一种预制装配式地下结构论文和设计

全文摘要

本实用新型公开一种预制装配式地下结构，其特征在于,包括：多个首尾相连的管廊，每个所述管廊均包括管廊本体、对接部，所述管廊本体两端开口，所述管廊本体的两个开口端均设置有所述对接部；所述对接部包括加强节、钢筋连接部、止水钢板、对接框、承接板，该预制装配式地下结构中的每个所述管廊均采用整体预制、相邻两个所述管廊的对接完成后浇筑加强带固定，在预制所述管廊前通过留置钢筋连接部以及止水钢板，现场施工进行吊装拼接，然后接缝采用防水材料填缝后，采用微膨胀混凝土现浇的方法，采用预制与局部湿法作业相结合，对比现有集中预制箱型地下结构具有明显的优势。

主设计要求

1.一种预制装配式地下结构，其特征在于,包括：多个首尾相连的管廊，每个所述管廊均包括管廊本体、对接部，所述管廊本体两端开口，所述管廊本体的两个开口端均设置有所述对接部；所述对接部包括加强节、钢筋连接部、止水钢板、对接框、承接板，所述加强节为框型，所述加强节套设于所述管廊本体的一端的外周缘，并与其固定连接；所述对接框固定于所述加强节背离所述管廊本体一侧的内周缘，且所述对接框远离所述加强节的一侧设置有第一连接企口，并且所述对接框的下端开口；所述止水钢板为框型，所述止水钢板套设于所述对接框，并且所述止水钢板靠近所述加强节的一侧内嵌于所述加强节，并与其固定连接；所述加强节设置有所述止水钢板的一侧设置有两排呈框型布置的所述钢筋连接部，两排所述钢筋连接部分别设置于所述止水钢板的内外两侧；所述承接板固定于所述加强节的下端，并且所述承接板的上端面相对所述对接框的下端开口布置；相邻两个所述管廊通过所述第一连接企口对接，并且在对接位置浇筑加强带固定。

设计方案

2.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述承接板远离所述加强节的一侧设置有第二连接企口，相邻两个所述管廊通过所述第二连接企口及所述第一连接企口对接。

3.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述管廊本体内设置有至少一个竖直布置的隔板，所述隔板的上下端分别与所述管廊本体内腔的顶面、底面固定连接。

4.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述管廊本体内设置有至少一个水平布置的隔板，所述隔板的左右端分别与所述管廊本体内腔的左右两侧面固定连接。

5.根据权利要求1所述的预制装配式地下结构，其特征在于，所述管廊本体内设置有至少一个水平布置的隔板及至少一个竖直布置的隔板，多个所述隔板将所述管廊本体的内腔分隔成多个独立的腔体。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程技术领域，具体涉及一种预制装配式地下结构。

背景技术

目前预制装配式地下结构主要有四种型式：第一种是节段式预制装配式结构，节段装配式技术是将综合箱型结构沿着长度方向按照一定的尺寸划分成若干个节段，在预制厂按照固定的模具对每个节段进行整体性预制，然后运抵施工现场，通过螺栓或预应力筋的连接方式进行拼装形成一个整体的一种施工技术。其安装施工基本可以实现100％的装配率，现场无须湿作业，安装人工少，工期快。该项技术在国内较为常用。

缺点：1.单节箱型结构重量比较大，运输成本比较大；2.现场吊装安装精度高、难度大，对吊装机械要求高，安装效率低；3.现场堆放场地要求高；4.防水质量要求高；5.结构整体性差；6.连接可靠性差，拼缝多，受力性差；7.标准节段可以使用同一个模具，非标准节段需要使用专门的模具，截面适用性低。

第二种是分块装配式结构，分块装配式技术是在节段装配式箱型结构基础上将箱型结构沿着横截面分成上下两块。通过预制厂预制然后运抵施工现场进行拼装的一种施工技术。其连接接头可采用螺栓连接、预应力连接或企口形式连接。该方法通过拆分可以有效的减少箱型结构的尺寸及其单个构配件的重量，有利于构件的运输和现场吊装作业。同样也具备以下优势：100％的装配率，无须湿作业，安装人工少，工期快。该项技术国内比较少见。

缺点：1.连接接头相交节段式较多，施工难度大，拼装处防水质量要求高；2.预制构件的制造精度以及现场安装精度要求比较高；3.结构整体性差；4.非标准节段截面适用性低。

