本實用新型涉及一種預制裝配式多艙綜合管廊，其屬于預制裝配式市政空間結構及施工技術領域。

背景技術：

地下管線綜合管廊是目前世界發(fā)達城市普遍采用的城市市政基礎工程，是一種集約度高、科學性強的城市綜合管線工程。目前我國的綜合管溝工程一般采用明挖現(xiàn)澆混凝土施工工藝。實踐證明，該工藝在施工質量、建設周期和環(huán)境保護等方面都存在諸多不足。相比之下，預制裝配式綜合管廊的施工工藝則較好地彌補了上述不足，不僅提高工程質量、縮短工期、降低成本，提高市政工程施工的工業(yè)化程度，而且還明顯改善現(xiàn)場的施工環(huán)境。

為充分利用地下空間，節(jié)約土地資源，需滿足多種類管線入廊的需求，目前國內設計的綜合管廊其斷面尺寸都比較大，普遍達到三艙以上且單艙凈跨大，導致管廊自身重量大大增加，造成預制裝配的施工安裝難度大大增加。為此，急需解決多艙大斷面綜合管廊的預制裝配式的分割及接合技術，實現(xiàn)裝配施工的輕便、快速、安全。

隨著預應力技術的發(fā)展，預制裝配分段、分節(jié)施工方法在近些年來得到了技術上的發(fā)展。分段、分節(jié)預制裝配施工工藝在體外預應力技術的支持下，充分發(fā)揮其施工速度快，施工質量好等優(yōu)點，得到了廣泛的認可。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種預制裝配式多艙綜合管廊及其施工技術，以降低大斷面多艙管廊整體預制安裝的施工難度并改善接頭防水質量。

本發(fā)明實現(xiàn)的技術方案是：一種裝配式多艙綜合管廊的預制件，該預制件包括上節(jié)構件和下節(jié)構件，所述上節(jié)構件包括頂壁、外側壁上段和內壁上段，下節(jié)構件包括底壁、外側壁下段和內壁下段，上節(jié)構件與下節(jié)構件圍成多艙結構；上節(jié)構件與下節(jié)構件之間通過橫向接頭連接，所述橫向接頭采用預埋在下節(jié)構件中的豎直PC鋼棒下段與穿過設置在上節(jié)構件上預留孔的豎直PC鋼棒上段通過螺紋鋼套筒連接，豎直PC鋼棒下段由下部固定螺帽鎖緊，豎直PC鋼棒上段由上部固定螺帽鎖緊，上部固定螺帽置于梯形預留孔內；上節(jié)構件與下節(jié)構件之間設有橫向密封結構，所述橫向密封結構采用上節(jié)構件上設置的外凸棱柱體與下節(jié)構件上設置的承插孔相配合，上節(jié)構件上設有用于放置橫向復合密封條的橫向密封條凹槽，橫向密封結構還包括用于注入橫向嵌縫材料的橫向嵌縫凹糟；所述預制件的前側為承口端，承口端設有環(huán)形凹口，預制件的后側為插口端，插口端設有環(huán)形凸口；所述預制件的水平方向設有用于貫穿水平PC鋼棒的水平PC鋼棒預制孔，水平PC鋼棒預制孔中間設置操作手孔。

所述上節(jié)構件和下節(jié)構件之間設置中間構件。

一種裝配式多艙綜合管廊的預制件連接成的管廊，所述管廊由多段預制件縱向連接而成，預制件之間設有縱向接頭，所述縱向接頭采用水平PC鋼棒從一段預制件的操作手孔貫穿至下一段預制件的操作手孔，水平PC鋼棒的兩端分別由水平固定螺帽鎖緊；預制件之間設有縱向密封結構，所述縱向密封結構采用在插口端上設置用于安放縱向復合密封條的縱向密封條凹槽，承口端上設置用于安放縱向復合密封條的縱向密封條凹槽，縱向密封結構還包括用于注入縱向嵌縫材料的縱向嵌縫凹槽。

