鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼?混凝土混合式結構地下箱型管廊，包括由頂板、底板和兩側板拼裝形成箱型管節(jié)，該箱型管節(jié)沿軸向拼裝形成箱型管廊；其中，所述箱型管節(jié)的軸向棱邊處設有混凝土縱柱，所述頂板或底板的兩端設有混凝土橫柱、所述側板的兩端設有混凝土立柱，該混凝土橫柱和混凝土立柱首尾相接形成框型骨架。該鋼?混凝土混合式結構地下箱型管廊中縱柱和框型骨架承擔主要載荷，提高管廊承載能力；其中橋梁鋼腹板結構增強了管廊的抗剪能力，其中側板或板片既作為管廊的墻板，又作為管廊抗剪橋梁鋼腹板結構的腹板，得到了巧妙利用；在此雙重增強結構的基礎上，管廊的承載能力大大提高，相同填土高度下，則該結構墻板更薄，節(jié)省材料。
【專利說明】
鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊及其制作方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明公開了一種箱型管廊，尤其設及一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊 及其制作方法。
【背景技術】
[0002]
【申請人】一直致力于鋼結構和鋼-混凝±組合式結構的研究及應用。已申請專利號 為201510960789.X《鋼質城市地下箱型管廊》其材質為單純鋼質材質制成，其承載能力有 限，不能應用于大口徑截面和高填方；已申請專利號為2015106007884《預制拼裝鋼混復合 式鋼管及其制作方法》、專利號為201510598743.8《預制拼裝鋼-混凝±組合式管道及其制 作方法》、專利號為201510600759.8《帶螺旋加強環(huán)的鋼-混凝±組合結構管道及其制作方 法》及專利號為201610237478.5《框架式組合結構綜合管廊》的發(fā)明專利，上述專利中管道 截面都為圓形截面形式，當W此種管道截面形式應用于城市地下箱型管廊時，存在如下缺 點①、管廊內部底部是弧形的，不是平的，不便于維修人員及維修設備的通行，需要在管廊 內部底部修筑專用平臺。②、管廊兩側墻面也是弧形的，不利于管架及管線排布設置。③、對 于整體式圓形截面管道，存在運輸困難，管徑大于3.5米及超限。④、對于分片式圓弧截面也 存在運輸不利，由于其板片是弧形結構，在疊層運輸時，疊層越高板片運輸過程中板片受力 疊加越多，容易造成板片不可估計的弧度變形，嚴重時運輸?shù)浆F(xiàn)場無法對接拼裝，需返工。 ⑤、圓弧板片相對平直板片，其圓弧度、弧長等加工控制難度大，加工成本高。⑥、矩形管道 截面可W通過簡單的改變長寬比，W適應不同的層高要求。⑦、相對圓形截面管道，矩形截 面管道施工難度小。⑧、弧形單元板片的柔性比平直單元板片大。⑨、上述發(fā)明專利均應用 了管±共同受力效應，此原理需要管道與周圍±體協(xié)同變形來實現(xiàn)，但對于城市地下箱型 管廊，管道的變形過大時，可能會造成管廊內部管架及管線的變形或破壞。⑩、根據(jù)住建部 標準《城市箱型管廊工程技術規(guī)范》2015年標準要求，圓形管廊相對箱形管廊而言其空間利 用率低，圓形管廊只利用到圓形管廊內接矩形的凈空空間。也就是運個原因，圓形管廊的高 度就要比箱形管廊高，需要埋地更深，增加了基礎的開挖深度和工程量。逗)、框架式組合結 構綜合管廊由于是采用純鋼結構制作后在灌注混凝±，在一些使用要求不高的地區(qū)價格優(yōu) 勢比較弱。
[0003] 因此，亟待解決上述技術難題。
【發(fā)明內容】
[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種具有較強承載能力、較強抗剪能力且兼 具抗震性能好、抗沉降性能好的鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊。
[0005] 本發(fā)明的第二目的是提供一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法。
[0006] 技術方案:本發(fā)明公開了一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，包括由頂板、 底板和兩側板拼裝形成箱型管節(jié)，該箱型管節(jié)沿軸向拼裝形成箱型管廊;其中，所述箱型管 節(jié)的軸向棱邊處設有混凝上縱柱，所述頂板或底板的兩端設有混凝上橫柱、所述側板的兩 端設有混凝±立柱，該混凝±橫柱和混凝±立柱首尾相接形成框型骨架。
