专利名称：预浇制临时设施结构及其建造方法
技术领域：
本发明涉及一种预浇制临时设施结构及其建造方法，更特别地，本发明涉及一种 预浇制临时设施结构以及建造该预浇制临时结构的方法，所述预浇制临时设施结构在工厂 中以由混凝土制造的分离段的形式提前制造，并且通过在装配之后预加应力可以增大大跨 度临时设施结构的轴向力。
背景技术：
一般而言，用于传统地铁建筑或建筑物地下室的挖掘技术包括根据蓝图打洞 (digging holes)至预定设计深度，并且在洞中安装竖直桩。在完成竖直桩的安装之后，进 行部分挖掘，然后安装主梁和桥面板(deck plates) 0在安装桥面板之后，通过重复挖掘以及在挖掘之后安装支撑梁，建造得以继续。因此，为了建造这样的临时设施结构，在每个挖掘步骤中都要重复地计算应用至 支撑梁的泥土压力和负载，支撑梁安装为承受负载的最大值。由于设计和建造通过上述方 式进行，所以需要若干支撑梁，因此，支撑梁以2到3m之内的间隔稠密地布置。稠密布置的支撑梁成为非常不方便的障碍物，其妨碍了建筑场所中建筑材料的 运输、重型装备的进入以及建筑工作的进行，并且在安装主结构时导致了模子或铁杆作业 (mold or iron rod works)的大问题。此外，由于不能防止在主结构中产生多个洞，在完成 的地下结构中可能会出现防水方面的严重问题。虽然使用了各种建筑技术，例如将钢制H梁桩用作竖直桩的临时设施建造技术、 在打洞之后将混凝土浇注进入洞中的混凝土桩技术、同时使用钢桩和混凝土桩的技术、以 及使用板桩的技术，但是在在地面上打洞并且使用桩形成墙以支撑地面负载的基本建造方 法上没有大的区别。此外，还使用了将预弯梁用作竖直桩的技术以及将H桩连接至板桩以 增大刚度的技术。此外，作为用于建造地下结构的临时设施建筑技术之一，提供了使用地锚而不是 支撑梁来支撑钢桩的技术。这种技术包括在地上挖掘倾斜的洞超过桩，插入钢丝和钢杆，使 用机械方法或使用环氧树脂、水泥灌浆等等的化学方法来安置插入的钢丝或钢杆的端部， 以及拉紧钢丝或钢杆以固定钢桩。通过上述技术建造的这样的临时设施具有提供充足内部 空间、改善建造难度等等优点。然而，这种技术的严重缺点在于，在这种技术用于复杂的城 市环境时，在很多情况下，很可能会侵犯邻近的私有土地并由此导致民事控诉，以及在于较 高的建筑成本。韩国实用新型登记No. 20-258949公开了一种通过使用桁架来移除穿过临时设施 的挖掘横截面的中间部分的支撑梁的方法。旨在应用于相对较浅的结构的这种方法，包括 使用H梁形成邻近地面的对偶格结构(dual lattice structure)，以及使用竖直构件和倾 斜构件对该结构进行增强，从而使用安装在其上的两层桁架来支撑泥土压力。这种方法设 计为克服由于地面支撑的临时设施的支撑梁而产生的挖掘和主结构建造中的困难，并且在 较宽结构安装于所挖掘地面的下部并且较窄结构安装于其上部的时候是有利的。
韩国专利登记No. 10-188465、韩国实用新型登记No. 20-247053以及日本专利登 记No. 837994公开了使用预应力来增强横撑的方法。在涉及在预先安装的横撑上安装附加 的横撑并且拉紧钢丝以使得支撑梁之间的间隔变宽的技术的这些方法中，一种方法示出了 提供一个附加的横撑的情况，另一种方法示出了增强传统H梁的凸缘的方法。虽然期望这 些方法在扩大支撑梁的间隔方面产生一些效果，由于钢丝是直线布置的，产生了一定尺寸 的次力矩(sub-moment)(与由于泥土压力从横撑产生的弯曲形状的力矩分布不同)，从而 与由负载引起的力矩区分开来，因此增强横撑的长度受到限制。传统的临时设施结构和方法应用于小跨度，其中支撑着钉固土墙、灰浆墙、CIP墙 等等的横撑具有较短的长度，并且采用H梁钢来构成横撑。