[发明专利]钢‑混凝土混合式结构地下箱型管廊及其制作方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种箱型管廊，尤其涉及一种钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊及其制作方法。

背景技术

申请人一直致力于钢结构和钢-混凝土组合式结构的研究及应用。已申请专利号为201510960789.X《钢质城市地下箱型管廊》其材质为单纯钢质材质制成，其承载能力有限，不能应用于大口径截面和高填方；已申请专利号为2015106007884《预制拼装钢混复合式钢管及其制作方法》、专利号为201510598743.8《预制拼装钢-混凝土组合式管道及其制作方法》、专利号为201510600759.8《带螺旋加强环的钢-混凝土组合结构管道及其制作方法》及专利号为201610237478.5《框架式组合结构综合管廊》的发明专利，上述专利中管道截面都为圆形截面形式，当以此种管道截面形式应用于城市地下箱型管廊时，存在如下缺点①、管廊内部底部是弧形的，不是平的，不便于维修人员及维修设备的通行，需要在管廊内部底部修筑专用平台。②、管廊两侧墙面也是弧形的，不利于管架及管线排布设置。③、对于整体式圆形截面管道，存在运输困难，管径大于3.5米及超限。④、对于分片式圆弧截面也存在运输不利，由于其板片是弧形结构，在叠层运输时，叠层越高板片运输过程中板片受力叠加越多，容易造成板片不可估计的弧度变形，严重时运输到现场无法对接拼装，需返工。⑤、圆弧板片相对平直板片，其圆弧度、弧长等加工控制难度大，加工成本高。⑥、矩形管道截面可以通过简单的改变长宽比，以适应不同的层高要求。⑦、相对圆形截面管道，矩形截面管道施工难度小。⑧、弧形单元板片的柔性比平直单元板片大。⑨、上述发明专利均应用了管土共同受力效应，此原理需要管道与周围土体协同变形来实现，但对于城市地下箱型管廊，管道的变形过大时，可能会造成管廊内部管架及管线的变形或破坏。⑩、根据住建部标准《城市箱型管廊工程技术规范》2015年标准要求，圆形管廊相对箱形管廊而言其空间利用率低，圆形管廊只利用到圆形管廊内接矩形的净空空间。也就是这个原因，圆形管廊的高度就要比箱形管廊高，需要埋地更深，增加了基础的开挖深度和工程量。框架式组合结构综合管廊由于是采用纯钢结构制作后在灌注混凝土，在一些使用要求不高的地区价格优势比较弱。

因此，亟待解决上述技术难题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有较强承载能力、较强抗剪能力且兼具抗震性能好、抗沉降性能好的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊。

本发明的第二目的是提供一种钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊的制作方法。

技术方案：本发明公开了一种钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，包括由顶板、底板和两侧板拼装形成箱型管节，该箱型管节沿轴向拼装形成箱型管廊；其中，所述箱型管节的轴向棱边处设有混凝土纵柱，所述顶板或底板的两端设有混凝土横柱、所述侧板的两端设有混凝土立柱，该混凝土横柱和混凝土立柱首尾相接形成框型骨架。

其中，所述混凝土纵柱与混凝土横柱或混凝土立柱之间榫接。

优选的，所述混凝土横柱的侧壁上开设用于容纳顶板或底板端部的第一凹槽，且该第一凹槽与顶板和/或底板的横截面形状相吻合。

进一步，所述混凝土立柱的侧壁上开设用于容纳侧板端部的第二凹槽，且该第二凹槽与侧板的横截面形状相吻合。

再者，所述混凝土纵柱的侧壁上开设用于容纳顶板、底板或侧板另一端部的第三凹槽，且该第三凹槽与顶板、底板或侧板的纵截面形状相吻合。

优选的，所述顶板、底板或侧板的四边分别具有连接法兰，该连接法兰首尾连接形成框式法兰，所述混凝土纵柱和混凝土横柱、或混凝土纵柱和混凝土立柱之间通过预埋件与该框式法兰相连接。

进一步，所述底板和两侧板拼装成敞口式箱型管节，其中，所述侧板轴向端部设有混凝土纵柱，并在混凝土纵柱上铺设预埋件，所述顶板的轴向端部向外延伸设有连接板，该连接板与混凝土纵柱通过预埋件拼装连接。

本发明所述的另一种钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，包括由混凝土浇筑而成的一体式箱型框架，该箱型框架由混凝土纵柱混凝土横柱以及混凝土立柱构成，在混凝土纵柱、混凝土横柱和混凝土立柱围成的空间内设有板片，该板片和箱型框架拼装形成箱型管节，该箱型管节沿轴向拼装形成箱型管廊；其中，混凝土纵柱构成箱型管廊的纵梁，混凝土横柱和混凝土立柱形成框型骨架。

其中，沿所述箱型管节轴向，在板片的两侧边间隔设置垂直于板片表面的钢筋。