沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及沉管隧道技术领域，提供一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法。该组合结构包括：顶板结构、外墙结构、中墙结构和底板结构；顶板结构具有敞口部，顶板结构包括钢板组件、连接件和钢筋，钢筋通过连接件与钢板组件连接并形成骨架结构，通过敞口部向骨架结构浇注混凝土；外墙结构、中墙和底板结构均包括封闭外包钢壳，封闭外包钢壳内浇注混凝土。本发明专利技术能够在满足管节结构的整体强度、刚度、防水性、耐久性的同时，通过顶板结构敞口式作业条件以提高管节混凝土浇筑施工的便利性，保证施工质量，同时可采用普通混凝土，大大节省了造价，该结构和施工方法适用于水下浮态浇筑施工的沉管隧道，也可应用其它各种条件下的沉管隧道。件下的沉管隧道。件下的沉管隧道。

【技术实现步骤摘要】
沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及沉管隧道
，尤其涉及一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]目前，国内已建成的沉管隧道用管节主体结构的构造形式采用一般钢筋混凝土结构或钢壳混凝土组合结构。
[0003]钢筋混凝土结构的制作步骤包括：通过架设模板、绑扎钢筋骨架和浇筑混凝土，混凝土冷凝后与钢筋骨架形成整体受力结构。普通建设条件下混凝土结构沉管管节具有施工便利、技术成熟、工程经济性好等特点。
[0004]钢壳混凝土结构的制作步骤包括：通过封闭外包钢壳(腔体形式)、横纵向加劲肋板、横纵向钢隔板或钢桁架及充填于钢壳中的混凝土。钢壳混凝土结构能够提高管节结构的强度、刚度、防水性、耐久性等多种性能，可用于高水压、大埋深、大跨度、高防水性、高耐久性或其他特殊要求下的沉管管节结构。
[0005]当沉管隧道遇到高水压、大埋深、大跨度、高防水、高耐久性及其他特殊要求时，钢筋混凝土结构由于所需配置的钢筋过多而导致浇筑混凝土极为困难、甚至无法浇筑，而钢壳混凝土组合结构采用全封闭钢壳(腔体形式)，对于顶板，浇筑较困难，易形成脱空，降低结构的承载能力，且混凝土必须采用特殊配制的自密实混凝土，造价昂贵。而且，当隧道建设缺乏干坞或预制场建设场地或者建设干坞的经济性很差时，要求管节钢壳采用水中浮式浇筑混凝土时，顶板的封闭结构十分不利于浇筑质量的控制和工期保障。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法，用以解决现有技术中采用钢筋混凝土结构或钢壳混凝土组合结构导致的浇注困难的缺陷。
[0007]本专利技术提供一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，包括：顶板结构、外墙结构、中墙结构和底板结构，所述顶板结构、所述外墙结构和所述底板结构围设形成管节结构，
[0008]所述顶板结构具有敞口部，所述顶板结构包括钢板组件、连接件和钢筋，所述钢筋通过所述连接件与所述钢板组件连接并形成骨架结构，通过所述敞口部向所述骨架结构浇注混凝土；
[0009]所述外墙结构、所述中墙结构和所述底板结构均包括封闭外包钢壳，所述封闭外包钢壳内浇注混凝土。
[0010]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述钢板组件包括：
[0011]钢板，所述钢板拼接并形成具有敞口部的腔室，所述钢筋设置于所述敞口部；
[0012]多根第一加劲肋，所述第一加劲肋固定于所述钢板上；
[0013]多根第二加劲肋，所述第二加劲肋固定于所述钢板上，且与所述第一加劲肋交叉设置。
[0014]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述第一加劲肋和所述第二加劲肋形成通孔，以使所述混凝土通过。
[0015]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述第一加劲肋包括扁加劲肋和/或T型加劲肋，所述第二加劲肋包括扁加劲肋和/或T型加劲肋。
[0016]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述钢筋包括：
[0017]多根第一钢筋，所述第一钢筋通过连接件与所述钢板组件连接；
[0018]多根第二钢筋，所述第二钢筋与所述第一钢筋交叉固定。
[0019]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述钢筋还包括：多根第三钢筋，所述第三钢筋与所述第一钢筋平行固定，且所述第三钢筋设置于所述第二钢筋远离所述第一钢筋的一侧。
[0020]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，所述连接件包括箍筋和/或拉筋，所述箍筋和/或所述拉筋的一端与所述钢板组件连接，所述箍筋和/或所述拉筋的另一端与所述钢筋连接。
[0021]本专利技术还提供一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的制作方法，针对本专利技术实施例提供的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的制作方法，其包括：