然而，由于在相对较长的跨度 (例如，IOOm或更大)的情况下泥土压力的轴向力增大，所以难以使用H梁钢。为了克服这 些问题，在连接诸如双横撑的增强构件或者布置多根钢丝以实现预应力的时候，其经济性 不好并且不能提供抵抗泥土压力的实质耐久性。为了解决这些问题，在传统技术提供形成模子、将混凝土浇注进入模子、在现场使 混凝土固化以制造混凝土支撑梁、然后使用混凝土柱或梁形成用于支撑临时设施的墙的结 构的方法的同时，在现场还需要浇注和固化混凝土的时间，这就延长了建造时间。此外，在这种情况下，混凝土支撑梁使得临时设施结构的墙之间的工作空间变窄， 使得结构的拆卸变得困难，并且不能进行结构的重复利用，这些对于临时设施结构而言都 是不合适的。
发明内容
技术问题本发明致力于提供一种预浇制临时设施结构及其建造方法，通过在工厂中提前用 混凝土制造分段构件并将其连接起来以支撑大跨度临时设施墙，所述预浇制临时设施结构 具有一种对于大跨度临时设施墙具有充足支撑力的改进结构并且可以缩短建造周期。技术方案本发明示例性实施方案提供了一种预浇制临时设施结构，该预浇制临时设施结构 包括多个分段构件以及连接器，所述多个分段构件以预定形状提前由混凝土制成并且布 置为接近临时设施墙，所述连接器使得所述分段构件的端部与联接装置连接，以使得所述 分段构件形成一体，其中所述分段构件和所述连接器形成支撑所述临时设施墙的支撑结 构。所述支撑结构呈由所述分段构件形成的桁架结构的形式。所述分段构件在其中具有孔。所述联接装置包括多个修整板以及多个铁杆，其中每个修整板都具有紧固孔，所 述紧固孔围绕所述修整板的边缘并且整体联接至其中一个分段构件的端部并联接至其中 一个连接器的端部，所述铁杆布置在所述分段构件和所述连接器中并且连接至所述修整 板。所述连接器具有向外突出的接触部分，从而使得所述分段构件的端部可以与连接 器的两侧的端部紧密接触或与连接器的对角侧的端部紧密接触。所述预浇制临时设施结构还包括从所述分段构件的外圆周向外突出的至少一个加强件。增强构件布置于所述分段构件的内部或外部。所述分段构件还包括穿过所述分段构件的内部的拉紧构件。所述分段构件具有安置部分，所述拉紧构件的端部固定于所述安置部分，所述安 置部分是连接至所述分段构件的内侧的安置锚。所述拉紧构件穿过所述连接器的内部，固定所述拉紧构件的端部的所述安置部分 布置在其中。此外，所述连接器具有装配孔，所述拉紧构件穿过所述装配孔，优选地，所述装配 孔以不同的高度形成，从而使得以不同方向插入的所述拉紧构件不会互相干扰。在所述连接器的中心，所述连接器具有与外部联通的连接孔。本发明的另一示例性实施方案提供了一种预浇制临时设施结构的建造方法，包 括使在工厂中提前以预定形状由混凝土制成的分段构件与临时设施墙的内侧紧密接触； 通过将固定至所述临时设施墙的所述分段构件的端部连接起来，通过使用连接器而使得所 述分段构件整体连接起来；以及将由所述连接器连接的所述分段构件固定至所述临时设施 墙的内侧。在通过使用所述连接器而使得所述分段构件整体连接起来时，所述分段构件连接 成桁架结构。预浇制临时设施结构的所述建造方法还包括在通过使用所述连接器而使得所述 分段构件整体连接起来之后，使用拉紧构件拉紧所述分段构件。有益效果本发明涉及一种预浇制临时设施结构及其建造方法，通过在工厂中提前以预浇制 的形式用混凝土制造一种支撑结构(所述支撑结构支撑大跨度临时设施墙)，所述预浇制 临时设施结构具有改进的结构以实现令人满意的刚性。因此，可以实现对于具有较长的整 体长度的大跨度临时设施墙的充足支撑力并且可以缩短采用预浇制时用于固化混凝土的 时间，从而可以缩短建造周期。此外，在使用拉紧构件拉紧分段构件之后使用拉紧构件的拉紧力时，可以实现抵 抗从临时设施墙传递过来的泥土压力的充足支撑力。
