一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构的制作方法

本实用新型涉及结构工程技术领域。

背景技术：

如今，城市地下空间利用成了城市开发的关键问题，特别是对于发展迅速的大城市。由于城市的发展和各种公用事业的发展，城市公共管线日益增加。现在城市公共管线已逐渐放入地下，以减少因气候，人为或者自然灾害对其的破坏。城市综合管廊作为收容公共管线的一种有效形式，不仅充分利用了地下空间，而且也避免了随处开挖现象的产生。

地下综合管廊有现浇和预制两种施工方式，预制综合管廊由于其施工速度快，施工作业噪声低、现场文明，管廊质量可靠性高，抗渗及耐久性好等优点在国内管廊结构中得到了广泛使用。

然而，预制综合管廊结构同时也存在结构整体性差，接口多，接口出现问题的概率大等缺点。预制管廊的接头可分为刚性接头和柔性接头两种，但是不论哪种接头，都很少有接头形式既能够满足接头处的抗渗要求，同时又能抵御较大的不均匀沉降，而不出现错位或者折断现象。如纵向预应力筋张拉连接方法，作为一种刚性连接，采用预应力将节段进行连接，但是其预应力是为了对防水胶圈施加压力达到密封要求，而未在廊体内部形成预压应力，没有抵抗沉降能力，当沉降较大时，可能出现箱体折断；又如双胶圈大企口接头，作为一种柔性接头，可以适应一定程度的位移和转角，但是当位移较大会产生错位现象，而且此类接头的工作面尺寸精度要求高，接口制作难度相对较大。

技术实现要素：

本实用新型要解决目前预制综合管廊结构节段连接处抗渗性能弱，抗不均匀沉降性能低，且刚性连接在连接处易发生脆断的技术问题，而提供种预制综合管廊钢板混凝土连接结构。

一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段、后浇段和钢板构成，其中后浇段设置在两个相邻预制段之间，预制段内部设置钢筋和预埋件，预埋件嵌入预制段，且预埋件顶面露出预制段表面，钢筋纵向伸出预制段断面，钢筋和预埋件在预制段内部固定连接，两个相邻预制段纵向伸出的钢筋在后浇段内固定连接，后浇段的上表面和下表面均覆盖钢板，钢板的两端分别与两个相邻预制段的预埋件固定连接。

预制段在预制时需预埋预埋件，预埋件采用异型钢；预制时，纵向钢筋需从断面伸出，伸出长度大于纵向钢筋相互连接时所要求的长度；预制段断面末端采用齿状结构，以增大后浇段与预制段混凝土的粘结，若没有采用齿状结构则需对预制段断面末端进行凿毛处理。

预制段完成后需按要求的位置进行就位，就位完成后可进行纵向伸出钢筋的连接。纵向伸出钢筋连接接头可采用焊接或者套筒连接，具体需满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)和《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016)的相关要求。

纵向钢筋连接完成后，可进行钢板与预埋件的连接，其中顶板外部钢板需混凝土浇筑后再进行连接。钢板与预埋件采用螺栓连接或焊接，钢板采用普通钢板或带肋钢板，钢板需进行特殊的防腐、除锈处理，以保证其满足设计使用年限的要求。螺栓、焊缝、钢板和加劲肋的各项参数需根据埋深，土体性能参数等因素计算确定。

待钢模板完成后即可浇筑混凝土，混凝土采用抗渗、微膨胀、早强混凝土，其强度等级不得低于预制段混凝土强度等级。当混凝土终凝后，即可连接顶部钢板和预埋件，形成管廊整体。

本实用新型的有益效果是：

1、钢板混凝土连接结构由于连接段采用后浇混凝土，使得预制综合管廊的整体性更好，并且在连接处没有预留空隙，从上到下为钢板、混凝土、钢板，有三层防漏水层，使得结构抗渗性更好；

2、钢板混凝土连接结构中钢板起到了混凝土模板，防水层和受力钢筋的作用，使得此种连接方式不仅施工速度快，施工方法简单，而且此种连接方式在连接部位承载能力高，不会由于地基不均匀沉降而产生脆断或者错位现象，有更好的抵抗沉降的能力；

3、钢板混凝土连接结构中由于节段采用钢筋和钢板的连接，相较于一些柔性防水结构，对于工作面尺寸的加工精度要求有所降低，加工相对方便；

4、钢板混凝土连接结构中由于连接处是由钢和混凝土两种材料组成的，不存在使用防水胶圈作为防水措施时所带来的橡胶老化现象。而且根据工程实践，混凝土和钢板经过一定处理后，能够满足《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015)中设计使用年限100年的要求。

