一种装配式地下综合管廊拆分结构的制作方法

本实用新型属于城市地下综合管廊领域，具体为一种装配式地下综合管廊拆分结构，此种组合结构管片的连接及整体组装设计可作为地下综合管廊在实际建设中的使用。

背景技术：

在城市地下综合管廊建设中，管片多采用预制混凝土结构或预制厚钢板结构，管片的连接主要采用螺栓连接或焊接。这种拆分结构，管片拆分长度短，自重大，拼接接头多，拖延了施工进度，浪费了大量的混凝土、钢材；管廊整体性不好、抗震性能较差，制约了其在地震区的推广应用；管廊内部由于管道敷设打孔过密造成千疮百孔，甚至漏水情况严重；管廊内部管线敷设不合理，造成空间利用效率低、管廊布置数量过多、城市公用管线乱布等“蜘蛛网”现象，对城市规划和综合治理带来了极大不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种装配式地下综合管廊拆分结构，改善传统管廊结构的不足，满足管线在地下管廊内安装的实际工程需要。

本实用新型的技术方案是：

一种装配式地下综合管廊拆分结构，采用工厂预制钢板管片，现场吊装预制钢板管片，并在拼装好的预制钢板管片内灌注自密实混凝土，形成内外层为钢板，中间为混凝土的管廊结构，该结构包括：预制短边上管片、预制长边上管片、预制下管片和分仓钢板，预制短边上管片两端与预制长边上管片相接，起始预制上管片和结束预制上管片的一端与预制下管片齐平，另一端与预制长边管片相接组装成管廊；预制短边上管片与预制长边上管片以及预制短边上管片、预制长边上管片与预制下管片之间的接缝处，通过U形螺栓杆穿过预留螺栓孔，在管片内部加橡胶垫拧紧螺母连接，管片内部分仓钢板之间的接缝进行上下外部单面焊接连接；所有的预制管片结构组装结束之后，通过预留管片浇筑孔和预留钢板浇筑孔同时浇筑自密实混凝土，钢板通过自密实混凝土连接成为一个整体。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，预制下管片为两块弧形钢板之间通过直螺栓杆连接，预制下管片和分仓钢板组成预制分仓下管片，分仓钢板设置于预制下管片内；预制短边上管片或预制长边上管片为两块弧形钢板之间通过直螺栓杆连接，预制短边上管片的弧形钢板长度小于预制长边上管片的弧形钢板长度。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，分仓钢板包括两块直角形钢板、预留钢板浇筑孔的钢板、混凝土垫块，两块直角形钢板的立面相对设置，两块直角形钢板的立面之间通过直螺栓杆连接，两块直角形钢板的平面保持同一平面，两块直角形钢板的平面设置混凝土垫块，混凝土垫块顶部设置预留钢板浇筑孔的钢板。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，两块直角形钢板的立面设置预留螺栓孔，承压垫板螺栓的直螺栓杆两端分别穿过所述预留螺栓孔，在预留螺栓孔的两端分别加橡胶垫拧紧螺母固定两块钢板，两块钢板立面之间的距离由两块钢板承压垫之间的距离确定。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，承压垫板螺栓由直螺栓杆、螺母和钢板承压垫组成，钢板承压垫和螺母之间的距离大于钢板和弧形钢板的厚度，加橡胶垫拧紧螺母，增加螺母与钢板和弧形钢板之间的密合度。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，管廊内侧设置弧形钢骨，弧形钢骨分为三个部分，上半部分弧形钢骨设置于预制上管片内侧，另两部分弧形钢骨对称设置于预制下管片内侧，凹形管道垫块对称设置于分仓钢板的两块直角形钢板的立面两侧。

所述的装配式地下综合管廊拆分结构，弧形钢骨的侧壁焊接管线支架，凹形管线钢管承托通过焊接与管线支架连接，弧形钢骨的曲率与预制短边上管片、预制长边上管片、预制下管片内圆的曲率一致。

本实用新型具有以下特点及有益效果：

1、本实用新型的装配式地下综合管廊拆分结构，相比传统的预制混凝土结构或预制厚钢板结构，充分利用钢材的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度，并且在相同的空间体积条件下，极大的减少结构的厚度和自重，从而大幅度减少混凝土、钢材用量。

2、本实用新型的装配式地下综合管廊拆分结构，相对于传统的预制混凝土结构或预制厚钢板结构，管片拆分长度大，拼接接头小，整体性和抗震性能优越，从而可以推广到抗震地区的使用。