將多艙綜合管廊在兩個維度上進行分割，即水平方向和垂直方向分割。水平分割：為確保分割的對稱性以減小模具的數(shù)量，在高度的正中部位置進行水平分割以確保管廊上節(jié)構件和下節(jié)構件除橫向接頭、縱向接頭等部位外的完全對稱；當然，分割位置可根據(jù)需要調整至其它高度位置也能實現(xiàn)本發(fā)明目的。垂直分割：在管廊縱向方向上對管廊進行分割，形成前后端部的縱向接頭，垂直分割的間距根據(jù)上下節(jié)構件的重量確定，同時滿足現(xiàn)場吊裝能力和管廊支架間距模數(shù)的規(guī)定。

經(jīng)水平方向和垂直方向分割后，多艙綜合管廊的單件構件吊裝重量大為減小，可滿足一般現(xiàn)場施工的吊裝能力，構件輕型化使施工安裝更方便，構件標準化使預制場的生產(chǎn)能力提高。

進一步，上下節(jié)構件的橫向接頭端部，下節(jié)構件作為承口留有承插孔而上節(jié)構件作為插口留有對應的外凸棱柱體，上下節(jié)構件對接后形成相互吻合的整體構件，外凸棱柱體可作為上下節(jié)構件的抗剪鍵，抵抗管廊側面的水平荷載。

上下節(jié)構件采用PC鋼棒進行連接以確保橫向接頭在各種工況下均處于合理的受壓狀態(tài)。其連接構造為：下節(jié)構件體內預埋有PC鋼棒，鋼棒下部的錨固端預埋在管廊側壁（及內墻）靠近底板位置；上節(jié)構件體內預留有PC鋼棒孔，上下構件對接后在上節(jié)側壁（及內墻）的頂部安裝PC鋼棒，此鋼棒的固定端位于管廊側壁（及內墻）的頂板位置，通過擰緊螺帽施加預應力并實現(xiàn)鋼棒的固定；上下節(jié)構件的連接部位在橫向接頭處承口的承插孔內，通過下節(jié)構件PC鋼棒中預留的鋼套筒進行上下節(jié)構件PC鋼棒的連接。

上節(jié)構件在PC鋼棒的安裝部位處留有梯形體手孔，手孔內可安放錨固端板和螺帽以固定PC鋼棒，手孔待鋼棒安裝完畢后用相應等級的細石混凝土澆筑密實封錨。

上下節(jié)構件的外側壁橫向接頭配有密封膠條凹槽和設置在槽內的止水密封膠條，并在上下節(jié)構件外側壁的內側及內壁板的兩側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料。止水密封膠條采用彈性橡膠與遇水膨脹橡膠制成的復合密封膠，可根據(jù)外圍水頭的大小，選擇性地實施兩道或一道止水密封膠防水，設一道時止水密封膠條時，其設置位置在PC鋼棒的外側。

進一步，上下節(jié)構件的前后端部為相應縱向接頭的承口端和插口端?？v向接頭承口端留有通長的凹口，縱向接頭插口端留有通長的凸口；承口端和插口端對接后形成相互吻合的整體構件，抵抗管廊側壁的水平荷載和頂?shù)装宓呢Q向荷載。

縱向接頭的承口、插口在其橫斷面的轉角部位均設置腋角，腋角上設置有貫穿整個構件單元的預留孔，前后兩個構件單元中間對稱設置有操作手孔。前后兩段構件通過貫穿腋角預留孔的PC鋼棒進行連接，并在手孔處通過擰緊螺帽施加預應力并實現(xiàn)鋼棒的固定。

縱向接頭承口端和插口端均設有密封膠條凹槽和設置在槽內的止水密封條，承口、插口的內側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料。止水密封條采用彈性橡膠與遇水膨脹橡膠制成的復合密封膠，可根據(jù)水頭的大小，選擇性地實施兩道或一道密封膠防水，設一道時防水密封膠條的設置位置靠近外側?？v向接頭的內側，構件兩側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料。

