一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构的制作方法

文档序号：21536672发布日期：2020-07-17 17:32阅读：199来源：国知局

本发明涉及顶管相关领域，更具体地说，涉及一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构。

背景技术：

随着城市化建设的推进，各个城市的地面建筑逐渐增多，尤其是大多数城市的核心区域，地面建筑密度越来越大。如此密集的地面建筑也给地下结构的修建带来了更多的困难，城市道路的频繁开挖也给市民的生活带来了诸多不便。顶管技术是一项非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。由于该开挖方法可不开挖或少开挖，所以施工期间对城市建设影响小，可不阻断道路交通，使得车辆能够正常通行，也可减小对地面基础设施的破坏和影响。

传统的顶管法需将工厂预制好的管片运输到施工现场，并借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道顶入土中，重复上述步骤直至完成整段隧道顶进工作。但由于管片重量大导致不易运输；且由于管片尺寸巨大，当施工沿道路布置的顶管时，会导致道路开挖面积过大，经常造成道路阻断，无法通行，在某些交通要道处会给城市交通带来巨大困扰。

利用顶管法在地下开挖隧道用作地下车库时，若前期进行顶管施工，待全部完成后再进行车库内部钢结构和机械车库设备安装，整个安装工序会费时费力。若能在组装顶管管片的同时进行主体钢结构和机械设备的安装，则既方便安装，又节约时间，缩短工期。同时，停车钢结构用作顶管管节的内部支撑时，可以进一步优化顶管管节的混凝土截面及内部钢筋，从而节约造价。

因此本发明提出了一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构，仅在道路侧方开挖较小尺寸的施工竖井，无需阻断全部道路，将工厂预制好的分片管片由施工竖井运输至顶管始发区域内，并在工作坑内现场拼装成完整的管节；与此同时将管节分为标准节和加强节，并在每节管片安装的同时进行钢结构主体框架的安装和机械停车设备的安装。该方法不仅可以减少道路开挖面积，在顶管拼装的同时还能同步进行地下机械车库的钢结构主体和机械停车设备的安装工作，真正实现顶管管片和停车钢结构的联合预制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构，利用顶管管片和停车钢结构联合预制的形式，既解决了施工时施工竖井在道路上方占地面积过大，阻断交通的问题，又可以在顶管管片拼装和顶进的同时完成地下机械车库的建造，节约工期，提升效率。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构，其特征在于，在采用顶管法修建的地下机械立体车库进行管片拼装的同时，同步完成内部钢结构装置的拼装，其中顶管管片和停车钢结构均为预制构件；顶管的每一管节由一个或多个预制管片拼装而成，顶管内部联合预制的停车钢结构包括钢立柱（4）、钢横撑（5）、钢斜撑（12）、钢梁轨道（6）及停车机械设备；顶管管节分为加强节和标准节，加强节仅位于机械车位的前后端部，标准节位于机械车位的前后端部或者中部；顶管管节内部指定位置布置有预埋螺栓孔，用于内部钢结构安装；每一加强节内部设置2根钢立柱（4），钢立柱（4）与侧壁管片（3）之间设置钢横撑（5）、钢斜撑（12），并与管节形成固定连接，所形成的内部钢结构兼做顶管管节的内部支撑及停车位钢结构；标准节内部仅设置水平钢构件，保证车辆横向搬运进入停车位时的通畅；侧壁管片（3）与钢立柱（4）之间为停车位空间，2根钢立柱（4）之间为车辆纵向搬运通道。

进一步的，所述停车机械设备包括搬运器（8）、梳齿架（9）、固定停车架（14）；其中搬运器（8）布置在钢梁轨道（6）之上，并能够沿钢梁轨道（6）滑动，将车辆及梳齿架在车库出入口与停车位间往返运输；梳齿架（9）中间设有梳齿型支架，两端设有卡槽（16），用于车辆的搬运和交接。

进一步的，所述固定停车架（14）侧面设置有一排间距相等的辅助滑轮（15）；所述梳齿架（9）两端布置有卡槽（16）；每个停车位前后端部布置2个固定停车架（14），用于承接梳齿架（9）；搬运器（8）能够将梳齿架（9）和其上的车辆（17）运输到指定位置，辅助滑轮（15）能与卡槽（16）相互卡接。

