适用于快速施工的变截面管廊结构及其施工方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910488919.2 (22)申请日 2019.06.06 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北大道2号福州大学新区 申请人 福建高速至信建设管理有限公司 (72)发明人 吴庆雄陈荣刚胡善华杨益伦 陈洪毅 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 林捷蔡学俊 (51)Int.Cl. E02D 29/045(2006.01) (54)发明名称 适用于快速施工的变截面管廊结构及其施 工方法 (57。

2、)摘要 本发明涉及一种适用于快速施工的管廊截 面结构， 包括顶板、 侧墙和底板， 所述顶板采用截 面高度逐渐变化的变截面结构形式， 侧墙设置于 顶板两侧， 侧墙与平直底板之间设置有倒角部， 在管廊施工中顶板下方设置有与顶板贴合的顶 模， 在顶模下方设置有与侧墙贴合的侧模， 在顶 模和侧模之间设置有铰接结构； 本发明还涉及一 种适用于快速施工的管廊截面结构的施工方法。 本发明截面高度逐渐变化的变截面顶板结构能 有效消除管廊在顶部、 侧向土压力和其他外荷载 作用下发生的应力集中现象， 还能充分减轻自 重、 节省材料并发挥结构受力特点； 相应地， 与变 截面顶板结构相匹配的曲线顶模通过铰接结构 与侧。

3、模相连， 形成无折角的整体钢内膜， 充分适 用于管廊的快速施工。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 110093948 A 2019.08.06 CN 110093948 A 1.一种适用于快速施工的变截面管廊结构， 包括顶板、 侧墙和底板， 其特征在于： 所述 顶板采用截面高度逐渐变化的变截面结构形式， 侧墙设置于顶板两侧， 侧墙与平直底板之 间设置有倒角部， 在管廊施工中顶板下方设置有与顶板贴合的顶模， 在顶模下方设置有与 侧墙贴合的侧模， 在顶模和侧模之间设置有铰接结构。 2.根据权利要求1所述的适用于快速施工的变截面管廊结构， 其特征在于： 截面高度逐 渐变化的变截面顶板， 。

4、由侧墙与顶板交界处先经圆曲线过渡， 然后以渐变曲线过渡至顶板 跨中处所形成。 3.根据权利要求2所述的适用于快速施工的变截面管廊结构， 其特征在于： 所述侧模和 顶模， 通过铰接结构相连， 形成无折角的整体钢内膜， 充分适用于管廊的快速施工。 4.根据权利要求3所述的适用于快速施工的变截面管廊结构， 其特征在于： 所述底板、 侧墙均为矩形等截面形式， 侧墙与底板间以直线倒角部进行过渡。 5.一种适用于快速施工的变截面管廊结构的施工方法， 包括如权利要求4所述的适用 于快速施工的管廊截面结构， 其特征在于：（1） 对管廊底板结构进行施工： 在施工过程中， 按 照传统现浇管廊施工方法完成场地平整、。

5、 支护桩施工、 土方开挖并设置横撑、 桩基检测、 基 坑验收、 垫层铺设、 防水处理、 管廊底板结构浇筑和养护；（2） 侧墙钢筋安装： 在安装之前， 先 在侧墙钢筋安装安装的过程中， 在钢筋加工棚内的侧墙钢筋胎膜架上完成钢筋制作并运送 至施工现场， 借助吊车对侧墙钢筋骨架进行安装定位；（3） 进行模板安装： 在模板安装的过 程中， 首先在底板铺设自行轨道， 然后台车自行移动就位并锁定， 因侧墙与顶板间为圆滑曲 线过渡， 所以可将侧模与顶模间通过铰接结构相连形成无折角的整体钢内膜， 立模过程中 通过台车立柱千斤顶将顶模起升至控制标高并横向微调至侧墙内侧位置加调整节锁定， 其 次， 侧墙模板利用侧。

6、向千斤顶外推使其绕顶部铰接点转动至侧墙竖向位置并通过底部撑杆 锁定， 再次， 安装顶板钢筋及外模板并与内模顶、 底部锁定；（4） 混凝土浇筑与养护： 待钢筋 骨架及模板支设检验合格后浇筑混凝土并振捣密实， 浇筑完成待混凝土初凝后进行整体覆 盖并输送适宜温度的蒸汽或热水进行养护；（5） 内外模板的拆除： 待混凝土达到设计或相关 规范规定拆模强度开始拆模， 首先解除管廊外模板顶部对拉螺杆， 同时将侧墙底部内外模 板锁定螺栓解除， 移除外模板， 然后解除内模板底部竖向撑杆， 侧向千斤顶同步回缩使得侧 模板绕顶部铰接点向舱内转动而脱模， 最后台车立柱竖向千斤顶回缩使得顶模与顶板脱 开， 台车及整体内膜。