進一步，根據(jù)彈性密封止水膠條的彈性壓縮曲線，通過調整施加在橫向和縱向PC鋼棒的預應力來調整作用在彈性密封止水膠條的預壓力，可實現(xiàn)接縫張開角在一個較大幅度的變化范圍內彈性密封膠處于設計的彈性壓縮范圍，從而確保彈性密封膠條的止水效果及使用壽命。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種多艙綜合管廊預制裝配的分割方式及連接型式，實現(xiàn)了目前最常用的多艙綜合管廊通過分段、分節(jié)預制裝配的施工方法。由于縱向分段、橫向分節(jié)后單件構件的重量大為減小，適應的現(xiàn)場吊裝要求并提高施工效率，同時橫向接頭和縱向接頭采用榫口承插并利用PC鋼棒進行預應力連接，提高了管廊結構的整體性受力性能和柔性抗震性能。接頭部位均設有橡膠止水條，結合PC鋼棒施加的預應力，增強了接頭的止水效果，并在較大的接縫張開角范圍內保持接縫止水穩(wěn)定性。本技術不僅提高了施工可行性及施工效率，同時提供了結構所需的整體受力性能和抗震性能并有效提高了管廊接頭的止水性能，是一種適用于大斷面多艙預制裝配綜合管廊的綜合技術。

附圖說明

圖1是預制裝配式多艙綜合管廊的平面圖。

圖2是預制裝配式多艙綜合管廊的橫立面圖。

圖3是預制裝配式多艙綜合管廊的側面圖。

圖4是預制裝配式多艙綜合管廊的橫向接頭結構圖。

圖5是預制裝配式多艙綜合管廊的橫向密封結構圖。

圖6是圖3中A的放大圖。

圖7是預制裝配式多艙綜合管廊的縱向組裝圖。

圖8是預制裝配式多艙綜合管廊的縱向密封結構圖。

圖9是預制裝配式多艙綜合管廊分為上中下三節(jié)的橫立面圖。

圖10是預制裝配式多艙綜合管廊分為上中下三節(jié)的側面圖。

圖中：1、豎直PC鋼棒，1a、豎直PC鋼棒下段，1b、豎直PC鋼棒上段，1c、螺紋鋼套筒，2、水平PC鋼棒，2a、水平PC鋼棒預制孔，2b、水平固定螺帽，3、操作手孔，4、預留孔，4a、下部固定螺帽，4b、上部固定螺帽，4c、梯形預留孔，5、上節(jié)構件，5a、下節(jié)構件，5b、中節(jié)構件，6、承端口，6a、環(huán)形凹口，7、插端口，7a、環(huán)形凸口，8、承插孔，9、外凸棱柱體，10、橫向復合密封膠條，10a、橫向密封條凹槽，11、橫向嵌縫材料，11a、橫向嵌縫凹槽，12、縱向復合密封條，12a、縱向密封條凹槽，13、縱向嵌縫材料，13a、縱向嵌縫凹槽。

具體實施方式

以下結合附圖及實施實例對本發(fā)明提出的預制裝配式多艙綜合管廊的技術內容及其特征進行詳細的描述。需另外說明的是，附圖均采用非精準比例僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明。以下僅以三艙綜合管廊為例進行具體說明，本發(fā)明均能用于兩艙、四艙及以上綜合管廊。