进一步的，所述钢立柱（4）上下两端设有端板（10），顶管顶部管片（2）和顶管底部管片（1）上设有预埋螺栓孔（18），通过螺栓（11）将钢立柱（4）与顶管管片相连；所述钢横撑（5）布置于钢立柱（4）与顶管侧壁管片（3）之间，并通过螺栓（11）与顶管管片和钢立柱（4）相连；所述钢斜撑（12）布置于上下层的钢横撑（5）之间，并通过螺栓（11）与顶管管片和钢立柱（4）相连。

进一步的，所述机械车库根据顶管管节的高度，布置为一层或多层车库，并相应布置相同层数的停车钢结构和停车机械设备。

进一步的，所述钢立柱（4）靠近搬运通道一侧设有钢牛腿a（7），钢梁轨道（6）架设于钢牛腿a（7）之上，保持连续，以实现搬运器（8）在钢梁轨道（6）之上的连续滑动；所述钢立柱（4）沿钢梁轨道（6）方向前后设有钢牛腿b（13），固定停车架（14）一端置于钢牛腿b（13）之上，另一端与顶管侧壁管片（3）连接固定。

进一步的，所述标准节内部能布置部分临时支撑，在管片拼装期间临时支撑能够起辅助支撑作用，进行辅助管片拼装，所述临时支撑后期能够拆除。

进一步的，与所述预埋螺栓孔（18）对应位置的钢板开孔为矩形或椭圆形孔，从而能对钢结构的安装位置进行微调。

进一步的，施工过程包括以下步骤：

a)先对加强节进行拼装，将顶管底部管片（1）安放到位；

b)安放一侧的顶管侧壁管片（3），利用安装机械为其提供临时辅助支撑；

c)在加强节内部安放钢立柱（4），并通过端板（10）与螺栓（11）将其与顶管底部管片（1）连接固定；

d)安放钢横撑（5），并通过端板（10）与螺栓（11）将其与顶管侧壁管片（3）连接固定，钢立柱（4）及钢横撑（5）固定后撤除安装机械对侧壁管片（3）的临时辅助支撑；

e)重复上述b、c和d步骤，将另一侧的顶管侧壁管片（3）、钢立柱（4）和钢横撑（5）安装完毕；

f)安装顶管顶部管片（2），并将其与钢立柱（4）固定连接；

g)进行同一管节内钢斜撑（12）的安装和固定；

h)利用顶管的顶铁装置进行该节管节的顶进；

i)进行顶管管节标准节的安装，依次安装顶管底部管片（1）、顶管侧壁管片（3）和顶管顶部管片（2），过程中采用临时支撑装置进行拼装过程的辅助支撑；

j)重复上述步骤，按规定顺序进行加强节和标准节的安装和顶进；

k)全部顶管管节安装及顶进完毕后，安装钢梁轨道（6），并拆除标准节的临时支撑；

l)安装每个机械车位上的固定停车架（14），通过搬运器（8）将每个车位的梳齿架（9）运送到位；

m)对接收井及始发井端头进行浇筑密封，同时对车库出入口的竖井结构进行施工，从而完成顶管管片与停车钢结构联合预制安装的全过程。

相对于现有技术，本发明所述一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构具有以下优势：

本发明所述的一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构，其特征在于，在采用顶管法修建的地下机械立体车库进行管片拼装的同时，同步完成内部钢结构装置的拼装，其中顶管管片和停车钢结构均为预制构件；顶管的每一管节由一个或多个预制管片拼装而成，顶管内部联合预制的停车钢结构包括钢立柱（4）、钢横撑（5）、钢斜撑（12）、钢梁轨道（6）及停车机械设备；顶管管节分为加强节和标准节，加强节仅位于机械车位的前后端部，标准节位于机械车位的前后端部或者中部；顶管管节内部指定位置布置有预埋螺栓孔，用于内部钢结构安装；每一加强节内部设置2根钢立柱（4），钢立柱（4）与侧壁管片（3）之间设置钢横撑（5）、钢斜撑（12），并与管节形成固定连接，所形成的内部钢结构兼做顶管管节的内部支撑及停车位钢结构；标准节内部仅设置水平钢构件，保证车辆横向搬运进入停车位时的通畅；侧壁管片（3）与钢立柱（4）之间为停车位空间，2根钢立柱（4）之间为车辆纵向搬运通道。