本实用新型预制综合管廊钢板混凝土连接结构用于城市管廊建设，特别是管廊结构处于地下水位以下，或者地基不均匀沉降较大的环境中。

附图说明

图1为实施例一预制综合管廊钢板混凝土连接结构示意图，其中1为预制段、2为后浇段、3为钢筋、4为钢筋连接接头、5为钢板、6为预埋件；

图2为实施例二预制综合管廊钢板混凝土连接结构示意图，其中7为螺栓；

图3为实施例三预制综合管廊钢板混凝土连接结构示意图，其中8为带肋钢板；

图4为实施例四预制综合管廊钢板混凝土连接结构示意图，其中9为齿状结构。

具体实施方式

本实用新型技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段1、后浇段2和钢板5构成，其中后浇段2设置在两个相邻预制段1之间，预制段1内部设置钢筋3和预埋件6，预埋件6嵌入预制段1，且预埋件6顶面露出预制段1表面，钢筋3纵向伸出预制段1断面，钢筋3和预埋件6在预制段1内部固定连接，两个相邻预制段1纵向伸出的钢筋3在后浇段2内固定连接，后浇段2的上表面和下表面均覆盖钢板5，钢板5的两端分别与两个相邻预制段1的预埋件6固定连接。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：钢筋3在后浇段2内固定连接接头4的连接方式为焊接或者套筒连接。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：钢板5与预埋件6的固定连接方式为焊接或螺栓连接。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述预埋件6为异型钢。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述异型钢为π型钢、槽型钢或角钢。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述钢板5为普通钢板或带肋钢板。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：预制段1与后浇段2混凝土接触面做成齿状结构。其它与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：预制段1与后浇段2混凝土接触面进行凿毛处理。其它与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：后浇段2采用后浇混凝土填充。其它与具体实施方式一至八之一相同。

采用以下实施例验证本实用新型的有益效果：

实施例一：

本实施例一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段1、后浇段2和钢板5构成，其中后浇段2设置在两个相邻预制段1之间，预制段1内部设置钢筋3和预埋件6，预埋件6嵌入预制段1，且预埋件6顶面露出预制段1表面，钢筋3纵向伸出预制段1断面，钢筋3和预埋件6在预制段1内部固定连接，两个相邻预制段1纵向伸出的钢筋3在后浇段2内固定连接，后浇段2的上表面和下表面均覆盖钢板5，钢板5的两端分别与两个相邻预制段1的预埋件6固定连接。

其中钢筋3在后浇段2内固定连接方式为焊接；钢板5与预埋件6的固定连接方式为焊接；所述预埋件为π型钢；所述钢板5为普通钢板；预制段1与后浇段2混凝土接触面进行凿毛处理；后浇段2采用后浇混凝土填充。

本实施例连接结构示意图如图1所示。

实施例二：

本实施例一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段1、后浇段2和钢板5构成，其中后浇段2设置在两个相邻预制段1之间，预制段1内部设置钢筋3和预埋件6，预埋件6嵌入预制段1，且预埋件6顶面露出预制段1表面，钢筋3纵向伸出预制段1断面，钢筋3和预埋件6在预制段1内部固定连接，两个相邻预制段1纵向伸出的钢筋3在后浇段2内固定连接，后浇段2的上表面和下表面均覆盖钢板5，钢板5的两端分别与两个相邻预制段1的预埋件6固定连接。

其中钢筋3在后浇段2内固定连接方式为焊接；钢板5与预埋件6的固定连接方式为螺栓连接；所述预埋件为π型钢；所述钢板5为普通钢板；预制段1与后浇段2混凝土接触面进行凿毛处理；后浇段2采用后浇混凝土填充。

本实施例连接结构示意图如图2所示。

实施例三：

本实施例一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段1、后浇段2和钢板5构成，其中后浇段2设置在两个相邻预制段1之间，预制段1内部设置钢筋3和预埋件6，预埋件6嵌入预制段1，且预埋件6顶面露出预制段1表面，钢筋3纵向伸出预制段1断面，钢筋3和预埋件6在预制段1内部固定连接，两个相邻预制段1纵向伸出的钢筋3在后浇段2内固定连接，后浇段2的上表面和下表面均覆盖钢板5，钢板5的两端分别与两个相邻预制段1的预埋件6固定连接。

其中钢筋3在后浇段2内固定连接方式为焊接；钢板5与预埋件6的固定连接方式为焊接；所述预埋件为π型钢；所述钢板5为带肋钢板；预制段1与后浇段2混凝土接触面进行凿毛处理；后浇段2采用后浇混凝土填充。

本实施例连接结构示意图如图3所示。

实施例四：

本实施例一种预制综合管廊钢板混凝土连接结构由预制段1、后浇段2和钢板5构成，其中后浇段2设置在两个相邻预制段1之间，预制段1内部设置钢筋3和预埋件6，预埋件6嵌入预制段1，且预埋件6顶面露出预制段1表面，钢筋3纵向伸出预制段1断面，钢筋3和预埋件6在预制段1内部固定连接，两个相邻预制段1纵向伸出的钢筋3在后浇段2内固定连接，后浇段2的上表面和下表面均覆盖钢板5，钢板5的两端分别与两个相邻预制段1的预埋件6固定连接。

其中钢筋3在后浇段2内固定连接方式为焊接；钢板5与预埋件6的固定连接方式为焊接；所述预埋件为π型钢；所述钢板5为带肋钢板；预制段1与后浇段2混凝土接触面做成齿状结构；后浇段2采用后浇混凝土填充。

本实施例连接结构示意图如图4所示。

本实施例连接结构一方面保留预制结构施工速度快，质量可靠性高等优点，另一方面在连接处有良好的抗渗性，抗地基不均匀沉降性能，此外钢板在连接段起着模板、防水层和受力筋的三重作用，使得连接处的承载能力高，不会因沉降差产生脆断。该连接结构可广泛适用于预制综合管廊节段连接中，特别适用于管廊位于地下水位以下或者地基情况较差的环境中。

与其它预制管廊连接结构相比，由于连接段是采用后浇混凝土进行连接，其整体性能、抗渗性能都很好，表面上与现浇混凝土没有差异，在保留了预制方法的优点的同时继承了现浇方法的优点；此外由于钢筋连接和钢板的存在，此种方法在连接处受力性能更好，承载力更高，对地基不均匀沉降的抵抗能力更强。