橫斷面為多艙（3艙及以上）的管廊結構，沿高度方向的水平分割面和沿縱向長度方向的垂直分割面將多艙綜合管廊分割成具有橫向接頭和縱向接頭的預制管節(jié)，依次上下、前后地對各管節(jié)進行拼裝而形成多艙綜合管廊本體。的預制管節(jié)由工廠分節(jié)分段預制成型。由上下水平分割所形成的橫向接頭，下節(jié)構件作為承口留有承插孔，上節(jié)構件作為插口留有與承插孔對應的外凸棱柱體，外凸棱柱體作為上下節(jié)構件的抗剪鍵，上下節(jié)構件對接后形成相互吻合的整體斷面，抵抗管廊側面的水平荷載。由沿縱向長度方向垂直分割所形成的縱向接頭，其承口端留有通長的凹口，其插口端留有通長的凸口；承口端和插口端對接后形成相互吻合的整體構件，抵抗管廊側壁的水平荷載和頂?shù)装宓呢Q向荷載。的橫向接頭和縱向接頭均通過PC鋼棒連接和施加預應力，并具有止水密封結構。的橫向接頭PC鋼棒構造實現(xiàn)如下：下節(jié)構件體內預埋有PC鋼棒，鋼棒下部的錨固端預埋在下節(jié)構件側壁（及內墻）靠近底板位置，該鋼棒上部留有鋼套筒；上節(jié)構件體內預留有PC鋼棒孔，上節(jié)構件頂部預留有梯形預留手孔。的豎向PC鋼棒連接結構如下：包括已預埋在下節(jié)構件中的PC鋼棒，其下部通過固定螺帽固定，其上部與鋼套筒連接；上節(jié)構件的PC鋼棒穿過上節(jié)構件的預留孔并擰進上述的鋼套筒，該PC鋼棒的上部在上節(jié)構件頂部的梯形預留手孔內通過固定螺帽的扭緊施加預應力及固定，最后用細石混凝土進行手孔封錨。的縱向接頭PC鋼棒構造實現(xiàn)如下：承口、插口在其橫斷面的轉角部位均設置腋角，腋角上設置有貫穿整個構件單元的預留孔，前后兩個構件單元中間對稱設置有操作手孔。的縱向PC鋼棒連接結構如下：將PC鋼棒穿過腋角中的預留孔，鋼棒一端通過固定螺栓預固定在構件單元中間的操作手孔內，另一端固定后節(jié)構件中部的操作手孔內，在該手孔內安裝墊片及螺帽，通過扭緊螺帽施加縱向預應力并固定PC鋼棒，最后用細石混凝土進行手孔封錨。的橫向接頭止水密封結構構造如下：上下節(jié)構件的外側壁橫向接頭配有密封膠條凹槽和設置在槽內的止水密封膠條，并在上下節(jié)構件外側壁的內側及內壁板的兩側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料。的縱向接頭止水密封結構構造如下：縱向接頭承口端和插口端均設有密封膠條凹槽和設置在槽內的止水密封條，承口、插口的內側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料?？v向接頭的內側，構件兩側留有嵌縫槽及嵌縫防水材料。

如圖1-3所示，本實施例的三艙管廊預制件管段本體在高度方向水平分割為上節(jié)構件5和下節(jié)構件5a。為確保上下節(jié)構件的對稱性，分割位置為管廊高度的二分之一處。在其它實施例中，分割位置可根據(jù)需要調整至其它高度位置也能實現(xiàn)本發(fā)明目的。下節(jié)構件5a在橫向接頭的水平接觸面上分布有均勻的承插孔8，孔大小及間距根據(jù)截面受力計算確定，間距一般為@300-600mm；上節(jié)構件本體5在橫向接頭的水平接觸面上對應分布有外凸棱柱體9，上節(jié)構件吊裝時與下節(jié)構件對齊逐漸扣合直至外凸棱柱體9插入至下節(jié)構件的承插孔8內以完成上下節(jié)構件的接合。

如圖9，10所示，在其他管廊內空高度大的實施例中，管廊本體在高度方向水平分割為三段，即上節(jié)構件5和下節(jié)構件5a，中間節(jié)構件5b，同樣能實現(xiàn)本發(fā)明目的。

上下節(jié)構件接合后，通過豎直PC鋼棒1進行受力連接。圖1為豎直PC鋼棒1的平面布置情況，在其它實施例中，豎直PC鋼棒1的平面布置可根據(jù)受力需要對其位置、數(shù)量和間距進行調整也能實現(xiàn)本發(fā)明目的。