本发明仅在道路侧方开挖较小尺寸的施工竖井，无需阻断全部道路，将工厂预制好的分片管片由施工竖井运输至顶管始发区域内，并在工作坑内现场拼装成完整的管节；与此同时将管节分为标准节和加强节，并在每节管片安装的同时进行钢结构主体框架的安装和机械停车设备的安装。该方法不仅可以减少道路开挖面积，在顶管拼装的同时还能同步进行地下机械车库的钢结构主体和机械停车设备的安装工作，真正实现顶管管片和停车钢结构的联合预制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构的正视图；

图2为本发明实施例一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构的每节管节的俯视图；

图3为本发明实施例一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构的侧视图；

图4为本发明实施例一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构的预埋螺栓孔及端板的俯视图。

附图标记说明：

1.顶管底部管片；2.顶管顶部管片；3.侧壁管片；4.钢立柱；5.钢横撑；6.钢梁轨道；7.钢牛腿a；8.搬运器；9.梳齿架；10.端板；11.螺栓；12.钢斜撑；13.钢牛腿b；14.固定停车架；15.辅助滑轮；16.卡槽；17.车辆；18.预埋螺栓孔。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参看图1-4，本发明专利提供一种顶管管片与停车钢结构联合预制的地下机械立体车库结构，其特征在于，在采用顶管法修建的地下机械立体车库进行管片拼装的同时，同步完成内部钢结构装置的拼装，其中顶管管片和停车钢结构均为预制构件；顶管的每一管节由一个或多个预制管片拼装而成，顶管内部联合预制的停车钢结构包括钢立柱（4）、钢横撑（5）、钢斜撑（12）、钢梁轨道（6）及停车机械设备；顶管管节分为加强节和标准节，加强节仅位于机械车位的前后端部，标准节位于机械车位的前后端部或者中部；顶管管节内部指定位置布置有预埋螺栓孔，用于内部钢结构安装；每一加强节内部设置2根钢立柱（4），钢立柱（4）与侧壁管片（3）之间设置钢横撑（5）、钢斜撑（12），并与管节形成固定连接，所形成的内部钢结构兼做顶管管节的内部支撑及停车位钢结构；标准节内部仅设置水平钢构件，保证车辆横向搬运进入停车位时的通畅；侧壁管片（3）与钢立柱（4）之间为停车位空间，2根钢立柱（4）之间为车辆纵向搬运通道。

进一步的，所述停车机械设备包括搬运器（8）、梳齿架（9）、固定停车架（14）；其中搬运器（8）布置在钢梁轨道（6）之上，并能够沿钢梁轨道（6）滑动，将车辆及梳齿架在车库出入口与停车位间往返运输；梳齿架（9）中间设有梳齿型支架，两端设有卡槽（16），用于车辆的搬运和交接；搬运器（8）从出入口接取到车辆后，由出入口将车辆运送到指定停车位对应的搬运通道处，随后梳齿架（9）带着其上的车辆通过卡槽（1）固定到指定停车位上，完成存车过程。

进一步的，所述固定停车架（14）侧面设置有一排间距相等的辅助滑轮（15）；所述梳齿架（9）两端布置有卡槽（16）；每个停车位前后端部布置2个固定停车架（14），用于承接梳齿架（9）；搬运器（8）能够将梳齿架（9）和其上的车辆（17）运输到指定位置，梳齿架（9）带着其上车辆（17）共同滑动向指定停车位，使得辅助滑轮（15）与卡槽（16）相互卡接，在辅助滑轮（15）的作用下，梳齿架（9）带着车辆（17）共同停放于停车位上。