一步的，所述環向鋼梁和縱向鋼梁採用螺栓連接，環向鋼梁和縱向鋼梁的截面採用焊接工字形、H型鋼或鋼桁架梁的形式。
進一步的，所述拼接節點由高強螺栓、端板、加勁板、局部加勁肋組成，所述水平環梁通過高強螺栓和端板與豎向環梁連接在一起，所述加勁板設置於水平環梁和豎向環梁的夾角處,所述局部加勁肋設置於豎向環梁中，並與水平環梁下翼緣對應。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型部分預製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，減少了模板使用量，便於內部管道支架的安裝；同時，由於鋼骨架和鋼板均可在工廠預製、現場拼裝，實現了部分預製拼裝的施工過程，縮短了工期，減少了現場施工對環境的影響。
附圖說明
圖1是本實用新型的剖面結構示意圖；
圖2是本實用新型圖1的I-I剖面結構示意圖；
圖3是本實用新型圖1的上角部節點構造示意詳圖；
圖4是本實用新型圖1的下角部節點構造示意詳圖；
圖5是本實用新型的另一種實施方式。
圖中標號說明：1、現澆混凝土層，11、底部現澆層，12、上部現澆層，2、預製鋼板層，3、環向鋼梁，31、豎向環梁，32、水平環梁，4、縱向鋼梁，5、墊層，6、拼接節點，61、高強螺栓，62、端板，63、加勁板，64、局部加勁肋。
具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本實用新型。
如圖1至圖4所示，一種部分預製拼裝鋼混凝土組合地下綜合管廊，該管廊內層為鋼骨架，中間層為預製鋼板層2，外層為現澆混凝土層1，三層共同承擔由土體傳遞而來的外荷載，該管廊整體放置於一墊層5上，所述現澆混凝土層1澆築於預製鋼板層2的外側，所述預製鋼板層2的內側與鋼骨架連接，所述鋼骨架由環向鋼梁3和縱向鋼梁4組成，所述環向鋼梁3由水平環梁32和豎向環梁31組成，所述水平環梁32和豎向環梁31之間通過拼接節點6連接。
該管廊的斷面為單倉或多倉的矩形、圓形、管狀拱形或者馬蹄形。
所述現澆混凝土層1由底部現澆層11和上部現澆層12兩部分組成，在底部現澆層11和上部現澆層12中設有預先綁紮的縱向和橫向鋼筋，在底部現澆層11和上部現澆層12之間的接觸部位設有防水部。
所述預製鋼板層2的外側表面焊有抗剪栓釘，預製鋼板層2由多塊預製鋼板沿環向和縱向並通過鉚接或焊接方式連接組成。
所述預製鋼板採用平鋼板或壓型鋼板。
所述環向鋼梁3和縱向鋼梁4採用螺栓連接，環向鋼梁3和縱向鋼梁4的截面採用焊接工字形、H型鋼或鋼桁架梁的形式，以提高鋼梁的剛度和承載力，並節約材料。
所述拼接節點6由高強螺栓61、端板62、加勁板63、局部加勁肋64組成，所述水平環梁32通過高強螺栓61和端板62與豎向環梁31連接在一起，所述加勁板63設置於水平環梁32和豎向環梁31的夾角處，以提高節點的抗轉動能力，同時改善管廊角部受力，所述局部加勁肋64設置於豎向環梁31中，並與水平環梁32下翼緣對應。
以下結合技術方案和附圖詳述本實用新型的實施步驟：
1）根據設計的管廊各部分尺寸，在工廠預製豎向環梁31、水平環梁32、縱向鋼梁4和預製鋼板層2。
2）將豎向環梁31和水平環梁32通過拼接節點6現場拼接成環向鋼梁3，隨後，用縱向鋼梁4將每榀環向鋼梁3連成一個整體，縱向和環向鋼梁之間同樣採用螺栓連接。
3）在挖好的基坑中澆築墊層5，並安裝底部現澆層11的鋼筋網和模板，用支架將鋼筋網固定至設計位置；將預製鋼板層2鋪裝在由縱向鋼梁4和環向鋼梁3構成的鋼骨架表面，並將其整體安裝至設計位置，預製鋼板層2與鋼筋網之間設置臨時支架；澆築底部現澆層11，並振搗。
4）底部現澆層11到達齡期後，安裝上部現澆層12的鋼筋網和模板，澆築上部現澆層12，振搗，並養護。
5）到達齡期後，開始下一段管廊的施工，其過程與前述相同，直至整條管廊建設完成。
如圖5所示，為改變管廊斷面形式、採用普通鋼板代替壓型鋼板的結構示意圖。
本實用新型原理
本實用新型管廊內部鋼骨架、中間預製鋼板層2和表面現澆混凝土層1共同承擔由土體傳遞而來的外荷載，鋼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；由於採用了環向鋼梁3和縱向鋼梁4構成的鋼骨架，整體承載能力大幅提高，混凝土用量減小，現澆混凝土層1厚度減小，管廊整體重量降低；預製鋼板層2在共同承擔荷載的同時，起到了內側模板的作用，減少了模板的使用量；最外層採用現澆混凝土層1改善了一般鋼結構地下綜合管廊的防水性能，內層的鋼骨架和鋼板也利於管廊內部管道支架的安裝。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於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，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範圍之內。