[0022]S1、划分节段，加工并安装每个所述节段的顶板结构的钢板组件；
[0023]S2、将钢板组件、连接件和钢筋连接组成骨架结构；
[0024]S3、于底板结构的封闭外包钢壳内浇注混凝土；
[0025]S4、通过顶板结构的敞口部向所述骨架结构及外墙结构和中墙结构浇注混凝土。
[0026]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的制作方法，所述S2具体包括：
[0027]S21、将第一加劲肋和第二加劲肋与钢板进行焊接，所述钢板拼接形成具有敞口部的腔室；
[0028]S22、在所述腔室的敞口部安装第一钢筋、第二钢筋和第三钢筋，将所述第一钢筋、所述第二钢筋和所述第三钢筋捆扎起来，并利用箍筋和/或拉筋将所述第一钢筋、所述第二钢筋和所述第三钢筋与钢板连接起来；
[0029]S23、通过所述敞口部向所述腔室中充填混凝土，并进行振捣。
[0030]根据本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的制作方法，所述钢板组件、所述连接件和所述钢筋均为工厂预制完成。
[0031]本专利技术提供的一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构及其制造方法，其由顶板结构、外墙结构、中墙结构和底板结构构成，其中顶板结构采用了钢板
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钢筋混凝土结构，外墙结构、中墙结构和底板结构采用了钢壳混凝土结构，能够在满足管节结构的整体强度、刚度、防水性、耐久性的同时，通过顶板结构敞口式作业条件以提高管节混凝土浇筑施工的便利性，保证施工质量，同时可采用普通混凝土而无需采用特殊配制的自密实混凝土，大大节省了造价，该结构和施工方法适用于水下浮态浇筑施工的沉管隧道，也可应用其它各种条件下的沉管隧道。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术提供的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的横断面构造图；
[0034]图2是图1中顶板结构的A的局部示意图；
[0035]图3是本专利技术提供的T形加劲肋的主视图；
[0036]图4是本专利技术提供的T形加劲肋的左视图；
[0037]图5是本专利技术提供的扁加劲肋的主视图；
[0038]图6是本专利技术提供的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构的制作方法的流程图。
[0039]附图标记：
[0040]10：顶板结构；11：钢板；12：第一加劲肋；13：第二加劲肋；14：第一钢筋；15：第二钢筋；16：第三钢筋；17：箍筋；18：通孔；20：外墙结构；21：注入孔；30：底板结构；40：中墙结构。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，包括：顶板结构、外墙结构、中墙结构和底板结构，所述顶板结构、所述外墙结构、所述中墙结构和所述底板结构围设形成管节结构，其特征在于，所述顶板结构具有敞口部，所述顶板结构包括钢板组件、连接件和钢筋，所述钢筋通过所述连接件与所述钢板组件连接并形成骨架结构，通过所述敞口部向所述骨架结构浇注混凝土；所述外墙结构、中墙结构和所述底板结构均包括封闭外包钢壳，所述封闭外包钢壳内浇注混凝土。2.根据权利要求1所述的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，其特征在于，所述钢板组件包括：钢板，所述钢板拼接并形成具有敞口部的腔室，所述钢筋设置于所述敞口部；多根第一加劲肋，所述第一加劲肋固定于所述钢板上；多根第二加劲肋，所述第二加劲肋固定于所述钢板上，且与所述第一加劲肋交叉设置。3.根据权利要求2所述的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，其特征在于，所述第一加劲肋和所述第二加劲肋形成通孔，以使所述混凝土通过。4.根据权利要求2所述的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，其特征在于，所述第一加劲肋包括扁加劲肋和/或T型加劲肋，所述第二加劲肋包括扁加劲肋和/或T型加劲肋。5.根据权利要求1所述的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，其特征在于，所述钢筋包括：多根第一钢筋，所述第一钢筋通过连接件与所述钢板组件连接；多根第二钢筋，所述第二钢筋与所述第一钢筋交叉固定。6.根据权利要求5所述的沉管隧道用管节钢板混凝土组合结构，其特征在于，所述钢筋还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国平，刘明虎，王勇，许昱，任耀谱，张海佳，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：