图1是图解根据本发明的示例性实施方案的预浇制临时设施结构的构造的俯视 图。图2是根据本发明的示例性实施方案，显示了在连接之前的一些分段构件和连接
ο图3是根据本发明的示例性实施方案，图解了在一些分段构件和连接器连接成桁 架结构形式之前的构造的视图。图4是根据本发明的示例性实施方案，显示了一些分段构件和连接器连接的时候。图5是根据本发明的示例性实施方案，图解了支撑结构连续布置时的构造。图6是根据本发明的示例性实施方案，图解了使用分段构件以及与拉紧构件连接的连接器的时候。图7是图解了根据本发明的示例性实施方案的分段构件和连接器的连接方式的 俯视图。图8是图7的主视图。图9和图10是图解了根据本发明的示例性实施方案的分段构件和连接器的另一 种连接方式的视图，其中图9是图解了分段构件和连接器的连接结构的俯视图，图10是图 9的主视图。图11、图12、图13、图14、图15和图16是示意性地显示了根据本发明的示例性实 施方案的连接器的横截面的各种形状的视图。图17是其中一个连接器的立体图。图18是图17的主视图。图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25和图26是示意性地显示了根据本发 明的示例性实施方案的分段构件的横截面的各种形状的剖面图。图27、图28、图29和图30是根据本发明的示例性实施方案，显示了布置于分段构 件和连接器的端部以防止横向摇动的剪切键的结构，其中图27是显示了多个锁定突出部 形成在分段构件的端部上的时候的主视图，图28是图27的侧视图，图29是显示了一个锁 定突出部形成在分段构件的端部上的时候的主视图，图30是图29的侧视图。图31、图32、图33和图34是显示了根据本发明的示例性实施方案的分段构件之 间的连接结构的视图；图35是显示了根据本发明的示例性实施方案的安置部分的立体图。图36、图37、图38、图39、图40和图41显示了使用根据本发明的示例性实施方案 的固定装置的时候的视图，其中图36是俯视图，图37、图38和图39是侧视图，图40是显示 了在分段构件的一个侧面上的锚形螺母孔和固定螺栓的俯视图，图41是图40的主视图。图42是示意性地显示了在根据本发明的示例性实施方案的分段构件和修整板中 的铁杆的组合结构的侧视图。图43是图解了根据本发明的示例性实施方案的预浇制临时设施结构的建造方法 的流程图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方案进行具体描述。参考图1至图42，根据本发明的示例性实施方案的预浇制临时设施结构由分段构 件100和支撑结构10组成，该分段构件100在工厂中以预定结构制造、填充混凝土并且通 过固定装置布置为接近临时设施墙20的内侧，该支撑结构10通过连接分段构件100而形 成，连接器200通过联接装置与分段构件100的端部整体接触。更具体而言，支撑结构10具有一种结构，在该结构中连接器200布置在由混凝土 制成的分段构件100之间，并且它们通过联接装置整体形成。此外，优选地，出于负载分布和稳定性考虑，支撑结构10呈桁架结构形式。不论其横截面形状如何(可以是诸如棒的圆形以及矩形)，分段构件100经受在工 厂中提前使其填充混凝土并使得混凝土固化的预浇制工艺。此外，分段构件100具有本领域已知的混凝土结构，其中布置了铁杆100A，优选地，铁杆100A在其中具有孔102以减轻其自身重量。在预浇制工艺中，修整板110整体连接至分段构件100的端部，该修整板110的横 截面积大于分段构件100的横截面。