本发明涉及暗挖通道施工技术领域，特别涉及一种通道施工结构和方法。
背景技术：
随着我国城市化建设步伐不断加快，城市用地日益紧张，地下深部空间工程开发已逐渐成为城市规划的发展趋势，在城市建设过程中越来越多的需要运用暗挖法进行施工，但由于地下空间管道错综复杂，情况不可见，施工会受到土质、地下水、岩层等多重影响，尤其是通道结构复杂，与其它通道连接且延伸出旁通道时，若施工结构内部不稳定，则其使用寿命会大大缩短，劳民伤财。
但由于地下环境比较复杂，施工难度较大，在施工结构中作过多的稳定性处理，又会增加施工难度，拖延施工周期。因此有必要发明一种简便安全的施工结构，能够简化地下施工程序并且不影响结构稳定性。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种通道施工结构和方法，在矩形通道内混凝土管节和钢管节的连接方式使用榫卯结构，简化了钢管节和混凝土管节的连接。
为达到上述目的，本发明提供的一种通道施工结构，包括一矩形通道，所述矩形通道由混凝土管节构建形成，混凝土管节之间还间隔有钢管节，所述混凝土管节与所述钢管节采用榫卯方式连接。
作为优选，所述混凝土管节与所述混凝土管节之间也采用榫卯方式连接。
作为优选，所述混凝土管节端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，并且具有一个阶梯处的端部最小管径大于具有两个阶梯处的端部的最小管径，所述钢管节一端向外延伸一圈钢套环，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，并且该端的最小管径小于钢套环的内径，也小于所述混凝土管节中具有一个阶梯处的端部的最小管径，所述混凝土管节的具有一个阶梯处的端部内套入所述钢管节的具有两个阶梯的端部，所述钢管节的钢套环内套入另一个混凝土管节的具有两个阶梯的端部，套入的方向为平行于所述通道的长度方向。
作为优选，所述钢管节的钢套环和所述混凝土管节的具有两个阶梯的端部之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条。
作为优选，所述矩形通道内钢管节所在的一段内还设置有纵横肋，所述纵横肋形成的井字格内填埋固定沙袋。
作为优选，所述矩形通道一侧还开挖出旁通道，所述旁通道与所述矩形通道交汇之处设置有混凝土框架柱，所述混凝土框架柱内的钢筋框架(柱)中的箍筋和/或环向钢筋从矩形通道的管壁一侧穿入从另一侧穿出。
本发明还提供一种通道施工方法，用于建造一矩形通道和一从矩形通道一侧面向外开挖的旁通道，包括以下步骤：
步骤一：使用矩形顶管机开通所述矩形通道，由若干节混凝土管节相连构成了矩形通道，将混凝土管节端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，并且具有一个阶梯的端部最小管径大于具有两个阶梯的端部的最小管径，两个混凝土管节的连接方式为一个混凝土管节的具有两个阶梯的端部套入另一个混凝土管节的具有一个阶梯的端部内，并在具有两个阶梯的端部的外壁和另一个混凝土管节的具有一个阶梯的端部的内壁之间的缝隙内页贴设止水橡胶条；
步骤二：在两个混凝土管节之间搭建钢管节，所述钢管节一端向外延伸一圈钢套环，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，并且该端的最小管径小于钢套环的内径，也小于所述混凝土管节中具有一个阶梯的端部的最小管径，所述混凝土管节的具有一个阶梯的端部内套入所述钢管节的具有两个阶梯的端部，所述钢管节的钢套环内套入另一个混凝土管节的具有两个阶梯的端部，套入的方向为平行于所述通道的长度方向，并且所述钢管节的钢套环内壁和所述混凝土管节的具有两个阶梯的端部外壁之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条；
步骤三：制作旁通道时，在矩形通道需要开口处内搭设临时支撑，对矩形通道钢管节侧开口，开挖旁通道，矩形通道与旁通道连接处搭建混凝土框架柱、地梁和顶梁，从而在开挖口形成口字型支撑框架结构，混凝土框架柱、地梁和顶梁内在环柱和/或环梁方向上的配筋从矩形通道的管壁一侧穿入从另一侧穿出，使钢管节所在的管壁有部分浇筑进所述口字型支撑框架结构里。