[0007]其中，所述混凝±縱柱與混凝±橫柱或混凝±立柱之間禪接。
[000引優(yōu)選的，所述混凝±橫柱的側壁上開設用于容納頂板或底板端部的第一凹槽，且 該第一凹槽與頂板和/或底板的橫截面形狀相吻合。
[0009] 進一步，所述混凝±立柱的側壁上開設用于容納側板端部的第二凹槽，且該第二 凹槽與側板的橫截面形狀相吻合。
[0010] 再者，所述混凝±縱柱的側壁上開設用于容納頂板、底板或側板另一端部的第= 凹槽，且該第=凹槽與頂板、底板或側板的縱截面形狀相吻合。
[0011] 優(yōu)選的，所述頂板、底板或側板的四邊分別具有連接法蘭，該連接法蘭首尾連接形 成框式法蘭，所述混凝±縱柱和混凝±橫柱、或混凝±縱柱和混凝±立柱之間通過預埋件 與該框式法蘭相連接。
[0012] 進一步，所述底板和兩側板拼裝成敞口式箱型管節(jié)，其中，所述側板軸向端部設有 混凝±縱柱，并在混凝±縱柱上鋪設預埋件，所述頂板的軸向端部向外延伸設有連接板，該 連接板與混凝±縱柱通過預埋件拼裝連接。
[0013] 本發(fā)明所述的另一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，包括由混凝±誘筑而 成的一體式箱型框架，該箱型框架由混凝±縱柱混凝±橫柱W及混凝±立柱構成，在混凝 ±縱柱、混凝±橫柱和混凝±立柱圍成的空間內設有板片，該板片和箱型框架拼裝形成箱 型管節(jié)，該箱型管節(jié)沿軸向拼裝形成箱型管廊；其中，混凝±縱柱構成箱型管廊的縱梁，混 凝±橫柱和混凝±立柱形成框型骨架。
[0014] 其中，沿所述箱型管節(jié)軸向，在板片的兩側邊間隔設置垂直于板片表面的鋼筋。
[0015] 優(yōu)選的，所述板片為外側和/或內側有凸起的波形板，所述板片由金屬板構成，該 金屬板自身彎折形成凸起;或金屬板彎折形成凸起形狀，用板材或管材與該凸起組合形成 空屯、腔體結構;或由金屬板和金屬管拼接而成;或者由C型鋼、槽鋼、工字鋼、弧形鋼、角鋼或 波紋板與金屬板扣合形成帶有空屯、腔體結構的板片。
[0016] 本發(fā)明所述鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法，包括如下步驟：
[0017] A、預備用于制作板片的板材和/或管材；
[0018] B、預備可拼成箱型形狀的內、外模板；
[0019] C、按設計數(shù)量及間距沿箱型管節(jié)的軸向、在板片的兩側邊間隔設置垂直于板片表 面的鋼筋；
[0020] D、將設有鋼筋的板片布設于內、外模板之間，往內、外模板內填充混凝±;
[0021] E、待混凝±凝固后，拆卸內、外模板，形成由混凝±誘筑而成的一體式箱型框架， 該一體式箱型框架與板片拼裝得到鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊。
[0022] 優(yōu)選的，所述混凝±縱柱由上混凝±分柱和下混凝±分柱相互卡合而成，其中，上 下混凝±分柱的縱截面形狀與頂部或底板的波形截面形狀相一致，同時在上下混凝±分柱 之間設置預埋件。
[0023] 發(fā)明原理:首先本發(fā)明在拼裝形成箱型管廊中，位于箱型管節(jié)軸向棱邊處的混凝 ±縱柱和形成框型骨架的混凝±橫柱和混凝±立柱承擔主要載荷，可W防止側向失穩(wěn)，增 加整體強度，且混凝上縱柱、混凝上橫柱和混凝上立柱均為混凝上誘筑而成。
[0024] 其次本發(fā)明中位于箱型管節(jié)軸向棱邊處的混凝±縱柱及側板或位于箱型管節(jié)側 面的板片形成橋梁波紋鋼腹板結構，采用了橋梁波紋鋼腹板結構的抗剪原理，橋梁鋼腹板 結構抗剪原理主要是用橋梁波紋鋼腹板代替混凝±腹板。橋梁波紋鋼腹板抗剪承載力與波 幅和波長有關，相關實驗表明：隨著波長的增加臨界荷載減小;但是隨著波幅的增加臨界荷 載卻增大。同時當波幅趨于零且波長趨于無窮大時，波紋腹板就成為了普通平板，顯然相同 條件下前者的臨界荷載高于后者，說明波紋腹板在抗剪方面具有一定的優(yōu)越性。目前，國內 波形鋼腹板橋梁單跨最大長度已達到160米，具有W下受力特點：
[0025] 1、應力分布均勻，在波紋鋼腹板箱梁橋中，混凝±板抗彎，波紋鋼腹板抗剪;幾乎 所有的彎矩都由上、下混凝±板承受，而剪力基本上由波紋鋼腹板承擔，而且腹板內的應力 分布近似為均布圖形，利于材料充分發(fā)揮作用，如圖1所示；
[0026] 2、增大了截面回轉半徑，提高了結構效率;波紋鋼腹板箱梁橋中的混凝±均集中 在上下板處，回轉半徑幾乎增加到最大值，大大提高了截面的結構效率；