3、本实用新型的装配式地下综合管廊拆分结构，相比传统混预制混凝土结构，在管廊内部进行管道、管线敷设过程中，避免现场打孔速度慢、密集打孔造成结构千疮百孔甚至开裂漏水等问题，提高结构的抗渗性能、缩短施工进度。

4、本实用新型的装配式地下综合管廊拆分结构，相比传统的地下综合管廊结构，通过合理分布管道垫块、设置钢骨和管线支架等方法高效分割管廊内部空间，条理管线敷设，减少地下管廊的数量，改善城市管线的“蜘蛛网”状态。

附图说明

图1是承压垫板螺栓三维图。

图2是U形螺栓三维图。

图3是管线支架三维图。

图4是弧形钢骨管线支架组装三维图。

图5是凹形管道垫块三维图。

图6是混凝土垫块三维图。

图7是预留带孔钢板三维图。

图8是分仓钢板与垫块分布三维图。

图9是分仓钢板组装完成三维图。

图10是预制下管片三维图。

图11是预制分仓下管片组装三维图。

图12是预制短边上管片三维图。

图13是预制长边上管片三维图。

图14是预制短边上管片与预制分仓下管片组装三维图。

图15是预制长边上管片与预制分仓下管片组装三维图。

图16是预制长边上管片与预制分仓下管片侧面接缝三维图。

图17是装配式管廊结构组装完成侧面接缝三维图。

图18是装配式管廊结构浇筑完成三维图。

图中，1直螺栓杆；2螺母；3钢板承压垫；4、U形螺栓杆；5凹形管线钢管承托；6管线支架；7凹形管道垫块；8混凝土垫块；9钢骨；10钢板；11弧形钢板；12预留螺栓孔；13橡胶垫；14预留管片浇筑孔；15预留钢板浇筑孔；16自密实混凝土；17粘钢胶；18非固化橡胶沥青。

具体实施方式

在具体实施过程中，本实用新型提出一种装配式地下综合管廊拆分结构，采用工厂预制钢板管片，现场吊装预制钢板管片，并在拼装好的预制钢板管片内灌注自密实混凝土，形成内外层为钢板，中间为混凝土的管廊结构。该种结构具有预制管片自重轻、管片拆分长度大，拼接接头小，组装方便，整体性和抗震性能优越，抗渗性能好等优点。同时，在管廊内通过分仓、设置管线支架等方法，将管廊内部分割成不同的空间，在同一管廊内的不同空间，可敷设不同的管线，最大限度的利用管廊内部空间，减少地下管廊的数量，改善城市管线的“蜘蛛网”状态。

如图1-图11所示，本实用新型装配式地下综合管廊拆分结构，主要包括：直螺栓杆1、螺母2、钢板承压垫3、U形螺栓杆4、凹形管线钢管5、管线支架6、凹形管道垫块7、混凝土垫块8、钢骨9、钢板10、弧形钢板11、预留螺栓孔12、橡胶垫13、预留管片浇筑孔14、预留钢板浇筑孔15、自密实混凝土16、粘钢胶17、非固化橡胶沥青18等，具体结构如下：

如图1所示，承压垫板螺栓由直螺栓杆1、螺母2和钢板承压垫3组成，钢板承压垫3和螺母2之间的距离略大于钢板10和弧形钢板11的厚度，然后加橡胶垫13拧紧螺母2，增加螺母与钢板10和弧形钢板11之间的密合度。使用承压垫板螺栓3，是为了灵活掌握两块钢板的距离，并将两块钢板(钢板10和弧形钢板11)连接起来。

如图2所示，U形螺栓由螺母2和U形螺栓杆4组成，穿过预留螺栓孔12，将预制下管片与预制长边上管片和预制短边上管片连接起来。

如图3-图4所示，凹形管线钢管承托5通过焊接与管线支架6连接，然后根据预先设计，将他们焊接在弧形钢骨9的侧壁，弧形钢骨9的曲率与图10内圆的曲率一致。弧形钢骨9分上下钢骨，均在预制构件厂制作完成。

如图5所示，凹形管道垫块7，可以做成混凝土结构，也可以做成钢管结构，目的是为了支撑自来水管道、污水管道、中水管道等直径较大的管道，并且可以根据实际情况将凹形管道垫块7布置在所需的仓室。

本实用新型装配式地下综合管廊拆分结构，具体组装过程如下：

如图6-图9所示，分仓钢板包括两块直角形钢板10、预留钢板浇筑孔15的钢板10、混凝土垫块8，两块直角形钢板10的立面相对设置，两块直角形钢板10的立面之间通过直螺栓杆1连接，两块直角形钢板10的平面保持同一平面，两块直角形钢板10的平面设置混凝土垫块8，混凝土垫块8顶部设置预留钢板浇筑孔15的钢板10。

