加固地下排水方沟的预制管片结构及其装配式加固方法与流程

本发明涉及土木工程给水排水技术领域，特别是涉及一种加固地下排水方沟的预制管片结构及其装配式加固方法。

背景技术：

近些年来，随着城市建设的迅速发展，市政设施也与日俱增，特别是下水道的数量急剧增加。然而地下管网老化的问题也逐渐显现，部分管道性能保持得很差，甚至面临坍塌危险。

一般的，对于地下排水方沟的加固，多采用沿管线走向挖开路面直接对盖板进行加固改造的办法，或采取改变传力路线，将老旧方沟顶部荷载通过现浇混凝土板支撑到方沟两端钻孔灌注桩上的办法，这些办法都将在路面进行施工，严重影响日常交通。同时，也发展出了很多对于地下排水管道的非开挖修复方法，如翻转法、牵引法、短管内衬法、套环法及嵌补注浆法等。其中运用最为广泛的为翻转法原位固化内衬技术，利用水和空气的压力把修复材料翻转送至管道并使其紧贴于管道内壁，通过热水、蒸气、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管的方法。但是由于排水方沟截面比较特殊，其老化破损问题也更加严重，一般的非开挖修复方法难以实现对其强度和刚度的恢复，而且目前较为先进的技术也都只针对圆形截面排水管道。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的加固地下排水方沟的预制管片结构及其装配式加固方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的加固地下排水方沟的预制管片结构，包括与地下排水方沟相适配的混凝土拼接单元，混凝土拼接单元包括拼接在一起的至少四块混凝土管片。

进一步，混凝土管片中设有连接孔，连接孔包括横向连接孔；相邻两个横向布置的混凝土管片通过横向连接螺杆穿过横向连接孔相连。

进一步，所述混凝土管片中还设有横向凹槽，横向凹槽中设有垫片和螺母，横向连接螺杆的两端穿过两个横向布置的混凝土管片中的垫片和螺母。

进一步，所述混凝土拼接单元有多个，连接孔还包括纵向连接孔，相邻两个纵向布置的混凝土拼接单元通过纵向连接螺杆穿过纵向连接孔相连。

进一步，所述混凝土管片中还设有纵向凹槽，纵向凹槽中设有垫片和螺母，纵向连接螺杆的两端穿过两个纵向布置的混凝土管片中的垫片和螺母。

进一步，所述相邻两个横向布置的混凝土管片之间还设有中间条形防水橡胶垫，横向连接螺杆穿过中间条形防水橡胶垫。

进一步，所述混凝土拼接单元纵向拼接方向的前端设有拼接单元插口，混凝土拼接单元的纵向拼接方向的后端设有拼接单元承口。

进一步，所述混凝土管片的侧端部设有拼装错口。

进一步，还包括方形闭合防水橡胶垫，方形闭合防水橡胶垫设于混凝土拼接单元底部的拼接单元承口内。

本发明所述的加固地下排水方沟的预制管片结构的装配式加固方法，包括以下步骤：

s1：对地下排水方沟进行内部清理、整平，将一组预制好的混凝土管片从维修人孔吊入地下排水方沟内，各个混凝土管片进行横向布置；

s2：将螺母和垫片放入横向布置的混凝土管片中的横向凹槽内，将横向连接螺杆穿过相邻混凝土管片中的横向连接孔、螺母和垫片，按照由下往上的顺序完成第一个混凝土拼接单元的准确就位，然后拧紧螺母完成拼装，形成闭合的第一个混凝土拼接单元；

s3：将方形闭合防水橡胶垫装入第一个混凝土拼接单元底部的拼接单元承口内，将另一组预制好的混凝土管片从第一个混凝土拼接单元底部装入，将螺母和垫片放入纵向布置的混凝土管片中的纵向凹槽内，通过纵向连接螺杆穿过相邻纵向布置的混凝土管片中的纵向连接孔、螺母和垫片，然后拧紧螺母完成拼装，形成闭合的第二个混凝土拼接单元；

s4：重复步骤s2和s3，直到所有混凝土拼接单元都安装完毕；

s5：使用高强聚合物防水砂浆将各个混凝土管片的横向凹槽、纵向凹槽和灌浆孔道进行灌注、封堵和抹平处理；

s6：临时封堵灌浆孔道形成的灌浆空间的两端，使用灌浆设备通过灌浆孔道以及在灌浆空间的两端预留灌浆孔进行灌浆或者补浆处理，然后关闭或者封堵住灌浆孔；

s7：待灌浆料强度满足要求后，撤掉灌浆空间两端的封堵。

有益效果：本发明公开了一种加固地下排水方沟的预制管片结构及其装配式加固方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明中，混凝土管片拼接而成的混凝土拼接单元与地下排水方沟相适配，加固效果显著；