如圖4為橫向接頭中豎直PC鋼棒1的連接構造，下節(jié)構件5a體內預埋有豎直PC鋼棒下段1a、下部固定螺帽4a、螺紋鋼套筒1C。吊裝上節(jié)構件5，與下節(jié)構件5a榫合后將豎直PC鋼棒上段1b穿過上節(jié)構件5體內的預留孔4，并將豎直PC鋼棒上段1b擰緊在螺紋鋼套筒1c內，擰緊上部固定螺帽4b實現(xiàn)豎直PC鋼棒下段1a、豎直PC鋼棒下段1b的預應力施加，并將其固定在上節(jié)構件的梯形預留孔4c內，最后用相應等級的細石混凝土密封梯形預留孔4c封錨。

如圖5為橫向接頭密封結構如下：在上、下節(jié)構件本體外側壁配合面上沿管廊預制件長度方向分別設置橫向密封條凹槽10a，并在該密封條凹槽10a內設置橫向復合密封條10。在上、下節(jié)構件本體相互配合的側壁的配合表面內側沿管廊預制件長度方向設置橫截面為橫向嵌縫凹槽11a，并在該凹槽中設置沿管廊長度方向延伸的與該凹槽適配的橫向嵌縫材料11。對三艙綜合管廊的內部側壁的橫向接頭，因處于室內環(huán)境無密封防水要求，因此可不需設置復核密封膠條，僅需為美觀要求在兩側橫向嵌縫凹槽11a處用嵌縫材料進行封閉。在其他實施例中，僅在橫向接頭外側設一道復合密封止水膠條10，也能夠實現(xiàn)本發(fā)明目的。在其他實施例中，不設置嵌縫材料11，也能夠實現(xiàn)本發(fā)明目的。

如圖3、圖7、圖8，上下節(jié)構件的前后端部為相應縱向接頭的承口端6和插口端7，該插口端的環(huán)形凸口7a沿端口環(huán)形布置，與該承口端對應設置的環(huán)形凹口6a相適配。承口端和插口端對接后形成相互吻合的整體構件，抵抗管廊側壁的水平荷載和頂?shù)装宓呢Q向荷載。

縱向接頭是通過水平PC鋼棒2進行受力連接。圖2為水平PC鋼棒2的平面布置情況，在其它實施例中，PC鋼棒2的平面布置可根據(jù)受力需要對其位置、數(shù)量進行調整也能實現(xiàn)本發(fā)明目的。

在本實施例中，PC鋼棒2是布置在上節(jié)構件5、下節(jié)構件5a橫斷面轉角部位的腋角處，前后兩個構件單元中間對稱設置有操作手孔3。如圖6，前后構件榫合后，水平PC鋼棒2穿過腋角的水平PC鋼棒預留孔2a，并在操作手孔中擰緊水平固定螺帽2b對水平PC鋼棒施加預應力并固定在操作手孔3內。安裝完畢后用相應等級的細石混凝土密封操作手孔3封錨。

圖8示出了縱向接頭的密封結構：在前、后節(jié)構件縱向接頭承口端和插口端的一圈分別設置縱向密封條凹槽12a，并在該縱向密封條凹槽12a內設置縱向復合密封條12。在縱向接頭承口端和插口端內側沿周長一圈設置縱向嵌縫凹槽13a，并在該凹槽中設置沿內周長一圈的與該凹槽適配的嵌縫材料13。在其他實施例中，僅在縱向接頭外側設一道縱向復合密封止水膠條12，也能夠實現(xiàn)本發(fā)明目的。在其他實施例中，不設置嵌縫材料13，也能夠實現(xiàn)本發(fā)明目的。

橫向接頭、縱向接頭PC鋼棒施加預應力的數(shù)值由兩方面因素確定：一為接頭受力計算和允許張開角所確定；二為接頭內彈性密封止水膠條的彈性壓縮曲線中最優(yōu)預壓力范圍所影響。為此，在滿足接頭受力的前提下，通過調整預應力的大小可實現(xiàn)在一個較大幅度的變化范圍的張開角內彈性密封膠處于良好的設計彈性壓縮范圍，更好地確保彈性密封膠條的止水效果及使用壽命。