[0027] 3、避免了腹板開裂問題，耐久性能好;傳統(tǒng)的預應力混凝±箱梁橋受外力荷載W 及混凝±收縮、徐變的影響，常常在腹板出現(xiàn)裂縫，造成了混凝±截面削弱、鋼筋誘蝕等問 題，而波紋鋼腹板箱梁橋則不會出現(xiàn)上述問題，耐久性能較好；
[0028] 4、抗扭和抗崎變剛度小，與普通的混凝±箱梁相比，波紋鋼腹板箱梁斷面的抗扭 剛度和抗崎變剛度有所降低，但是，可W通過適當設置橫隔板來提高波紋鋼腹板箱梁的抗 扭和抗崎變剛度。
[0029] 再者帶凸起的板材采用了大慣性矩原理，大慣性矩原理是通過將平直板成型為截 面帶有凸起結構的板片，使得其截面慣性矩大大提高，抗彎、抗扭及抗變形的能力顯著提 升，繼而使板片承載能力相比平直板大大提高，其性能提升程度取決于凸起的形狀及尺寸。
[0030] 最后該鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊施工時，將其作為地下管廊時，采用管 ±共同受力原理和連續(xù)拱橋原理，管±共同受力原理是借助管道周圍±石與管道構件協(xié)同 受力，將施加在管道上的載荷轉化為管道壁的環(huán)向內壓力，類似于石拱橋，形成管±共同受 力效應，W提高管道的承載力，有利于減薄墻板的厚度，降低造價。
[0031] 連續(xù)拱橋原理:對于頂板或/和側板是弧形片的結構，在兩拱架間布設連接部件， 形成對稱式受力結構，提高了兩拱架整體剛度即抗變形能力，承壓部件上載荷產(chǎn)生的彎矩 應力由飛燕式拱架兩拱架及其間的混凝±承受，繼而承壓部件不承受彎矩應力只承受壓應 力，且本結構兩側含有框架式混凝±結構專用于提高承壓能力，繼而整體結構的受力性能 得到極大的提高。
[0032] 有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有W下顯著優(yōu)點：
[0033] (1)該鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊中混凝±縱柱位于箱型管節(jié)的軸向棱 邊處，混凝±橫柱和混凝±縱柱首尾相接形成框型骨架，縱柱和框型骨架承擔主要載荷，提 高管廊承載能力;混凝上縱柱與側板或板片連接形成箱型管廊的橋梁鋼腹板結構增強了管 廊的抗剪能力，其中側板或板片既作為管廊的墻板，又作為管廊抗剪橋梁鋼腹板結構的腹 板，得到了巧妙利用；在此雙重增強結構的基礎上，管廊的承載能力大大提高，相同填±高 度下，則該結構墻板更薄，節(jié)省材料；
[0034] (2)橋梁鋼腹板結構使得管廊軸向長度可W很長，運樣就可W加大混凝±橫柱或 混凝±立柱之間的間距，減少混凝±橫柱或混凝±立柱的數(shù)量，從而減低管廊的制作難度， 減少施工量，減少材料用量；由于應用了波紋鋼腹板橋梁抗剪結構，所W除了混凝±橫柱或 混凝±立柱下部基礎需要特殊處理外，混凝±橫柱或混凝±立柱之間的基礎無需特殊處 理，廊體甚至可W懸空，節(jié)省了工程費用；
[0035] (3)混凝±縱柱、混凝±橫柱、混凝±立柱和一體式箱型框架可由現(xiàn)場誘筑而成， 亦可采用分體拼裝式，在誘筑一體式箱型框架時，可在板片上預設鋼筋，進一步增強整體結 構的強度；
[0036] (4)該箱型管廊的頂板、底板、側板或板材橫截面慣性矩高，承載能力提高，其壁厚 可W大大減薄，降低了材料的成本，且當波紋板材的強度高時，鋼管之間的間距可W加大， 減少了材料的使用，也減少了混凝±用量和管廊重量，大大降低了制造成本，提高了施工進 度；
[0037] (5)該箱型管廊的結構與圓形截面管道相比提高了內部凈空的利用率和通行凈寬 與凈高，且與圓形截面管道相比在保證同等內部凈空空間的情況下，管廊的高度顯著降低， 從而可W減少基礎開挖深度，減少±建工程量；
[0038] (6)該箱型管廊的底部平直面或小曲率弧面，不用鋪平就可W使用，且其內部管線 布置更方便，可直接作為過人或過車通道，解決了圓形截面管道回填時最重要也是最困難 的底部模形夾角的回填施工及壓實度的問題；
[0039] (7)該箱型管廊為半柔性結構，抗震性能好，抗沉降性能好，可吸收微量變形，而且 不易開裂;且相鄰板片與混凝±縱柱、混凝±橫柱或混凝±縱柱之間可采用禪接或鋼筋連 接，有利于提高密封性能且方便安裝，管節(jié)與管節(jié)拼接連接件均隱藏于結構內部，不必裸露 管廊的內部，影響美觀；
[0040] (8)該箱型管廊為分片拼裝式結構，且可制成雙倉或多倉式結構，施工速度快、施 工工期短，單節(jié)管廊可W長達15~25米(只要運輸條件許可，可W更長)管廊接縫少，易于密 封。
