装配式地下结构竖向构件的连接结构及其施工方法与流程

本发明涉及土木工程领域的装配式结构构件的连接结构，尤其涉及装配式地下结构竖向构件的连接结构及其施工方法。

背景技术：

装配式地下车站即采用“搭积木”的形式修建地下车站：与传统的现浇式地下车站相比，装配式地下车站梁、柱、侧墙、顶板等，均为预制构件，施工过程将各个构件装配而成。不仅提高了生产效率，而且保证了混凝土的施工质量；同时可以减少现场模板的使用，有效节约施工建材和劳动力需求；此外，由于构件预制，现场施工多为装配工序，缩短了施工工期，减少了噪声污染和环境污染。预制装配式地下车站施工工艺为解决现有地铁施工中存在的诸多问题提供了有效方法，正在逐渐得到越来越多的应用，必将成为未来地下车站结构发展的重要趋势。

接头作为装配式车站结构最薄弱的部位，其力学性能在很大程度上制约着车站结构的承载能力、防水性能、抗震性能乃至整体稳定性。装配式地下车站受到四周土压力作用，构件及接头的受力复杂，接头区域应力集中现象加剧了其受力的复杂性。已有国内工程实例的竖向构件要么采用的是凹凸榫槽连接，榫槽之间填充改性环氧树脂用于防水；要么采用钢筋套筒连接，节点之间混凝土采用二次浇筑的形式。榫槽连接的受力性能具有一定的局限性，接缝处填充改性环氧树脂在我国北方地区能满足防水要求，但在我国南方地区降水量较大，其防水性能还有待考察；而钢筋套筒加混凝土二次浇筑的方式，除了钢筋定位的困难以外，混凝土的二次浇筑也会造成工期延长和环境污染等问题。

因此亟需解决上述问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明的第一目的是提供一种可解决单纯榫接时承载能力弱，同时避免二次浇筑并缩短工期的装配式地下结构竖向构件的连接结构。

本发明的另一个发明目的是提供该装配式地下结构竖向构件的连接结构的施工方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明所述的一种装配式地下结构竖向构件的连接结构，包括相互榫接的上侧构件和下侧构件，该下侧构件内且靠近接缝处设有若干个套筒，所述上侧构件内、与每一套筒相对位置处设有上侧钢筋，该上侧钢筋的一端伸入套筒内。

其中，所述下侧构件内预埋有与套筒固定连接的下侧钢筋。

优选的，所述套筒的首尾两端分别开设有灌浆孔和排气孔，并在套筒内填充浆料。

再者，所述套筒内壁均设有若干个抗剪键。

优选的，所述上侧构件和下侧构件的接缝处内侧设有止水带。

进一步，所述上侧构件和下侧构件的接缝处内填充有改性环氧树脂。

本发明一种基于装配式地下结构竖向构件的连接结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)、预制待连接的上侧构件和下侧构件，上侧构件内预埋上侧钢筋，该上侧钢筋从上侧构件内伸出，下侧构件内预埋有套筒和与该套筒固定连接的下侧钢筋，并预备用于固定上侧构件的支撑装置；

(2)、下侧构件进行吊装，并安装固定；

(3)、上侧构件进行吊装，将上侧钢筋插入套筒内后，安装上侧构件支撑装置，用于固定上侧构件；

(4)、向套筒内填充浆料，待浆料达到强度要求后，在接缝处内填充改性环氧树脂，待套筒内的浆料和改性环氧树脂达到要求以后，拆除上侧构件的支撑装置，并在上侧构件和下侧构件的接缝处内侧设有止水带。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)本发明中将上侧钢筋插入套筒的连接结构与榫槽连接结构两者相结合，解决了单纯榫槽接头结构承载的有限性；同时避免了混凝土的二次浇筑，缩短工期的同时，减少了对环境的污染；

(1)本发明中通过在下侧构件中预埋套筒，套筒一侧与下侧构件的预埋钢筋进行机械连接，另一侧插入上侧钢筋，套筒内部填充有浆料，通过套筒内腔的抗剪键和上侧钢筋表面纹路之间的浆料咬合和摩擦作用进行传力，保证了上侧钢筋的传力有效性；