作为优选，步骤一中，在搭建钢管节后，搭建内部的纵横肋时，在纵横肋形成的井字格里填埋固定沙袋。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种通道施工结构和方法，使得混凝土管节和钢管节之间形成榫卯方式，具体的施工方法为：将混凝土管节端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，并且具有一个阶梯处的端部最小管径大于具有两个阶梯处的端部的最小管径，所述钢管节一端向外延伸一圈钢套环，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，并且该端的最小管径小于钢套环的内径，也小于所述混凝土管节中具有一个阶梯处的端部的最小管径，所述混凝土管节的具有一个阶梯处的端部内套入所述钢管节的具有两个阶梯的端部，所述钢管节的钢套环内套入另一个混凝土管节的具有两个阶梯的端部，套入的方向为平行于所述通道的长度方向，形成榫卯结构，并且所述钢管节的钢套环内壁和所述混凝土管节的具有两个阶梯的端部外壁之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条，止水橡胶条在遇水后膨胀，填满缝隙，阻止了水汽进入管节相连处。
此外，本发明还在旁通道和矩形通道连接处搭建混凝土框架柱，混凝土框架柱的钢筋框架内水平向或者环向上的配筋从矩形通道的管壁一侧穿入从另一侧穿出，相当于以水平方向和/或环向上的钢筋为线，将混凝土框架柱缝在矩形通道管壁上，使矩形通道与混凝土制成的旁通道形成一个整体，从而增强了旁通道和矩形通道的连接强度和稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的施工示意图；
图2为本发明提供的混凝土管节示意图；
图3为本发明提供的钢管节示意图；
图4为图3的A-A截面示意图；
图5为本发明提供的钢管节和混凝土管节连接示意图；
图6为图5中B处放大图。
图中：2-矩形通道、21-钢管节、22-钢套环、23-纵横肋、24-两个阶梯处、3-旁通道、31-混凝土框架柱、4-混凝土管节、41-两个阶梯处端部、42-一个阶梯处端部、5-止水橡胶条。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参照图1至图2，本发明提供的一种通道施工结构，包括一矩形通道2，所述矩形通道2由若干节混凝土管节4构建形成，混凝土管节4之间还间隔有钢管节21形成的钢管节段，在本实施例中设置了两节钢管节21形成的钢管节段，所述混凝土管节4与所述钢管节21采用榫卯方式连接。
具体地，混凝土管节4内部设置了钢模框架，请参照图2，钢模框架在矩形通道2的长度方向上，请参照图2，将混凝土管节4的钢模框架的端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，在此定义为混凝土管节4的两个阶梯处端部41和一个阶梯处端部42，并且具有一个阶梯处端部42最小管径大于具有两个阶梯处端部41的最小管径，这样每两个混凝土管节4相连时，一个阶梯处端部42内可以套入另一个混凝土管节4的两个阶梯处端部41。
请参照图3，所述钢管节21一端向外延伸一圈钢套环22，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，称为两个阶梯处24，并且该端的最小管径小于钢套环22的内径，也小于所述混凝土管节4中一个阶梯处端部42的最小管径，所述混凝土管节4的一个阶梯处端部42内套入所述钢管节21的两个阶梯处24，所述钢管节21的钢套环22内套入另一个混凝土管节4的两个阶梯处端部41，套入的方向为平行于所述通道的长度方向，并且所述钢管节21的钢套环22内壁和所述混凝土管节4的两个阶梯处端部41外壁之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条5，其遇水会发生膨胀，从而填满缝隙。
作为优选，所述混凝土管节4与所述混凝土管节4之间也采用如上所述的榫卯方式连接。
作为优选，请参照图4，所述矩形通道2由钢管节21构建的轮廓内还设置有纵横肋23，所述纵横肋23形成的井字格内填埋沙袋，用于增强钢管节21的抗浮性。
