专利名称：一种半刚性接头预制拼装综合管廊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在市政工程中使用的半刚性接头预制拼装综合管廊，可显著改善地基不均勻沉降对预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的不利影响。
背景技术：
综合管廊是一种收纳有多种市政、电力、通讯、燃气等管线，并设有专门的检修口和监测系统的地下隧道空间。综合管廊是一种集约型、可持续化的地下管线敷设方式，它一方面方便了管线的维护更新，避免了城市道路的反复开挖以及由此带来的各种问题，另一方面也改善了管线的使用寿命，避免了土壤中各种化学成分的侵蚀作用产生的耐久性问题。作为一种长线性地下隧道空间结构，地基不均勻沉降将使综合管廊结构出现纵向变形，严重时还将导致综合管廊结构出现贯穿横截面的裂缝并由此引发一系列影响结构耐久性和安全性的问题。采用预制拼装综合管廊可在一定程度上降低结构纵向刚度，减小地基不均勻沉降的影响。然而，目前地下预制隧道接头普遍采用刚性或柔性构造。刚性接头构造变形小、防水性能好，但在变形适应能力较差、易在地基发生较大不均勻沉降提前破坏。 柔性接头构造变形适应能力强，但变形较大、防水性能较差。为了改善地基不均勻沉降对预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的不利影响，使得预制拼装综合管廊接头即具有良好的变形适应能力又具有良好的防水性能，本发明提出了一种半刚性接头预制拼装综合管廊。
发明内容
本发明的目的是提供一种在市政工程中使用的半刚性接头预制拼装综合管廊。该预制拼装综合管廊可显著改善地基不均勻沉降对预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的不利影响。本发明提出的半刚性接头预制拼装综合管廊，由预制管节1、防水橡胶圈5和预应力筋7组成，所述预制管节1由凸头2、管身3和凹头4组成，管身3两侧分别设有凸头2和凹头4，相邻的预制管节1通过凸头2和凹头4拼装，相邻的预制管节1的管身3纵向设有预应力筋7，通过预应力筋7进行张拉成型，形成既具有一定的转动能力以适应地基不均勻沉降，又能在后期抵抗较大弯曲变形以保证结构安全的半刚性接头；一根预制管节1的凸头2和其相邻的预制管节1的凹头4拼装接头处设置有两道防水橡胶圈5 ；当上述两道防水橡胶圈5失效时，可采用两种方法进行修复一是增大纵向预应力筋7的应力使接头重新闭合，在增大应力过程中可监测应力水平以防止预应力筋拉断；二是在两道防水橡胶圈5间形成的腔体6内钻孔、压力注浆，形成新的防水修复构造。本发明中，所述纵向预应力筋7采用具有应力自监测功能的高性能防腐纤维塑料 FRP 筋，
本发明中，纵向预应力筋7可通过锚具主动调节预应力大小。
本发明中，所述防水橡胶圈5为两道。本发明提供的预制拼装综合管廊，可显著改善地基不均勻沉降对预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的不利影响。
图1为预制拼装综合管廊纵向拼装示意2为预制拼装综合管廊半刚性接头详图
图3为预制拼装综合管廊接头防水修复构造
图中标号1为预制管节，2为凸头，3为管身，4为凹头，5为防水橡胶圈，6为钻孔与压力注浆空腔，7为纵向预应力筋。具体技术方式