7、系统自行移动至下一施工节段。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110093948 A 2 适用于快速施工的变截面管廊结构及其施工方法 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于快速施工的管廊截面结构及其施工方法。 背景技术 0002 现代社会发展进步越来越快， 城市市政基础设施建设越来越齐全， 城市地下空间 资源越来越狭小， 空间资源愈发宝贵。 在我国大部分城市， 各种管线基本都是采用传统的直 埋敷设方式， 直埋敷设管线施工便捷， 但是使用年限短， 且各种不同类型的管线敷设杂乱无 章， 占据了大量地下空间， 经常与城市的基本建设工程交叉， 而出现敷设管线被损毁的现 象。 直埋敷设管线一旦出现损。

8、坏， 需要开槽破路对管线进行检查修复， 不仅会造成交通的拥 堵， 给市民的正常出行带来不便， 也污染了周边环境， 影响城市市容。 为解决传统直埋敷设 管线的弊端， 充分合理地利用地下空间资源， 近年来地下管廊工程建设在国内得到大力发 展。 0003 目前， 市政管廊、 地下通道等地下混凝土管廊结构一般采用整体现浇或节段预制、 现场拼接的形式。 其中预制管廊虽然能快速预制， 缩短工期， 但受吊装重量所限节段长度较 短， 导致接缝较多、 防水性能较差， 埋设线路若高差、 转角变化过大也不适用， 且相关预制管 廊设计理念和规范尚且不完全成熟； 管廊现场整体浇筑， 因结构防水、 抗震性能良好， 能适 。

9、应复杂的结构断面形式， 且相关设计规范、 施工技术和工艺较为成熟而被广泛的应用。 但是 传统的管廊结构形式使得现浇模板支撑系统较为复杂， 安装、 拆卸模板效率低， 另外传统的 现浇施工技术采用人工在狭小的舱室内独立完成现浇各道工序， 严重降低了现浇管廊的施 工效率， 致使管廊的建设进程缓慢， 因此对管廊结构形式、 快速施工技术的相关研发显得愈 发重要。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的在于提供了一种适用于快速施工的管廊截面结构及其施 工方法， 能有效消除管廊在顶部、 侧向土压力和其他外荷载作用下发生的应力集中现象， 还 能充分减轻自重、 节省材料并发挥结构受力特点。 0005 本发。

10、明的技术方案是： 一种适用于快速施工的管廊截面结构， 包括顶板、 侧墙和底 板， 所述顶板采用截面高度逐渐变化的变截面结构形式， 侧墙设置于顶板两侧， 侧墙与平直 底板之间设置有倒角部， 在顶板下方设置有与顶板贴合的顶模， 在顶模下方设置有与侧墙 贴合的侧模， 在顶模和侧模之间设置有铰接结构。 0006 进一步的， 截面高度逐渐变化的变截面顶板， 由侧墙与顶板交界处先经圆曲线过 渡， 然后以渐变曲线过渡至顶板跨中处所形成。 0007 进一步的， 所述侧模和顶模， 通过铰接结构相连， 形成无折角的整体钢内膜， 充分 适用于管廊的快速施工。 0008 进一步的， 所述底板、 侧墙均为矩形等截面形式。

11、， 侧墙与底板间以直线倒角部进行 过渡。 说明书 1/3 页 3 CN 110093948 A 3 0009 本发明提供的另一种技术方案是， 一种适用于快速施工的变截面管廊结构的施工 方法， 包括所述的适用于快速施工的管廊截面结构：（1） 对管廊底板结构进行施工： 在施工 过程中， 按照传统现浇管廊施工方法完成场地平整、 支护桩施工、 土方开挖并设置横撑、 桩 基检测、 基坑验收、 垫层铺设、 防水处理、 管廊底板结构浇筑和养护；（2） 侧墙钢筋安装： 在安 装之前， 先在侧墙钢筋安装安装的过程中， 在钢筋加工棚内的侧墙钢筋胎膜架上完成钢筋 制作并运送至施工现场， 借助吊车对侧墙钢筋骨架进行安。

12、装定位；（3） 进行模板安装： 在模 板安装的过程中， 首先在底板铺设自行轨道， 然后台车自行移动就位并锁定， 因侧墙与顶板 间为圆滑曲线过渡， 所以可将侧模与顶模间通过铰接结构相连形成无折角的整体钢内膜， 立模过程中通过台车立柱千斤顶将顶模起升至控制标高并横向微调至侧墙内侧位置加调 整节锁定， 其次， 侧墙模板利用侧向千斤顶外推使其绕顶部铰接点转动至侧墙竖向位置并 通过底部撑杆锁定， 再次， 安装顶板钢筋及外模板并与内模顶、 底部锁定；（4） 混凝土浇筑与 养护： 待钢筋骨架及模板支设检验合格后浇筑混凝土并振捣密实， 浇筑完成待混凝土初凝 后进行整体覆盖并输送适宜温度的蒸汽或热水进行养护；（。

13、5） 内外模板的拆除： 待混凝土达 到设计或相关规范规定拆模强度开始拆模， 首先解除管廊外模板顶部对拉螺杆， 同时将侧 墙底部内外模板锁定螺栓解除， 移除外模板， 然后解除内模板底部竖向撑杆， 侧向千斤顶同 步回缩使得侧模板绕顶部铰接点向舱内转动而脱模， 最后台车立柱竖向千斤顶回缩使得顶 模与顶板脱开， 台车及整体内膜系统自行移动至下一施工节段。 0010 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 能有效消除管廊在顶部、 侧向土压力和其 他外荷载作用下发生的应力集中现象， 还能充分减轻自重、 节省材料并发挥结构受力特点。 0011 为使得本发明的上述目的、 特征和优点能够更明显易懂， 下面结合附。