作为优选，请参照图1，所述矩形通道2一侧还延伸出旁通道3，所述旁通道3与所述矩形通道2交汇之处设置有混凝土框架柱31，所述混凝土框架柱31内具有钢筋搭建的钢筋框架(未图示)，所述钢筋框架中在环向和/或水平向上的箍筋和/或环向钢筋从矩形通道2管壁一侧穿入从另一侧穿出，本实施例中，旁通道3开设在钢管节21上，因此钢筋是从钢管节21的管壁上一侧穿入另一侧穿出。
本发明还提供一种通道施工方法，用于建造一矩形通道和一从矩形通道一侧面向外延伸的旁通道，包括以下步骤：
步骤一：使用矩形顶管机开通通道形成圆角矩形状的矩形通道2，由若干节混凝土管节4在端部相连构成了矩形通道2，在构建混凝土管节4时搭建钢模框架，将混凝土管节4的钢模框架的端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，在此定义为混凝土管节4的两个阶梯处端部41和一个阶梯处端部42，并且具有一个阶梯处端部42最小管径大于具有两个阶梯处端部41的最小管径，然后浇筑混凝土成型，使得每一节混凝土管节4的端部也形成管径逐渐减小的阶梯状，一端为两个阶梯处端部41，另一端就是一个阶梯处端部42，两个混凝土管节4相连的时候，一个混凝土管节4的两个阶梯处端部41套入另一个混凝土管节4的一个阶梯处端部42内，形成榫卯结构，并且两个阶梯处端部41的外壁与另一个混凝土管节4的一个阶梯处端部42内壁之间也具有缝隙，在缝隙处贴合止水橡胶条5；
步骤二：在两个混凝土管节4之间搭建钢管节21，本实施例中，只有在图1中的两处剖面线处搭建了钢管节21，钢管节21与混凝土管节4的之间的连接方式与步骤一中每一节混凝土管节4之间的榫卯结构的连接方式相同，所述钢管节21一端向外延伸一圈钢套环22，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，称为两个阶梯处24，并且该两个阶梯处24端的最小管径小于钢套环22的内径，也小于所述混凝土管节4中一个阶梯处端部42的最小管径，这样所述混凝土管节4的一个阶梯处端部42内套入所述钢管节21的两个阶梯处24，所述钢管节21的钢套环22内套入另一个混凝土管节4的两个阶梯处端部41，套入的方向为平行于通道的长度方向，也即如图5所示，并且所述钢管节21的钢套环22内壁和所述混凝土管节4的两个阶梯处端部41外壁之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条5，如图6所示。在搭建钢管节21后，搭建钢管节21内部的纵横肋23时，在纵横肋23形成的井字格里固定沙袋用于抵抗隧道对钢管节的浮力；
步骤三：在制作旁通道3时，在矩形通道2需要开口处内搭设临时支撑，对矩形通道2钢管节段侧开口，开挖旁通道3，矩形通道2与旁通道3连接处搭建混凝土框架柱31、地梁(未图示)和顶梁(未图示)，从而在开挖口形成口字型支撑框架结构，混凝土框架柱31、地梁和顶梁内在环柱和/或环梁方向上的配筋从矩形通道2的管壁一侧穿入从另一侧穿出，最终使钢管节21所在的管壁有部分浇筑进所述口字型支撑框架结构里。
本发明提供的一种通道施工结构和方法，使得混凝土管节4和钢管节21之间形成榫卯方式，具体的施工方法为：将混凝土管节4端部设置为管径逐渐减小的阶梯状，一端设置为两个阶梯，另一端设置为一个阶梯，并且一个阶梯处端部42最小管径大于两个阶梯处端部41的最小管径，所述钢管节21一端向外延伸一圈钢套环22，另一端形成管径逐渐减小的阶梯状并且设置有两个阶梯，并且该端的最小管径小于钢套环22的内径，也小于所述混凝土管节4中一个阶梯处端部42的最小管径，所述混凝土管节4的具有一个阶梯处端部42内套入所述钢管节21的两个阶梯处24，所述钢管节21的钢套环22内套入另一个混凝土管节4的两个阶梯处端部41，套入的方向为平行于所述通道的长度方向，形成榫卯结构，并且所述钢管节21的钢套环22内壁和所述混凝土管节4的两个阶梯处端部41外壁之间具有缝隙，所述缝隙内贴设止水橡胶条5，止水橡胶条5在遇水后膨胀，填满缝隙，阻止了水汽进入管节相连处。
此外，本发明还在旁通道3和矩形通道2连接处搭建混凝土框架柱31，混凝土框架柱31的钢筋框架内水平向和/或环向上的配筋从矩形通道2的管壁一侧穿入从另一侧穿出，相当于以水平方向上的箍筋和/或环筋为线，将混凝土框架柱31缝在矩形通道2的管壁上，从而增强了旁通道3和矩形通道2的连接强度和稳定性。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。