如图所示，预制拼装综合管廊包括凸头2、管身3和凹头4组成的标准形式的预制管节 1，防水橡胶圈5，钻孔与压力注浆空腔6，纵向预应力筋7。本实施例中，预制拼装综合管廊标准形式预制管节1在混凝土预制构件工厂内预先制作完成，其横截面形状与尺寸根据各工程的实际情况确定，单个标准形式预制管节的长度根据现场情况、运输和吊装设备的技术参数确定(一般为2nT;3m)，质量控制按照现行的预制构件质量控制规程执行。本实施例中，纵向预应力筋7采用具有应力自监测功能的高性能防腐纤维塑料 FRP筋，该纵向预应力筋7可通过锚具主动调节应力大小。张拉设备采用FRP筋专用的张拉设备。 本实施例中，在凸头2和凹头4拼装接头处设置了两道防水橡胶圈5，形成两道接头防水防线。防水橡胶圈5可采用目前在地下结构中普遍采用的防水橡胶材料，也可采用其他新型替代产品(如遇水膨胀橡胶)，以提高接头的防水性能。本实施例中，当接头处两道由防水橡胶圈形成的防水防线失效时，可在空腔6内钻孔、压力注浆，形成防水修复构造。钻孔可采用目前工程中常用的钻孔设备。钻孔时应注意按照压力注浆的要求，在合理位置钻出注浆孔和出气孔。压力注浆可采用目前工程中普遍采用的设备。注入的浆体材料可采用目前工程中常用的、具有微膨胀性和良好防水性能的注浆材料，也可采用其他新型替代品，以提高防水修复构造的防水性能。下面对本发明的一种半刚性接头预制拼装综合管廊的具体施工过程进行说明。准备过程在混凝土预制构件工厂将预埋了管线安装所需预埋件的标准形式预制节段1制作完成，并采用适当的运输设备运至施工现场。安装过程a.标准形式预制管节凸头2和凹头4安装防水橡胶圈5 ；b.将安装好防水橡胶圈5的标准形式预制管节1吊装至指定位置并与已就位的相邻预制管节1对接拼装，对接拼装时注意凸头2和凹头4的相互匹配；c.完成一个张拉区段内标准形式预制管节拼装后，安装纵向预应力筋7，并采用配套张拉设备进行张拉区段内纵向预应力筋7张拉；d.依次进行张拉区段内标准形式预制管节1的拼装与纵向预应力筋7张拉。管线安装一个施工区段安装完成后，即可进行该区段内管线的安装工作。
权利要求
1.一种半刚性接头预制拼装综合管廊，由预制管节(1)、防水橡胶圈( 和预应力筋 (7)组成，其特征在于所述预制管节(1)由凸头O)、管身(3)和凹头(4)组成，管身(3)两侧分别设有凸头( 和凹头G)，相邻的预制管节(1)通过凸头( 和凹头(4)拼装，相邻的预制管节(1)的管身( 纵向设有预应力筋(7)，通过预应力筋(7)进行张拉成型；一根预制管节(1)的凸头( 和其相邻的预制管节(1)的凹头(4)拼装接头处设有两道防水橡胶圈(5)；当上述两道防水橡胶圈( 失效时，一是增大纵向预应力筋(7)的应力使接头重新闭合，在增大应力过程中监测应力水平以防止预应力筋拉断；二是在两道防水橡胶圈 (5)间形成的腔体(6)内钻孔、压力注浆，形成新的防水修复构造。
2.根据权利要求1所述的半刚性接头预制拼装综合管廊，其特征在于所述纵向预应力筋(7)采用具有应力自监测功能的高性能防腐纤维塑料FRP筋。
3.根据权利要求1所述的半刚性接头预制拼装综合管廊，其特征在于纵向预应力筋 (7)通过锚具调节预应力大小。
全文摘要
本发明涉及一种在市政工程中使用的预制拼装综合管廊，所述的预制拼装综合管廊由若干预制管节经纵向预应力筋张拉拼装而成。纵向预应力筋采用具有应力自监测功能的高性能防腐纤维塑料筋，该纵向预应力筋可通过锚具主动调节应力大小。预制管节由凸头、管身和凹头组成。预制管节的凸头和凹头相互匹配，拼装后形成半刚性接头。预制管节在凸头和凹头的接触部位设置防水橡胶圈，形成两道防水线。当监测到相邻管节接头发生张开变形并导致防水线失效时，增大纵向预应力筋的应力使接头重新闭合，在增大应力过程中可监测应力水平以防止预应力筋拉断；或是在两道防水橡胶圈间形成的腔体内钻孔、压力注浆，形成新的防水修复构造。本发明可显著改善地基不均匀沉降对预制拼装综合管廊结构安全性、适用性和耐久性的不利影响。
文档编号E02D29/045GK102345297SQ20111020298
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者胡翔, 薛伟辰 申请人:同济大学