14、图对本发明 的具体实施方式做详细说明。 附图说明 0012 图1为本发明实施例的结构示意图； 图2为本发明实施例的模板支撑示意图； 图中： 100-底板； 200-侧墙； 300-顶板； 400-倒角部； 500-模板； 600-侧模； 700-铰接结 构； 800-顶模。 具体实施方式 0013 如图12所示， 一种适用于快速施工的管廊截面结构， 包括顶板300、 侧墙200和底 板100， 所述顶板300采用截面高度逐渐变化的变截面结构形式， 侧墙200设置于顶板300两 侧， 侧墙200与平直底板100之间设置有倒角部400， 在顶板300下方设置有与顶板300贴合的 顶模800， 在顶。

15、模800下方设置有与侧墙200贴合的侧模600， 在顶模800和侧模600之间设置 有铰接结构700。 所述的侧墙200与顶板300的内缘交界处采用圆曲线过渡的结构形式改变 了传统的直线倒角过渡形式， 可有效消除管廊在顶部、 侧向土压力和其他外荷载作用下发 生的应力集中现象， 所述的变截面结构， 顶板300结构的端部截面高度较大， 跨中截面高度 相对较小， 与管廊结构 “两端负弯矩较大， 中间正弯矩相对较小” 的受力形式匹配， 能充分减 轻自重、 节省材料并发挥结构受力特点。 通过铰接结构700将侧模600和顶模800铰接相连， 形成无折角的整体钢内膜， 充分适用于管廊的快速施工。 说明书 2。

16、/3 页 4 CN 110093948 A 4 0014 本实施例中， 截面高度逐渐变化的变截面顶板300， 由侧墙200与顶板300交界处先 经圆曲线过渡， 然后以渐变曲线过渡至顶板300跨中处所形成。 0015 本实施例中， 变截面的顶板300现浇施工所对应的侧模和顶模， 通过圆曲线角模铰 接相连， 形成无折角的整体钢内膜， 充分适用于管廊的快速施工。 0016 本实施例中， 所述底板100、 侧墙200均为矩形等截面形式， 侧墙200与底板100间以 直线倒角部400进行过渡。 渐变线曲线段能与圆曲线段平顺相接， 而且满足顶板300结构的 受力要求， 所述的渐变曲线可为圆曲线或二次抛物线。

17、等。 0017 一种适用于快速施工的变截面管廊结构的施工方法， 包括所述的适用于快速施工 的管廊截面结构：（1） 对管廊底板100结构进行施工： 在施工过程中， 按照传统现浇管廊施工 方法完成场地平整、 支护桩施工、 土方开挖并设置横撑、 桩基检测、 基坑验收、 垫层铺设、 防 水处理、 管廊底板100结构浇筑和养护；（2） 侧墙200钢筋安装： 在安装之前， 先在侧墙200钢 筋安装安装的过程中， 在钢筋加工棚内的侧墙200钢筋胎膜架上完成钢筋制作并运送至施 工现场， 借助吊车对侧墙200钢筋骨架进行安装定位；（3） 进行模板500安装： 在模板500安装 的过程中， 首先在底板100铺设自。

18、行轨道， 然后台车自行移动就位并锁定， 因侧墙200与顶板 300间为圆滑曲线过渡， 所以可将侧模与顶模间通过铰接结构700相连形成无折角的整体钢 内膜， 立模过程中通过台车立柱千斤顶将顶模起升至控制标高并横向微调至侧墙200内侧 位置加调整节锁定， 其次， 侧墙200模板500利用侧向千斤顶外推使其绕顶部铰接点转动至 侧墙200竖向位置并通过底部撑杆锁定， 再次， 安装顶板300钢筋及外模板500并与内模顶、 底部锁定；（4） 混凝土浇筑与养护： 待钢筋骨架及模板500支设检验合格后浇筑混凝土并振 捣密实， 浇筑完成待混凝土初凝后进行整体覆盖并输送适宜温度的蒸汽或热水进行养护； （5） 内外。

19、模板500的拆除： 待混凝土达到设计或相关规范规定拆模强度开始拆模， 首先解除 管廊外模板500顶部对拉螺杆， 同时将侧墙200底部内外模板500锁定螺栓解除， 移除外模板 500， 然后解除内模板500底部竖向撑杆， 侧向千斤顶同步回缩使得侧模板500绕顶部铰接点 向舱内转动而脱模， 最后台车立柱竖向千斤顶回缩使得顶模与顶板300脱开， 台车及整体内 膜系统自行移动至下一施工节段。 0018 上述操作流程及软硬件配置， 仅作为本发明的较佳实施例， 并非因此限制本发明 的专利范围， 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换， 或直接或间接运用在相 关技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 110093948 A 5 图1 图2 说明书附图 1/1 页 6 CN 110093948 A 6 。