一种新型地下空间结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程领域，特别是一种新型地下空间结构。


背景技术：

2.地下空间结构是地下建筑的总称，种类很多，包括：地下综合管廊、商场、停车场、库房以及地铁线路和站点等。地下空间结构的建筑结构大体是：地层开挖(小型工程也可以非开挖施工)之后建筑钢筋混凝土地坪和隔离墙，在外壁进行防水处理，如两布三油的处理方式。
3.现有地下空间结构存在的问题是，由于在现场进行钢筋挷扎，关、拆模具，施工周期长，如果将地下空间结构做成若干个预制钢混单元，再在现场进行拼装，又会增加连接缝，同时增加了地下空间结构渗漏的几率，从而增加工程的维护量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的在现场进行钢筋挷扎，关、拆模具，施工周期长，或者预制钢混单元现场拼装，增加连接缝导致容易渗漏，从而增加工程的维护量的问题，提供一种新型地下空间结构。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种新型地下空间结构，包括钢构层和连接于其内壁的混凝土层，所述钢构层为预制构件，所述混凝土层为现浇构件或预制构件，所述钢构层同时为所述混凝土层的成型外模。
7.采用本实用新型所述的一种新型地下空间结构，所述钢构层既作为所述混凝土层浇筑时的外模，也作为所述混凝土层的骨架与所述混凝土层连接为一体结构，共同承载，强度高，整体性好，抗应力优良，所述混凝土层中无需挷扎结构钢筋，无需关、拆外模，内模装拆方便快捷，因此施工速度快、建设周期短，浇筑的所述混凝土层无连接缝，不开裂，不渗漏，免维护，地下空间的形状、尺度不受限制，节约投资。
8.优选地，所述钢构层包括外壳钢板和连接于其内壁的波形钢板，地下空间节段的底板和边墙处的所述波形钢板内侧连接有若干钢筋，且所述波形钢板内侧浇筑成型所述混凝土层。
9.采用这种结构，利用所述波形钢板具有一定的延展性和弹性，使得该新型地下空间结构整体的抗震性能优良，所述钢筋仅作为所述混凝土层与所述波形钢板的连接件，不参与受力，其作用相当于传统钢混结构中的剪力钉，所述钢构层的结构设计巧妙，重量轻，强度高，可使所述地下空间节段重量减少20％左右。
10.进一步优选地，所述钢筋上连接有预埋件，所述预埋件设于所述混凝土层中。
11.进一步优选地，所述地下空间节段的顶板处的所述波形钢板内侧连接有内顶钢板，所述顶板为包括所述外壳钢板、所述波形钢板和所述内顶钢板的纯钢结构，或者所述顶板处的所述外壳钢板和所述波形钢板之间的区域浇筑成型所述混凝土层。
12.所述顶板形成单独的单元，具有封闭的混凝土浇筑空间，不需要额外的浇筑模具，所述顶板在工厂预制，而后待所述底板和所述边墙的混凝土浇筑成型、吊运拆除内模后，通过吊运连接于所述边墙，其中所述顶板包括所述混凝土层时，可在工厂预制时浇筑，最后整体吊运安装，也可在所述顶板安装到位后进行混凝土浇筑。
13.进一步优选地，所述边墙顶部内侧设有预埋牛腿，所述预埋牛腿连接所述内顶钢板端部。
14.在所述顶板吊运安装时，所述顶板的所述外壳钢板端部和所述边墙的所述外壳钢板端部对应焊接，所述内顶钢板端部与所述预埋牛腿端部对应焊接。
15.进一步优选地，所述地下空间节段内设有至少一个隔离墙。
16.进一步优选地，所述隔离墙包括内墙钢板，所述内墙钢板的两侧分别连接所述波形钢板，所述波形钢板外侧连接有若干所述钢筋，且所述波形钢板外侧浇筑成型所述混凝土层。
17.进一步优选地，每个所述隔离墙替换为间隔设置的钢结构柱或钢管混凝土柱。
18.进一步优选地，相邻所述地下空间节段的所述钢构层之间通过膨胀节焊接，所述膨胀节为朝外凸起的弧形钢板，所述膨胀节中填充膨胀水泥砖与所述地下空间节段内轮廓线齐平。
19.采用这种结构，所述膨胀节为弧形管节，与所述膨胀水泥砖均具有一定的弹性，所述地下空间节段通过所述膨胀节和所述膨胀水泥砖释放温度应力，所述地下空间节段中的所述混凝土层为连续浇筑，不存在连接缝，所述外壳钢板和所述膨胀节的完全焊接能够有效防渗抗漏。
20.优选地，所述钢构层外侧连接有保护层。
21.进一步优选地，所述保护层为防水板材或防水涂层。
22.进一步优选地，所述防水涂层为聚脲涂层。
23.采用这种结构，所述聚脲涂层可采用喷涂的方式，所述聚脲涂层强度高、耐蚀性好，使得该新型地下空间结构耐腐蚀、寿命长。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