【附圖說明】
[0041 ]圖1為本發(fā)明橋梁鋼腹板結構的抗剪原理示意圖；
[0042] 圖2(a)-2(b)為本發(fā)明第一類凸起的橫截面示意圖；
[0043] 圖3(a)-3(i)為本發(fā)明第二類凸起的橫截面示意圖；
[0044] 圖4(a)-4(b)為本發(fā)明第=類凸起的橫截面示意圖；
[0045] 圖5(a)-5(c)為本發(fā)明第四類凸起的橫截面示意圖；
[0046] 圖6為本發(fā)明中板材結構示意圖；
[0047] 圖7為本發(fā)明中板材端面示意圖；
[0048] 圖8為本發(fā)明中混凝±縱柱的結構示意圖；
[0049] 圖9為本發(fā)明中混凝±橫柱的結構示意圖；
[0050] 圖10為本發(fā)明中混凝±立柱的結構示意圖；
[0051] 圖11為本發(fā)明中分體式結構的混凝±縱柱的結構示意圖；
[0052] 圖12為本發(fā)明板片與混凝±橫柱拼裝成型的結構示意圖；
[0053] 圖13為本發(fā)明第一種箱型管節(jié)的結構示意圖；
[0054] 圖14為本發(fā)明中帶框式法蘭的板片的結構示意圖；
[0055] 圖15為本發(fā)明中帶鋼筋的混凝±縱柱的結構示意圖；
[0056] 圖16為本發(fā)明中帶鋼筋的混凝±橫柱的結構示意圖；
[0057] 圖17為本發(fā)明中帶鋼筋的混凝±立柱的結構示意圖；
[0058] 圖18為本發(fā)明板片與帶鋼筋混凝±橫柱拼裝成型的結構示意圖；
[0059] 圖19為本發(fā)明第二種箱型管節(jié)的結構示意圖；
[0060] 圖20為本發(fā)明第S種箱型管節(jié)的結構示意圖；
[0061] 圖21為本發(fā)明中帶鋼筋的板片的結構示意圖；
[0062] 圖22為本發(fā)明中一體式箱型框架的現(xiàn)場誘筑示意圖；
[0063] 圖23為本發(fā)明中一體式箱型框架的結構示意圖；
[0064] 圖24為本發(fā)明第四種箱型管節(jié)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0065] 下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0066] 如圖13所示，本發(fā)明所述的第一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，包括由頂 板101、底板102和兩側板103拼裝形成箱型管節(jié)104,該頂板101、底板102和兩側板103均為 平直狀，如圖6、圖7所示。其中，所述頂板101、底板102和兩側板103亦可為小曲率弧形片或 平直片，其中弧形片使得板片的抗扭剛度更高、抗豎向失穩(wěn)能力更強，同時可W在一定程度 上提高焊縫質量，減少應力集中。當?shù)装?02為平直狀時，不用鋪平就可W使用，且其內部管 線布置更方便，可直接作為過人或過車通道。
[0067] 如圖13所示，該箱型管節(jié)104為為矩形，同時，單節(jié)管廊可W長達15~25米，只要運 輸條件許可，長度可W更長，運樣整個管廊接縫減少，密封性更好;將得到的箱型管節(jié)104沿 軸向拼裝形成箱型管廊，該箱型管節(jié)104亦可并列拼裝形成具有雙倉室或多倉室的管廊。 [006引其中，上述箱型管節(jié)104的軸向棱邊處設有混凝±縱柱105,頂板101或底板102的 兩端設有混凝上橫柱106、所述側板103的兩端設有混凝±立柱107,該混凝±橫柱106和混 凝±立柱107首尾相接形成框型骨架。上述混凝±縱柱105、混凝±橫柱106和混凝±立柱 107是由混凝±誘筑而成，如圖8、圖9和圖10所示?；炷揽v柱105亦可由上混凝±分柱和下 混凝±分柱相互卡合而成，其中，上下混凝±分柱的縱截面形狀與頂部或底板的波形截面 形狀相一致，同時在上下混凝±分柱之間設置預埋件，如圖11所示，上述混凝±縱柱105與 側板103組成箱型管廊的橋梁鋼腹板結構。該鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊中作為箱 型管廊縱梁的混凝±縱柱和由混凝±橫柱和混凝±立柱構成的框型骨架承擔著管廊主要 載荷，提高管廊承載能力；同時混凝±縱柱105與側板103組成箱型管廊的橋梁鋼腹板結構 增強了管廊的抗剪能力，其中側板既作為管廊的墻板，又作為廊體抗剪橋梁結構的腹板，得 到了巧妙利用；在上述雙重增強結構的基礎上，管廊的承載能力大大提高，相同填±高度 下，則該結構墻板更薄，節(jié)省材料;同時波紋鋼腹板橋梁抗剪結構使得管廊軸向長度可W很 長，運樣就可W加大混凝±橫柱或混凝±立柱之間的間距，減少混凝±橫柱或混凝±立柱 的數(shù)量，從而減低管廊的制作難度，減少施工量，減少材料用量；由于應用了波紋鋼腹板橋 梁抗剪結構，所W除了混凝±橫柱或混凝±立柱下部基礎需要特殊處理外，混凝±橫柱或 混凝±立柱之間的基礎無需特殊處理，廊體甚至可W懸空，節(jié)省了工程費用。