修整板110由钢制成，并且通过焊接等方式整体连接至分段构件100中的铁杆 100A的端部，用于螺栓50的多个紧固孔112穿过从分段构件100向外突出的边缘而形成。同时，修整板110的横截面积可以小于分段构件100的横截面积，其中与外部联通 的紧固凹槽108形成在分段构件100的外圆周上，以将螺栓50插入紧固孔112中。分段构件100在外部或内部可以包括增强构件150(例如钢构件或钢管)，用于增 强以及抵抗屈曲，其它填料(不是混凝土)可以用于分段构件100。增强构件150可以由钢或塑料制成，但并不仅限于此。此外，具有板形的多个加强件150A围绕分段构件100的外圆周整体向外突出，以
防止屈曲。连接器200具有向外突出的接触部分205，以与分段构件100的端部接触，结构与 分段构件100的修整板110相同的修整板210紧固至接触部分205的端部。虽然布置为连接在分段构件100和连接器200之间的修整板110、210在这种结构 中是通过螺栓50和螺母进行紧固的，但是它们也可以通过本领域已知的钢棒或销进行紧 固，这一点在图中未示出。连接器200可以由与分段构件100相同的混凝土制成，并且在其中具有孔202，根 据分段构件100的连接方向以各种角度形成至少两个或更多的接触部分205。此外，如图36、图37、图38和图39中所示，用于将分段构件100固定至临时设施墙 20的固定装置可以通过以下方法实现通过采用在临时设施墙20的一侧和邻近的分段构 件100的一侧之间浇注混凝土的凹槽填充，使得分段构件100和临时设施墙20形成一体； 或者通过使用整体连接至临时设施墙20的钢结构600 (例如支架)而对分段构件100进行 安置和固定。钢结构600由固定板610和支撑板620组成，固定板610与临时设施墙20整体形 成，支撑板620从固定板610垂直延伸，以安置分段构件100。此外，固定板610和支撑板620可以是H梁或角钢，而不是图中所示的钢板。为了增大与混凝土的结合力，优选地，多个剪切键105以凸-凹的形状形成在分段 构件110的一个侧面上，固定锚106的端部连接至分段构件100的一个侧面，另一端部与凹 槽填充中浇注的混凝土 C连接。作为择性，可以利用采用了支架形状的钢结构600的固定方法和采用了现场浇制 的凹槽填充的方法，在使用现场浇制的凹槽填充的方法中，模具630布置在安置于钢结构 600的支撑板620上的分段构件100和临时设施墙20之间，混凝土 C浇注进入模具630，从 而使得临时设施墙20和分段构件100与混凝土 C形成一体。另一方面，如图40和图41中所示，分段构件100还具有形成在带剪切键105的侧 面中的螺母孔104，每个固定螺栓103都具有插入螺母孔104中的一个端部以及嵌入到填充 在临时设施墙和分段构件之间的混凝土的另一个端部，以起到锚的作用，从而使得固定螺 栓103的一个端部插入螺母孔104中，另一个突出的端部与混凝土 C形成一体，以起到锚的作用。
本发明的另一个示例性实施方案包括拉紧构件300和安置部分450，该拉紧构件 300将预应力施加至分段构件100并且与分段构件100紧密连接，拉紧构件300的两端都安 置并固定在安置部分450上。分段构件100在其中具有通孔120，拉紧构件300穿过该通孔120。安置部分450可以布置于分段构件100或连接器200，并且优选地是具有多个孔 的安置锚，拉紧构件300穿过所述多个孔以固定在其中，这是本领域已知的。此外，在安置 构件450布置在分段构件100中的时候，形成了安置凹槽420，安置锚容纳在所述安置凹槽 420 中。也就是说，拉紧构件300通过形成在分段构件100中的通孔120穿过分段构件100 的内部而连接，并且通过将拉紧构件300的端部固定至安置部分450而安置在所连接的分 段构件100的端部。