25.1、本实用新型所述的一种新型地下空间结构，所述钢构层既作为所述混凝土层浇筑时的外模，也作为所述混凝土层的骨架与所述混凝土层连接为一体结构，共同承载，强度高，整体性好，抗应力优良，所述混凝土层中无需挷扎结构钢筋，无需关、拆外模，内模装拆方便快捷，因此施工速度快、建设周期短，浇筑的所述混凝土层无连接缝，不开裂，不渗漏，免维护，地下空间的形状、尺度不受限制，节约投资；
26.2、本实用新型优选的一种新型地下空间结构，利用所述波形钢板具有一定的延展性和弹性，使得该新型地下空间结构整体的抗震性能优良，所述钢筋仅作为所述混凝土层与所述波形钢板的连接件，不参与受力，其作用相当于传统钢混结构中的剪力钉，所述钢构层的结构设计巧妙，重量轻，强度高，可使所述地下空间节段重量减少20％左右；
27.3、本实用新型优选的一种新型地下空间结构，所述膨胀节为弧形管节，与所述膨胀水泥砖均具有一定的弹性，所述地下空间节段通过所述膨胀节和所述膨胀水泥砖释放温度应力，所述地下空间节段中的所述混凝土层为连续浇筑，不存在连接缝，所述外壳钢板和所述膨胀节的完全焊接能够有效防渗抗漏；
28.4、本实用新型优选的一种新型地下空间结构，所述保护层为防水涂层，所述防水涂层为聚脲涂层，所述聚脲涂层可采用喷涂的方式，所述聚脲涂层强度高、耐蚀性好，使得该新型地下空间结构耐腐蚀、寿命长。
附图说明
29.图1为地下空间结构的断面示意图；
30.图2为图1中a-a剖视示意图；
31.图3为图2中e部放大示意图；
32.图4为图2中f部放大示意图；
33.图5为图1中b-b剖视示意图；
34.图6为图1中c-c剖视示意图；
35.图7为纯钢结构顶板示意图；
36.图8为图1中d部放大示意图；
37.图9为地下空间节段连接示意图。
38.图中标记：01-地下空间节段，02-底板，03-边墙，04-顶板，05-隔离墙，1
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外壳钢板，2-波形钢板，3-内墙钢板，4-混凝土层，5-钢筋，6-预埋件，7-保护层，8-内顶钢板，9-预埋牛腿，10-膨胀节，11-膨胀水泥砖。
具体实施方式
39.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
40.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
41.实施例1
42.本实用新型所述的一种新型地下空间结构，包括钢构层和连接于其内壁的混凝土层4，所述钢构层为预制构件，所述混凝土层4为现浇构件，所述钢构层同时为所述混凝土层4的成型外模。
43.在一个具体的实施方式中，地下空间结构包括若干个地下空间节段01，所述地下空间节段01包括底板02、边墙03和顶板04。
44.如图1至图3、图5所示，所述底板02和所述边墙03的所述钢构层包括外壳钢板1和连接于其内壁的波形钢板2，所述波形钢板2内侧连接有若干钢筋5，所述钢筋5上连接有预埋件6，所述钢构层在工厂预制，然后运输至现场安装，安装就位后，利用所述底板02和所述边墙03的所述钢构层作为外模，在其中安装设置钢内模，在所述钢内模和所述波形钢板2之间浇筑所述混凝土层4，所述预埋件6设于所述混凝土层4中，所述混凝土层4养护成型后，将所述钢内模从顶部吊离。
45.如图1和图6所示，所述顶板04的所述钢构层包括外壳钢板1和连接于其内壁的波形钢板2，所述波形钢板2内侧连接有内顶钢板8，所述外壳钢板1和所述波形钢板2之间的区域浇筑成型所述混凝土层4，所述顶板04形成单独的单元，具有封闭的混凝土浇筑空间，不需要额外的浇筑模具，所述顶板04在工厂预制，其中的所述混凝土层4，可在工厂预制时浇
筑，也可在所述顶板04安装到位后进行混凝土浇筑；待所述底板02和所述边墙03的混凝土浇筑成型、吊运拆除所述钢内模后，所述顶板04通过吊运连接于所述边墙03；具体地，如图1和图8所示，所述边墙03顶部内侧设有预埋牛腿9，所述预埋牛腿9的一端焊接连接于所述边墙03的所述外壳钢板1，所述预埋牛腿9埋设于所述混凝土层4中，在所述顶板04吊运安装时，所述顶板04的所述外壳钢板1端部和所述边墙03的所述外壳钢板1端部对应焊接，所述内顶钢板8端部与所述预埋牛腿9端部对应焊接。