[0069] 上述混凝±縱柱105與混凝±橫柱106或混凝±立柱107之間禪接，例如可在混凝 ±縱柱105上設連接塊，同時在對應連接的混凝±橫柱106和混凝±立柱107的兩端部開設 連接槽，連接塊與連接槽對應禪接，該混凝±縱柱105的側壁上開設用于容納頂板、底板或 側板另一端部的第=凹槽110,且該第=凹槽110與頂板、底板或側板的縱截面形狀相吻合， 如圖8所示。上述混凝±橫柱106的側壁上開設用于容納頂板或底板端部的第一凹槽108,且 該第一凹槽108與頂板和/或底板的橫截面形狀相吻合，如圖9所示?；炷懒⒅?07的側壁 上開設用于容納側板端部的第二凹槽109,且該第二凹槽109與側板的橫截面形狀相吻合， 如圖10所示。且相鄰板片與混凝±縱柱、混凝±橫柱或混凝±縱柱之間可采用禪接連接，有 利于提高密封性能且方便安裝，拼接連接件均隱藏于結構內部，不必裸露管廊的內部，影響 美觀。
[0070] 本發(fā)明為了增加箱型管節(jié)104的長度，其中頂板101/底板102可為多塊，且相鄰頂 板101/底板102之間并排設有混凝±橫柱106;側板103亦可為多塊時，且相鄰側板103之間 并排設有混凝±立柱107,對應的混凝±橫柱106和混凝±立柱107首尾相接形成框型骨架。 本發(fā)明中框型骨架承擔主要載荷，提高承載能力;該管廊為箱型結構，管廊具有一定的豎向 承壓能力。
[0071] 上述頂板101、底板102或側板103為外側和/或內側有凸起的波形板，上述凸起115 可W單獨扣設在金屬板116上，如圖2(a)、2(b)所示。上述頂板101、底板102或側板103由金 屬板116構成，其中凸起115可W由該金屬板116自身彎折形成，折彎的橫截面形狀可W是槽 型、弧形、半圓形、波浪線形、梯形等，該凸起116的橫截面周邊具有開口，如圖3(a)~3(g)所 示;其中頂板101、底板102或側板103由金屬板116構成，形成凸起115可W是橫截面周邊閉 合的空屯、腔體結構，空屯、腔體結構可W由該金屬板116自身彎折形成，彎折的橫截面形狀可 W為矩形、圓形等，并將空屯、腔體結構與金屬板116之間形成的縫隙焊接，如圖3化）、3(i)所 /J、- O
[0072] 也可W由金屬板116彎折形成凸起115形狀，用板材或管材與該凸起115組合形成 空屯、腔體結構，如圖4(a)、4(b)所示，其中，彎折形成的腔體形狀可W為槽型、弧形、半圓形 等，所用板材可W為平直板、槽鋼、C型鋼、弧形板材等。其中所述凸起115的截面形式為單一 截面形式或多種截面形式組合而成。當凸起115的截面形式為多種截面形式組合而成時，可 由半矩形截面和半圓形截面相間隔組合而成。
[0073] 本發(fā)明中的頂板101、底板102或側板103還可W由金屬板116和金屬管117拼接而 成，如圖5(a)-5(c)所示;或者由C型鋼、槽鋼、工字鋼、弧形鋼、角鋼或波紋板與金屬板11巧口 合形成帶有空屯、腔體結構的頂板101、底板102或側板103。W上將平直的板材彎折形成帶有 弧形、波紋型、槽型等形狀的板材可W增加單元板片的豎向承載力，且頂板101、底板102或 側板103的波紋方向與管廊延伸方向相垂直。
[0074] 該鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的板材橫截面慣性矩高，承載能力提高，其 壁厚可W大大減薄，降低了材料的成本，且當波紋板材的強度高時，鋼管之間的間距可W加 大，減少了材料的使用，也減少了混凝±用量和管廊重量，大大降低了制造成本，提高了施 工進度。
[0075] 本發(fā)明第一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法:包括如下步驟：
[0076] A、預備用于制作頂板101、底板102或側板103的板材和/或管材；
[0077] B、將板材和/或管材制成外側和/或內側有凸起的波形板，并開設用于穿設預埋件 的預埋孔，如圖6和圖7所示;其中凸起具有橫截面周邊閉合的空屯、腔體時，往空屯、腔體內填 充混凝±，帶混凝±凝固后形成鋼筋混凝±板片；