第三种是叠合式装配式结构，叠合装配式技术是通过拆分将箱型地下结构拆分为预制底板，预制墙板和预制顶板三个部分。预制厂对三部分进行加工预制后运抵施工现场结合现浇技术将所有的预制构件连接形成一个整体一种施工技术，达到“等同现浇”的效果。施工顺序为：安装预制底板绑扎底板钢筋→安装预制墙板绑扎墙板钢筋(设立支撑固定)→安装预制顶板→浇捣混凝土→拆撑。该项技术与全预制装配式箱型结构相比具有以下优势：1、整体性好；2、吊装方便；3、防水质量好；4、非标准节段截面适用性相对较好。

缺点：1.装配率低；现场需要进行大面积湿作业，后期浇筑混凝土体积约为预制部分的1.5～2.0倍；2.施工工期长；现场施工需要绑扎钢筋，搭设支撑，支设模板，浇捣混凝土，待混凝土达到龄期后方可拆除支撑。

第四种是组合装配式结构，组合装配式箱型结构通过结构分拆为较多个构件，现场施工时进行拼装组装，组装时采用精轧螺纹钢将各构件连接固定到一起。该方法优点：100％的装配率，无须湿作业，安装人工少，工期快。

缺点：1.连接接头相交较多，施工难度大，拼装处防水质量要求高；2.预制构件的制造精度以及现场安装精度要求比较高；3.结构整体性差；4.拼缝多，防水性能相对较差。

由分析比较可知，当前预制装配式地下结构方案优缺点并存，预制工业化程度较高的几个方案普遍存在：防水性能差、拼缝较多；连接多采用螺栓或预应力筋连接，连接时只可局部连接，导致结构整体性较差，受力性能大大减弱；安装精度要求较高，否则各构件之间连接可靠性难以保证；

叠合式组装方案的本质上是采用预制混凝土板作为施工的模板体系，同时也作为主体结构构成，该方案需现场进行湿作业，钢筋绑扎、拼装、混凝土浇筑等工序较多，导致工期长，装配率低。但是该方案具有整体性好，整个结构保持了钢筋受力的延续性，结构没有拼装缝，只有施工缝，防水性能较好，受力性能好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种预制装配式地下结构，解决当前传统装配式地下结构的缺点，实现装配率高、拼缝少、受力性能好、现场湿作业少、防水性能好等优点集合。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种预制装配式地下结构，其特征在于,包括：多个首尾相连的管廊，每个所述管廊均包括管廊本体、对接部，所述管廊本体两端开口，所述管廊本体的两个开口端均设置有所述对接部；所述对接部包括加强节、钢筋连接部、止水钢板、对接框、承接板，所述加强节为框型，所述加强节套设于所述管廊本体的一端的外周缘，并与其固定连接；所述对接框固定于所述加强节背离所述管廊本体一侧的内周缘，且所述对接框远离所述加强节的一侧设置有第一连接企口，并且所述对接框的下端开口；所述止水钢板为框型，所述止水钢板套设于所述对接框，并且所述止水钢板靠近所述加强节的一侧内嵌于所述加强节，并与其固定连接；所述加强节设置有所述止水钢板的一侧设置有两排呈框型布置的所述钢筋连接部，两排所述钢筋连接部分别设置于所述止水钢板的内外两侧；所述承接板固定于所述加强节的下端，并且所述承接板的上端面相对所述对接框的下端开口布置；相邻两个所述管廊通过所述第一连接企口对接，并且在对接位置浇筑加强带固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：该预制装配式地下结构中的每个所述管廊均采用整体预制、相邻两个所述管廊的对接完成后浇筑加强带固定，在预制所述管廊前通过留置钢筋连接部以及止水钢板，现场施工进行吊装拼接，然后接缝采用防水材料填缝后，采用微膨胀混凝土现浇的方法，采用预制与局部湿法作业相结合，对比现有集中预制箱型地下结构具有明显的优势，与现有的节段装配式、分块装配式、叠合装配式、组合装配式相比，本方案拼装简单，拼装精度要求低，连接可靠性高，受力性能较好，整体性较好，工业化程度高，防水性能好，抗震性能好，拼装作业与内部安装作业可同时进行，模块化流水施工程度高，可大大节约工期；能创造较大的工程经济效益、安全效益、极大地减小时间成本。

附图说明

图1是本实用新型的第一视角立体结构示意图。

图2是本实用新型的第二视角立体结构示意图。

图3是本实用新型的侧视面结构示意图。

图4是本实用新型对接浇筑完成后的结构示意图。

图5是本实用新型中第一企口对接后、浇筑前的断面构造大样图。

图6是本实用新型中第一企口对接并浇筑后的断面构造大样图。

图7是本实用新型中第二企口对接后、浇筑前的断面构造大样图。

图8是本实用新型中第二企口对接并浇筑后的断面构造大样图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1～8，本实施例提供了一种预制装配式地下结构，其特征在于,包括：多个首尾相连的管廊。