46.如图9所示，相邻所述地下空间节段01的所述钢构层之间通过膨胀节10 焊接，所述膨胀节10为朝外凸起的弧形钢板，所述膨胀节10中填充膨胀水泥砖11与所述地下空间节段01内轮廓线齐平；采用这种结构，所述膨胀节10为弧形管节，与所述膨胀水泥砖11均具有一定的弹性，所述地下空间节段01通过所述膨胀节10和所述膨胀水泥砖11释放温度应力，所述地下空间节段01中的所述混凝土层4为连续浇筑，不存在连接缝，所述外壳钢板1和所述膨胀节 10的完全焊接能够有效防渗抗漏。
47.其中，在工厂预制时，将所述膨胀节10焊接在一个所述地下空间节段01 的端部，运输到现场安装就位后，将所述膨胀节10与相邻另一个所述地下空间节段01的端部焊接，所述膨胀节10连接完成后，在再其中填充设置所述膨胀水泥砖11。
48.如图1至图3、图5、图6、图8所示，所述外壳钢板1外侧连接有保护层 7，所述保护层7在工厂预制时安装设置，所述保护层7为防水板材或防水涂层。
49.所述防水板材采用pvc板或pe板，厚度为5mm-6mm，接缝进行热熔焊接，采用所述pvc板或pe板包覆时，在所述钢构层外表面进行喷丸除锈处理并涂防锈漆二遍。
50.所述防水涂层为聚脲涂层，所述聚脲涂层设置前，在所述钢构层外表面进行喷丸除锈处理，所述聚脲涂层可采用喷涂的方式，厚度5mm，采用这种结构，所述聚脲涂层强度高、耐蚀性好，使得该新型地下空间结构耐腐蚀、寿命长。
51.所述保护层7检验：采用所述聚脲涂层喷涂时，使用测厚仪测量涂层厚度，并用电阻仪测量，工厂施工进行抽检，现场补涂则进行全检，厚度不够进行补涂，直到涂够为止；用所述pvc板或pe板进行焊接，则对焊缝进行全检，方法是测量电阻值。
52.在一个具体的实施方式中，所述地下空间节段01内设有至少一个隔离墙05，如图1和图2，所述地下空间节段01内设有两个所述隔离墙05。
53.如图4所示，所述隔离墙05包括内墙钢板3，所述内墙钢板3的两侧分别连接所述波形钢板2，所述波形钢板2外侧连接有若干所述钢筋5，且所述波形钢板2外侧浇筑成型所述混凝土层4，所述钢筋5上连接有预埋件6，所述预埋件6设于所述混凝土层4中；所述隔离墙05的所述内墙钢板3、所述波形钢板 2、所述钢筋5和所述预埋件6也为工厂预制，并与所述底板02和所述边墙03 的所述钢构层一起成型，并一同安装设置；所述内墙钢板3顶部焊接连接所述内顶钢板8。
54.本实施例所述的一种新型地下空间结构，所述钢构层既作为所述混凝土层4 浇筑时的外模，也作为所述混凝土层4的骨架与所述混凝土层4连接为一体结构，共同承载，强度高，整体性好，抗应力优良，利用所述波形钢板2具有一定的延展性和弹性，使得该新型地下空间结构整体的抗震性能优良，所述混凝土层4中无需挷扎结构钢筋，无需关、拆外模，内模装拆方便快捷，因此施工速度快、建设周期短，所述钢筋5仅作为所述混凝土层4与所述波形钢板2的连接件，不参与受力，其作用相当于传统钢混结构中的剪力钉，所述钢构层的结构
设计巧妙，重量轻，强度高，可使所述地下空间节段01重量减少20％左右，浇筑的所述混凝土层4无连接缝，不开裂，不渗漏，免维护，地下空间的形状、尺度不受限制，节约投资。
55.实施例2
56.如图7所示，本实用新型所述的一种新型地下空间结构，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，所述顶板04为包括所述外壳钢板1、所述波形钢板 2和所述内顶钢板8的纯钢结构，所述顶板04中不浇筑混凝土。
57.实施例3
58.本实用新型所述的一种新型地下空间结构，与实施例1或实施例2的不同之处在于，本实施例中，每个所述隔离墙05替换为间隔设置的钢结构柱或钢管混凝土柱，可用于地下停车场、地下车站等大空间的地下空间结构。
59.实施例4
60.本实用新型所述的一种新型地下空间结构，与实施例1至实施例3任一的不同之处在于，本实施例中，所述钢构层和所述混凝土层4均为预制构件。
61.所述钢构层在工厂预制，利用所述底板02和所述边墙03的所述钢构层作为外模，然后在其中安装设置钢内模，在所述钢内模和所述波形钢板2之间浇筑并养护成型所述混凝土层4，即所述钢构层和所述混凝土层4共同在工厂预制，一起运输到现场进行安装。
62.在一个具体的实施方式中，可在工厂将所述顶板04与所述边墙03和/或所述隔离墙05焊接后，即将所述地下空间节段01整体预制成型，再运输到现场进行安装，也可将预制的所述底板02和所述边墙03先运输到现场进行安装，而后将所述顶板04运输到现场与所述边墙03和/或所述隔离墙05焊接安装。
63.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。