[0078] C、預制帶有第S凹槽110和連接塊的混凝±縱柱105,如圖8所示，預制帶有第一凹 槽108和連接槽的混凝±橫柱106,如圖9所示，預制帶有第二凹槽109與連接槽的混凝±立 柱107，如圖10所示；當混凝±縱柱105是由上下混凝±分柱組合拼裝式而成時，需在上下混 凝±分柱之間設置預埋件，如圖11所示；
[0079] D、在同一水平面上，將混凝±橫柱或混凝±立柱平行且間隔排列，將波形板放置 在相鄰混凝±橫柱或混凝±立柱之間，并嵌入對應的凹槽內，并采用栓接將波紋板與混凝 ±橫柱或混凝±立柱相固定形成單元板片，如圖12所示；
[0080] E、將單元板片與混凝±縱柱拼裝連接形成鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊， 如圖13所示。
[0081 ]本發(fā)明公開的第二種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，如圖19所示，第二種 鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊與第一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的結構 基本相同，區(qū)別之處在于:頂板101、底板102或側板103的四邊分別具有連接法蘭111，該連 接法蘭111首尾連接形成框式法蘭，混凝±縱柱105和混凝±橫柱106、或混凝±縱柱105和 混凝±立柱107之間通過預埋件與該框式法蘭相連接。
[0082] 本發(fā)明第二種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法:包括如下步驟：
[0083] A、預備用于制作頂板101、底板102或側板103的板材和/或管材；
[0084] B、將板材和/或管材制成外側和/或內側有凸起的波形板，其中凸起具有橫截面周 邊閉合的空屯、腔體時，往空屯、腔體內填充混凝±，帶混凝±凝固后形成鋼筋混凝±板片；
[0085] C、將所制得的波形板四周折彎或外設連接法蘭111，該連接法蘭111首尾連接形成 框式法蘭，在該框式法蘭上開設螺栓連接孔，如圖14所示；
[0086] D、預制混凝±縱柱105、混凝±橫柱106和混凝±立柱107;并在相應位置設置預埋 件，如圖15-圖17所示；
[0087] E、在同一水平面上，將混凝±橫柱或混凝±立柱平行且間隔排列，將波形板放置 在相鄰混凝±橫柱或混凝±立柱之間，并通過預埋螺栓或鋼筋將波紋板與混凝±橫柱或混 凝±立柱相固定形成單元板片，如圖18所示；
[0088] F、將單元板片與混凝±縱柱通過預埋螺栓或鋼筋連接形成鋼-混凝±混合式結構 地下箱型管廊，如圖19所示。
[0089] 本發(fā)明公開的第=種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，如圖20所示，第=種 鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊與第一種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的結構 基本相同，區(qū)別之處在于:上述底板102和兩側板103拼裝成敞口式箱型管節(jié)，其中，側板103 軸向端部設有混凝±縱柱105,并在混凝±縱柱105上鋪設預埋件，所述頂板101的軸向端部 向外延伸設有連接板112,該連接板112與混凝±縱柱105通過預埋件拼裝連接。
[0090] 本發(fā)明第=種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法:包括如下步驟：
[0091] A、預備用于制作頂板101、底板102或側板103的板材和/或管材；
[0092] B、將板材和/或管材制成外側和/或內側有凸起的波形板，其中凸起具有橫截面周 邊閉合的空屯、腔體時，往空屯、腔體內填充混凝±，帶混凝±凝固后形成鋼筋混凝±板片；
[0093] C、預制混凝±縱柱105、混凝±橫柱106和混凝±立柱107;并在相應位置設置預埋 件；
[0094] D、在同一水平面上，將混凝±橫柱平行且間隔排列，將頂板101放置在相鄰混凝± 橫柱之間，并通過預埋螺栓或鋼筋將波紋板與混凝±橫柱或混凝±立柱相固定形成頂單元 板片，并在該頂單元板片的軸向端部向外延伸設有連接板112;
[00M] E、在同一水平面上，將混凝±橫柱或混凝±立柱平行且間隔排列，將底板102或側 板103放置在相鄰混凝±橫柱或混凝±立柱之間，并通過預埋螺栓或鋼筋將波紋板與混凝 ±橫柱或混凝±立柱相固定形成底單元板片和側單元板片，上述底單元板片和側單元板片 拼裝成敞口式箱型管節(jié)；