2)使用本发明方法，无需开挖施工，与传统的开挖施工方法或大二衬施工方法相比，施工高效、安全，大大的节省了时间成本；

3)预制混凝土管片自重轻，相对尺寸小，下管时损伤小；操作灵活，适用于各种施工空间受限的情况；

4)混凝土管片可采用高强混凝土材料，实现较小的厚度，能够减小由于管片的存在导致的流通面变小的不利影响；

5)本发明方法，可在地下夜间进行，并随时停止，不阻碍地面日间正常交通。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中采用混凝土管片加固地下排水方沟的示意图；

图2为本发明具体实施方式中混凝土管片纵向拼接的示意图；

图3为本发明具体实施方式中混凝土拼接单元的示意图；

图4为本发明具体实施方式中混凝土管片的拼接示意图；

图5为本发明具体实施方式中混凝土管片的示意图；

图6为本发明具体实施方式中混凝土管片的正视图；

图7为本发明具体实施方式中混凝土管片的俯视图；

图8为本发明具体实施方式中混凝土管片的左视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。

本具体实施方式公开了一种加固地下排水方沟的预制管片结构，如图3所示，包括与地下排水方沟1相适配的混凝土拼接单元7，如图4所示，混凝土拼接单元7包括拼接在一起的至少四块混凝土管片2。

如图3和图4所示，混凝土管片2中设有连接孔，连接孔包括横向连接孔61；相邻两个横向布置的混凝土管片2通过横向连接螺杆31穿过横向连接孔61相连。混凝土管片2中还设有横向凹槽111，横向凹槽111中设有垫片41和螺母51，横向连接螺杆31的两端穿过两个横向布置的混凝土管片2中的垫片41和螺母51。

混凝土拼接单元7有多个，如图2、图3和图4所示，连接孔还包括纵向连接孔62，相邻两个纵向布置的混凝土拼接单元7通过纵向连接螺杆32穿过纵向连接孔62相连。混凝土管片2中还设有纵向凹槽112，纵向凹槽112中设有垫片42和螺母52，纵向连接螺杆32的两端穿过两个纵向布置的混凝土管片2中的垫片42和螺母52。

如图4所示，相邻两个横向布置的混凝土管片2之间还设有中间条形防水橡胶垫13，横向连接螺杆31穿过中间条形防水橡胶垫13。

如图5、图6和图8所示，混凝土拼接单元7纵向拼接方向的前端设有拼接单元插口9，混凝土拼接单元7的纵向拼接方向的后端设有拼接单元承口10。如图2所示，方形闭合防水橡胶垫8设于混凝土拼接单元7底部的拼接单元承口10内。

如图7和图8所示，混凝土管片2的侧端部设有拼装错口14。

本具体实施方式还公开了加固地下排水方沟的预制管片结构的装配式加固方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1：对地下排水方沟1进行内部清理、整平，将一组预制好的混凝土管片2从维修人孔吊入地下排水方沟1内，各个混凝土管片2进行横向布置；

s2：将螺母41和垫片51放入横向布置的混凝土管片2中的横向凹槽111内，将横向连接螺杆31穿过相邻混凝土管片2中的横向连接孔61、螺母41和垫片51，按照由下往上的顺序完成第一个混凝土拼接单元的准确就位，然后拧紧螺母41完成拼装，形成闭合的第一个混凝土拼接单元；

s3：将方形闭合防水橡胶垫8装入第一个混凝土拼接单元底部的拼接单元承口10内，将另一组预制好的混凝土管片2从第一个混凝土拼接单元底部装入，将螺母42和垫片52放入纵向布置的混凝土管片2中的纵向凹槽112内，通过纵向连接螺杆32穿过相邻纵向布置的混凝土管片2中的纵向连接孔62、螺母42和垫片52，然后拧紧螺母42完成拼装，形成闭合的第二个混凝土拼接单元；

s4：重复步骤s2和s3，直到所有混凝土拼接单元都安装完毕；

s5：使用高强聚合物防水砂浆将各个混凝土管片2的横向凹槽111、纵向凹槽112和灌浆孔道12进行灌注、封堵和抹平处理；

s6：临时封堵灌浆孔道12形成的灌浆空间的两端，使用灌浆设备通过灌浆孔道12以及在灌浆空间的两端预留灌浆孔进行灌浆或者补浆处理，然后关闭或者封堵住灌浆孔；

s7：待灌浆料强度满足要求后，撤掉灌浆空间两端的封堵。