每个所述管廊均包括管廊本体1、对接部2，所述管廊本体1两端开口，所述管廊本体1的两个开口端均设置有所述对接部2；所述对接部2包括加强节21、钢筋连接部22、止水钢板23、对接框24、承接板25，所述加强节21为框型，所述加强节21套设于所述管廊本体1的一端的外周缘，并与其固定连接；所述对接框24固定于所述加强节21背离所述管廊本体1一侧的内周缘，且所述对接框24远离所述加强节21的一侧设置有第一连接企口21a，并且所述对接框24的下端开口；所述止水钢板23为框型，所述止水钢板23套设于所述对接框24，并且所述止水钢23板靠近所述加强节21的一侧内嵌于所述加强节21，并与其固定连接；所述加强节21设置有所述止水钢板23的一侧设置有两排呈框型布置的所述钢筋连接部22，两排所述钢筋连接部22分别设置于所述止水钢板23的内外两侧；所述承接板25固定于所述加强节21的下端，并且所述承接板25的上端面相对所述对接框24的下端开口布置；相邻两个所述管廊本体1通过所述第一连接企口21a对接，并且在对接位置浇筑加强带a固定；该预制装配式地下结构中的每个所述管廊1均采用整体预制、相邻两个所述管廊1的对接完成后浇筑加强带a固定，在预制所述管廊1前通过留置钢筋连接部22以及止水钢板23，现场施工进行吊装拼接，然后接缝采用防水材料填缝后，采用微膨胀混凝土现浇的方法，采用预制与局部湿法作业相结合，对比现有集中预制箱型地下结构具有明显的优势，与现有的节段装配式、分块装配式、叠合装配式、组合装配式相比，本方案拼装简单，拼装精度要求低，连接可靠性高，受力性能较好，整体性较好，工业化程度高，防水性能好，抗震性能好，拼装作业与内部安装作业可同时进行，模块化流水施工程度高，可大大节约工期；能创造较大的工程经济效益、安全效益、极大地减小时间成本。

本实施例中，所述承接板25远离所述加强节21的一侧设置有第二连接企口25a，相邻两个所述管廊1通过所述第二连接企口25a及所述第一连接企口21a对接。

优选的，所述管廊本体1内设置有墙板加强筋b，所述加强节21内设置有节点加强筋c，所述第一企口21a及所述第二企口25a内均设置有企口加强筋d。

所述管廊本体1内设置有至少一个竖直布置的隔板3，所述隔板3的上下端分别与所述管廊本体1内腔的顶面、底面固定连接，或者，所述管廊本体1内设置有至少一个水平布置的隔板3，所述隔板3的左右端分别与所述管廊本体1内腔的左右两侧面固定连接，或者，所述管廊本体1内设置有至少一个水平布置的隔板3及至少一个竖直布置的隔板3，多个所述隔板3将所述管廊本体1的内腔分隔成多个独立的腔体，从而适用于适用于单舱、双舱、多层多舱等各种明挖施工的地下箱型结构。

本实施例中，所述钢筋连接部22具体为钢筋接驳器或预留插筋，相邻两个所述管廊1通过所述第一连接企口21a对接，然后用直螺纹钢筋将两侧钢筋接驳器连接起来(或用钢筋将两侧预留插筋焊接连接起来)，再绑扎中间钢筋e，并且在对接位置浇筑微膨胀混凝土，形成加强带固定。

本方案与现有装配式结构对比表：

所述管廊1先在工厂预制标准节段，预制标准节段时，在加强节21处预留钢筋连接部22和止水钢板23，然后运输至施工现场；施工现场基坑施工完毕后，将管廊进行吊装拼装；拼装完毕后拼接缝填充防水材料，加强节之间采用直螺纹钢筋相连接(或预留插筋上焊接)，并绑扎箍筋加强筋；钢筋连接完毕之后，支设外层模板，然后用微膨胀混凝土浇筑连接处的加强带a；拼装完成时内部安装作业可同时进行，节省工期。连接浇筑完毕后，待湿法作业节点混凝土强度达到强度要求后进行拆除一侧局部模板，进行表面防水卷材施工；最后回填覆盖土层即可。

上述预制装配式地下结构，连接可靠性、受力性能、抗震防水性能、施工便捷性、经济性、工期效应、投资效应等均非常好。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

设计图

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