[0096] F、將敞口式箱型管節(jié)與頂單元板片通過預埋件或鋼筋連接形成鋼-混凝±混合式 結構地下箱型管廊，如圖20所示。
[0097] 本發(fā)明公開的第四種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，如圖24所示，包括由混 凝±誘筑而成的一體式箱型框架113,該箱型框架113包括構成其縱梁的混凝±縱柱105W 及構成框型骨架的混凝±橫柱106和混凝±立柱107，該混凝±縱柱105、混凝±橫柱106和 混凝±立柱107圍成的空間內設有板片114,該板片114和箱型框架113拼裝形成箱型管節(jié) 104,該箱型管節(jié)104沿軸向拼裝形成箱型管廊。其中，沿所述箱型管節(jié)104軸向方向，在板片 114的兩側邊間隔設置垂直于板片表面的鋼筋。
[0098] 上述板片114為外側和/或內側有凸起的波形板，上述凸起115可W單獨扣設在金 屬板116上，如圖2(a)、2(b)所示。上述板片114由金屬板116構成，其中凸起115可W由該金 屬板116自身彎折形成，折彎的橫截面形狀可W是槽型、弧形、半圓形、波浪線形、梯形等，該 凸起116的橫截面周邊具有開口，如圖3(a)~3(g)所示;其中板片114由金屬板116構成，形 成凸起115可W是橫截面周邊閉合的空屯、腔體結構，空屯、腔體結構可W由該金屬板116自身 彎折形成，彎折的橫截面形狀可W為矩形、圓形等，并將空屯、腔體結構與金屬板116之間形 成的縫隙焊接，如圖3化）、3(i)所示。
[0099] 也可W由金屬板116彎折形成凸起115形狀，用板材或管材與該凸起115組合形成 空屯、腔體結構，如圖4(a)、4(b)所示，其中，彎折形成的腔體形狀可W為槽型、弧形、半圓形 等，所用板材可W為平直板、槽鋼、C型鋼、弧形板材等。其中所述凸起115的截面形式為單一 截面形式或多種截面形式組合而成。當凸起115的截面形式為多種截面形式組合而成時，可 由半矩形截面和半圓形截面相間隔組合而成。
[0100] 本發(fā)明中的板片114還可W由金屬板116和金屬管117拼接而成，如圖5(a)-5(c)所 示;或者由C型鋼、槽鋼、工字鋼、弧形鋼、角鋼或波紋板與金屬板11巧日合形成帶有空屯、腔體 結構的板片114。W上將平直的板材彎折形成帶有弧形、波紋型、槽型等形狀的板材可W增 加單元板片的豎向承載力，且板片114的波紋方向與管廊延伸方向相垂直。
[0101] 本發(fā)明第四種鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的制作方法，包括如下步驟：
[0102] A、預備用于制作板片114的板材和/或管材，并預備可拼成箱型形狀的內、外模板；
[0103] B、將板材和/或管材制成外側和/或內側有凸起的波形板；
[0104] C、按設計數(shù)量及間距沿箱型管節(jié)104的軸向方向、在板片114的兩側邊間隔設置垂 直于板片表面的鋼筋，如圖21所示；
[0105] D、將設有鋼筋的板片114布設于內、外模板之間，往內、外模板內填充混凝±，如圖 22所示；
[0106] E、待混凝±凝固后，拆卸內、外模板，形成由混凝±誘筑而成的一體式箱型框架 113,該一體式箱型框架113與板片114拼裝得到鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊，如圖 23和圖24所不。
[0107]本發(fā)明的鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊的結構與圓形截面管道相比提高了 內部凈空的利用率和通行凈寬與凈高，且與圓形截面管道相比在保證同等內部凈空空間的 情況下，管廊的高度顯著降低，從而可W減少基礎開挖深度，減少±建工程量;其次該管廊 的底部平直面或小曲率弧面，不用鋪平就可W使用，且其內部管線布置更方便，可直接作為 過人或過車通道，解決了圓形截面管道回填時最重要也是最困難的底部模形夾角的回填施 工及壓實度的問題;該箱型管廊為半柔性結構，抗震性能好，抗沉降性能好，可吸收微量變 形，而且不易開裂;且相鄰板片與混凝±縱柱、混凝±橫柱或混凝±縱柱之間可采用禪接或 鋼筋連接，有利于提高密封性能且方便安裝，管節(jié)與管節(jié)拼接連接件均隱藏于結構內部，不 必裸露管廊的內部，影響美觀。該鋼-混凝±混合式結構地下箱型管廊一般可運用于地下共 用溝、市政共用管道、地下集水管、給排水管、人行或車行通道、地下管線的保護用管。