优选地，安置部分450形成在位于分段构件100的端部的连接器200上，对于这种 构造，连接器200具有装配孔220，拉紧构件300穿过该装配孔220。在这种情况下，安置部分450可以位于连接器200的内部或外部。当其位于连接器 的外部时，形成了凹槽或连接孔207，该凹槽或连接孔207与外部联通以从外部进行装配， 从而工人能够使用在连接孔207中的安置锚而安置拉紧构件。此外，连接孔207还起到通道的作用，用于安置拉紧构件300的安置部分450布置 在该通道中，或者该通道在其中将拉紧构件300引导至另一分段构件100。当安置部分450位于连接器200的外部时，穿过通孔120向外突出的拉紧构件300 的端部由安置锚所安置。在这种情况下，优选地，在连接器200的外侧上形成凹槽，以安置 该安置锚。更加优选地，装配孔220以不同的高度形成，从而使得垂直地或以不同方向地插 入的拉紧构件300不会互相干扰。另一方面，图27、图28、图29和图30以及图31、图32、图33和图34显示了根据 本发明的示例性实施方案的分段构件的连接结构，其中凸_凹的锁定突出部107和锁定凹 槽109形成在分段构件100和连接器200的端部的接合处，从而起到横向剪切键的作用。也就是说，一个或多个锁定突出部107从分段构件100的一个端部向外突出，锁定 凹槽109凹进连接器200之内从而与锁定突出部107相对应。因此，分段构件100的一个端部与连接器200的一个端部通过突起和突出连接，从 而不会左右摇动。图43是图解了根据本发明的示例性实施方案的预浇制临时设施结构的建造方法 的流程图。该建造方法包括使得在工厂中提前以预定形状由混凝土制成的分段构件100 与临时设施墙20的内侧紧密接触(Si)，通过将固定至临时设施墙20的分段构件100的端 部与连接器200连接而将分段构件100整体连接成桁架结构形式(S2)，用拉紧构件300来 拉紧分段构件100 (S3)，以及通过使用固定装置(例如，凹槽填充)将整体连接至拉紧构件 300的分段构件100固定至临时设施墙20的内侧(S4)。在这种方法中，固定装置可以选择为，在固定与临时设施墙20紧密接触的分段构 件100时(S4)，通过使用上文描述的凹槽填充或钢结构600而对分段构件进行固定的方法。此外，在分段构件100的拉紧中(S3)，安置在安置部分450中的拉紧构件300的两端穿过分段构件100的内部安置在安置部分中，从而使得分段构件100紧密接触并且连接 为一个结构。此外，分段构件100的连接过程，包括通过在其间使用联接装置用螺栓对分段构 件100和连接器200的修整板110、120进行紧固和整合的过程。如上文所述，本发明的精神在于，通过使得在工厂中通过预浇制提前由混凝土制 成的分段构件100与连接器200在支撑结构10中整体连接，而对大跨度临时设施墙20进 行支撑。
权利要求
一种预浇制临时设施结构，包括多个分段构件，所述多个分段构件以预定形状提前由混凝土制成并且布置为接近临时设施墙；以及连接器，所述连接器将所述分段构件的端部与联接装置连接，以使得所述分段构件形成一体，其中所述分段构件和所述连接器形成支撑所述临时设施墙的支撑结构。
2.根据权利要求1所述的预浇制临时设施结构，其中所述支撑结构呈由所述分段构件 形成的桁架结构形式。
3.根据权利要求1所述的预浇制临时设施结构，其中所述分段构件在其中具有孔。
4.根据权利要求1所述的预浇制临时设施结构，其中所述联接装置包括多个修整板，其中每个修整板都具有紧固孔，所述紧固孔围绕所述修整板的边缘并且 整体联接至其中一个分段构件的端部并联接至其中一个连接器的端部；以及多个铁杆，所述铁杆布置在所述分段构件和所述连接器中并且连接至所述多个修整板。