(3)本发明在榫接的接缝处填充改性环氧树脂，上、下侧构件内侧设置止水带，且地下工程都会设置有外包防水层，保证了在我国南方多降水地区，地下结构的防水可靠性；

(4)本发明的装置构造简单、施工方法合理，操作方便，安全可靠，经济适用，适合在施工现场安装，便于推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明中套筒与上侧钢筋的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明一种装配式地下结构竖向构件的连接结构包括上侧构件1和下侧构件2，其中上侧构件1和下侧构件2的接缝处为凹凸结构，上侧构件1和下侧构件2相互榫接，上侧构件1和下侧构件2的接缝处内填充有改性环氧树脂。

本发明的下侧构件2内且靠近接缝处设有若干个均布的套筒3，下侧构件2内预埋有与套筒3固定连接的下侧钢筋5。上侧构件1内、与每一套筒3相对位置处设有上侧钢筋4，该上侧钢筋(4的一端伸入套筒3内。本发明的套筒3的首尾两端分别开设有灌浆孔6和排气孔7，并在套筒3内填充浆料，套筒3内壁均设有若干个抗剪键8。本发明中通过在下侧构件中预埋套筒，套筒一侧与下侧构件的预埋钢筋进行机械连接，另一侧插入上侧钢筋，套筒内部填充有浆料，通过套筒内腔的抗剪键和上侧钢筋表面纹路之间的浆料咬合和摩擦作用进行传力，保证了上侧钢筋的传力有效性。

本发明的上侧构件1和下侧构件2的接缝处内侧设有止水带9，通常可选用橡胶止水带，因为橡胶止水带在具有良好防水性能的同时兼顾了较好的变形能力。本发明中上、下侧构件的外侧为靠近地下工程土层一侧，内侧为地下工程土层相对的一侧，即图1中的右侧。本发明在榫接的接缝处填充改性环氧树脂，上、下侧构件内侧设置止水带，且地下工程都会设置有外包防水层，保证了在我国南方多降水地区，地下结构的防水可靠性。

本发明一种基于装配式地下结构竖向构件的连接结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)、预制待连接的上侧构件1和下侧构件2，上侧构件1内预埋上侧钢筋4，该上侧钢筋4从上侧构件1内伸出，下侧构件2内预埋有套筒3和与该套筒3固定连接的下侧钢筋5，并预备用于固定上侧构件1的支撑装置；本发明的支撑装置可采用钢材制作，用于保护上侧构件的架设和接缝、套筒内注浆材料的养护，可以重复使用；

(2)、下侧构件2进行吊装，并安装固定；

(3)、上侧构件1进行吊装，将上侧钢筋4插入套筒3内后，安装上侧构件支撑装置，用于固定上侧构件1；

(4)、向套筒3内填充浆料，待浆料达到强度要求后，在接缝处内填充改性环氧树脂，待套筒内的浆料及改性环氧树脂达到要求以后，拆除上侧构件的支撑装置，并在上侧构件1和下侧构件2的接缝处内侧设有止水带9。

本发明中将上侧钢筋插入套筒的连接结构与榫槽连接结构两者相结合，解决了单纯榫槽接头结构承载的有限性；同时避免了混凝土的二次浇筑，缩短工期的同时，减少了对环境的污染。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种装配式地下结构竖向构件的连接结构，包括相互榫接的上侧构件和下侧构件，该下侧构件内且靠近接缝处设有若干个套筒，所述上侧构件内、与每一套筒相对位置处设有上侧钢筋，该上侧钢筋的一端伸入套筒内。本发明中将上侧钢筋插入套筒的连接结构与榫槽连接结构两者相结合，解决了单纯榫槽接头结构承载的有限性；同时避免了混凝土的二次浇筑，缩短工期的同时，减少了对环境的污染。

技术研发人员：戴国亮;陈翔宇;王正振;龚维明
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2018.07.02
技术公布日：2018.12.18