【主權項】
1. 一種鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于：包括由頂板（101)、底板 (102)和兩側板（103)拼裝形成箱型管節(jié)（104)，該箱型管節(jié)（104)沿軸向拼裝形成箱型管 廊；其中，所述箱型管節(jié)（104)的軸向棱邊處設有混凝土縱柱（105)，所述頂板（101)或底板 (102)的兩端設有混凝土橫柱（106)、所述側板（103)的兩端設有混凝土立柱（107)，該混凝 土橫柱（106)和混凝土立柱（107)首尾相接形成框型骨架。2. 根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:所述混凝 土縱柱（105)與混凝土橫柱（106)或混凝土立柱（107)之間榫接。3. 根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:所述混凝 土橫柱（106)的側壁上開設用于容納頂板或底板端部的第一凹槽（108)，且該第一凹槽 (108)與頂板和/或底板的橫截面形狀相吻合;或所述混凝土立柱（107)的側壁上開設用于 容納側板端部的第二凹槽(109)，且該第二凹槽(109)與側板的橫截面形狀相吻合。4. 根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:所述混凝 土縱柱（105)的側壁上開設用于容納頂板、底板或側板另一端部的第三凹槽（110)，且該第 三凹槽(110)與頂板、底板或側板的縱截面形狀相吻合。5. 根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:所述頂板 (101 )、底板（102)或側板（103)的四邊分別具有連接法蘭（111 )，該連接法蘭（111)首尾連接 形成框式法蘭，所述混凝土縱柱（105)和混凝土橫柱（106 )、或混凝土縱柱（105)和混凝土立 柱（107)之間通過預埋件與該框式法蘭相連接。6. 根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:所述底板 (102)和兩側板（103)拼裝成敞口式箱型管節(jié)，其中，所述側板（103)軸向端部設有混凝土縱 柱（105)，并在混凝土縱柱（105)上鋪設預埋件，所述頂板（101)的軸向端部向外延伸設有連 接板(112 )，該連接板(112)與混凝土縱柱（105)通過預埋件拼裝連接。7. -種鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:包括由混凝土澆筑而成的一 體式箱型框架（113)，該箱型框架（113)由混凝土縱柱（105)混凝土橫柱（106)以及混凝土立 柱（107)構成，在混凝土縱柱（105)、混凝土橫柱（106)和混凝土立柱（107)圍成的空間內設 有板片（114)，該板片（114)和箱型框架（113)拼裝形成箱型管節(jié)（104)，該箱型管節(jié)(104)沿 軸向拼裝形成箱型管廊;其中，混凝土縱柱（105)構成箱型管廊的縱梁，混凝土橫柱（106)和 混凝土立柱（107)形成框型骨架。8. 根據(jù)權利要求7所述的鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊，其特征在于:沿所述箱 型管節(jié)（104)軸向，在板片（114)的兩側邊間隔設置垂直于板片表面的鋼筋。9. 根據(jù)權利要求8所述鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊的制作方法，其特征在于包 括如下步驟： A、 預備用于制作板片（114)的板材和/或管材； B、 預備可拼成箱型形狀的內、外模板； C、 按設計數(shù)量及間距沿箱型管節(jié)（104)的軸向、在板片（114)的兩側邊間隔設置垂直于 板片表面的鋼筋； D、 將設有鋼筋的板片（114)布設于內、外模板之間，往內、外模板內填充混凝土； E、 待混凝土凝固后，拆卸內、外模板，形成一體式箱型框架（113)，該一體式箱型框架 (113)與板片（114)拼裝得到鋼-混凝土混合式結構地下箱型管廊。
【文檔編號】E02D29/045GK106013232SQ201610540036
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】戰(zhàn)福軍, 盛富強
【申請人】南京聯(lián)眾建設工程技術有限公司