5.根据权利要求1所述的预浇制临时设施结构，其中所述连接器具有向外突出的接触 部分，从而使得所述分段构件的端部可以与连接器的两侧的端部紧密接触或与连接器的对 角侧的端部紧密接触。
6.根据权利要求1所述的预浇制临时设施结构，还包括从所述分段构件的外圆周向外 突出的至少一个加强件。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的预浇制临时设施结构，其中增强构件布置于 所述分段构件的内部或外部。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的预浇制临时设施结构，其中所述分段构件还 包括穿过所述分段构件的内部的拉紧构件。
9.根据权利要求8所述的预浇制临时设施结构，其中所述分段构件具有安置部分，所 述拉紧构件的端部固定于所述安置部分，所述安置部分是连接至所述分段构件的内侧的安 置锚。
10.根据权利要求8所述的预浇制临时设施结构，其中分别在所述分段构件和所述连 接器的接触端部上形成凸_凹的锁定突出部和锁定凹槽。
11.根据权利要求8所述的预浇制临时设施结构，其中在所述分段构件的一个侧面上 形成多个凸-凹的剪切键。
12.根据权利要求11所述的预浇制临时设施结构，其中形成所述剪切键的侧面具有向 内形成的螺母孔，每个固定螺栓都具有插入所述螺母孔中的一个端部以及嵌入到填充在所 述分段构件和所述临时设施墙之间的混凝土中的另一个端部，以起到锚的作用。
13.根据权利要求8所述的预浇制临时设施结构，其中所述拉紧构件穿过所述连接器 的内部，固定所述拉紧构件的端部的所述安置部分布置在其中。
14.根据权利要求13所述的预浇制临时设施结构，其中所述连接器具有装配孔，所述 拉紧构件穿过所述装配孔，所述装配孔以不同的高度形成，从而使得以不同方向插入的所 述拉紧构件不会互相干扰。
15.根据权利要求13所述的预浇制临时设施结构，其中在所述连接器的中心，所述连接器具有与外部联通的连接孔。
16.一种预浇制临时设施结构的建造方法，包括使在工厂中提前以预定形状由混凝土制成的分段构件与临时设施墙的内侧紧密接触；通过将固定至所述临时设施墙的所述分段构件的端部连接起来，通过使用连接器而使 得所述分段构件整体连接起来；以及将由所述连接器连接的所述分段构件固定至所述临时设施墙的内侧。
17.根据权利要求16所述的预浇制临时设施结构的建造方法，其中在通过使用所述连 接器而使得所述分段构件整体连接起来时，所述分段构件被连接成桁架结构形式。
18.根据权利要求16或17所述的预浇制临时设施结构的建造方法，还包括在通过使用 所述连接器而使得所述分段构件整体连接起来之后，使用拉紧构件拉紧所述分段构件。
全文摘要
本发明涉及一种改进的预浇制临时设施结构及其建造方法，该结构具有令人满意的刚性，其是通过在工厂中以混凝土材料预浇制预制造支撑结构而实现的，从而使得大跨度临时墙能够支撑在该支撑结构上。所述临时设施结构包括支撑结构，该支撑结构包括分段构件以及连接器，该分段构件为可在工厂中得到的标准形式，该分段构件通过固定装置的介质布置在临时设施墙的内表面周围，并且在其中填充混凝土；该连接器与分段构件的端部接触，从而通过联接装置的介质与其形成一体，以连接其它分段构件。因此，能够在大跨度临时墙的主要总体长度上施加充足的支撑力，该预浇制方法导致花费在混凝土硬化上的时间缩短，进而缩短了建造周期。
文档编号E02D29/045GK101939492SQ200980104699
公开日2011年1月5日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年2月1日
发明者韩万烨 申请人:斯博泰科有限公司