其制作过程：首先将带有钢板承压垫3的直螺栓杆1两端分别穿过预留在两块直角形钢板10立面的预留螺栓孔12，然后在预留螺栓孔12的两端分别加橡胶垫13拧紧螺母2固定两块钢板10，两块钢板10立面之间的距离由两块钢板承压垫3之间的距离确定。接着按一定间距在钢板10上方铺设混凝土垫块8，并且在每块混凝土垫块8的各边中点点焊一个凸起的小节点，目的是为了固定混凝土垫块8，最后将具有预留钢板浇筑孔15的钢板10(图7)放在混凝土垫块8上方组装成分仓钢板图9。

如图10-图11所示，预制分仓下管片包括预制下管片和分仓钢板，预制下管片为两块弧形钢板11之间通过直螺栓杆1连接，分仓钢板设置于预制下管片内。

其制作过程：首先将带有钢板承压垫3的直螺栓杆1两端分别穿过预留在圆心相同、半径不同的两块弧形钢板11上面的预留螺栓孔12，然后在内部加橡胶垫13拧紧螺母2固定两块弧形钢板11组装成预制下管片，两块弧形钢板11之间的距离由两块钢板承压垫3之间的距离确定。接着将分仓钢板放入预制下管片内部，定位好以后，将分仓钢板下方左右面与管片底部进行单面外部焊接、分仓钢板上方左右面与管片左右侧壁进行单面上下外部焊接，组装成为预制分仓下管片。

如图12-图13所示，预制上管片(预制短边上管片或预制长边上管片)为两块弧形钢板11之间通过直螺栓杆1连接，预制短边上管片的弧形钢板11长度小于预制长边上管片的弧形钢板11长度。

其制作过程：首先将带有钢板承压垫3的直螺栓杆1两端分别穿过预留在圆心相同、半径不同的两块弧形钢板11上面的预留螺栓孔12，然后在内部加橡胶垫13拧紧螺母2固定两块弧形钢板11组装成预制短边上管片或预制长边上管片。

上述过程可在工厂内预制完成，以下过程在施工现场完成。

如图14-图18所示，将预制分仓下管片吊装就位以后，将预制短边上管片和预制长边上管片分别吊装到预制下管片上方相应位置，预制短边上管片两端与预制长边上管片相接，起始预制上管片和结束预制上管片的一端与预制下管片齐平，另一端与预制长边管片相接组装成管廊(图17)。预制短边上管片与预制长边上管片以及预制短边上管片、预制长边上管片与预制下管片之间的接缝处，通过U形螺栓杆4穿过预留螺栓孔12，然后在管片内部加橡胶垫13拧紧螺母2进行连接，管片内部分仓钢板之间的接缝进行上下外部单面焊接连接。弧形钢骨9分为三个部分设置于管廊内侧，将上半部分弧形钢骨设置于预制上管片内侧，将另两部分弧形钢骨对称设置于预制下管片内侧，将凹形管道垫块7对称设置于两块直角形钢板10的立面两侧。所有的预制管片结构组装结束之后，通过预留管片浇筑孔14和预留钢板浇筑孔15同时浇筑自密实混凝土16，将钢板通过自密实混凝土16连接成为一个整体(图18)，等到自密实混凝土16初凝结束，管片内外连接缝处用粘钢胶17进行涂抹，提高钢结构的耐老化、耐腐蚀性能，待粘钢胶17凝固以后，采用非固化橡胶沥青18进行接缝防水。

本实用新型装配式综合管廊结构适用于直径较大的管廊，管廊内部通过钢板10划分3个仓室，实际施工过程中根据所需可以灵活划分仓室。仓室内部的管线敷设形式，可通过凹形管线承托5、管线支架6和钢骨9进行自由灵活布置，管道的敷设可通过凹形管道垫块7进行敷设。

实施例结果表明，本实用新型的装配式地下综合管廊拆分结构：连接过程中，施工操作简单，对施工人员技术要求不高，施工与组装同时进行，能大幅度的缩短工期；结构质量轻、厚度小、整体性和抗震性能好等优点；更能充分发挥钢板和混凝土受压强度高的特性，有利于提高综合管廊的使用寿命；避免千疮百孔的管廊内部，提高结构的抗渗性能；自由管廊分仓、灵活钢骨和凹形管道垫块的安装位置，进而方便管道和管线的整体敷设，改善城市管线的“蜘蛛网”状态。