一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，所述蜂巢式地下工程结构体系由若干正六边形管体组合而成，其特征在于所述预制管片具有所述正六边形管体上的转角构造。本实用新型专利技术的优点是，预制管片的一体式造型结构简单，结构强度高，通过使其上具有正六边形管体的转角构造，从而避免预制管片间的拼接面处于转角位置处时存在拼接困难、结构强度低的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片
本技术涉及地下工程
，具体涉及一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片。
技术介绍
目前，国内的地下隧道及管廊设计断面多为矩形或圆形断面，市政工程各自设计，互不共用，也就是说，对于同一区域内的多线区间或管沟叠合处断面与断面间还要预留出一定的安全距离方能保证各自断面结构体系的安全，对于地下空间使用造成极大的浪费，对于综合管线的排布使用空间也相对局促。圆形断面对于地下空间隧道与市政管沟的结合设计实施也相对受限。目前地下工程中隧道或是管廊的断面形式中圆形截面受力好，配筋小，不易开裂；矩形盾构截面空间利用好，受力较差。无论圆形、矩形或是任一单一形状，都只是改善单体截面的某一性能；多线区间及相关地下工程分期实施需对各自工程采取保护措施及预留安全距离，对于地下工程量及空间都会造成大量的浪费。为了更集约的利用地下空间、优化施工工序及提高整体结构性能，本案中采用由数个正六边形组成的蜂巢体系。早在公元四世纪的古希腊，数学家佩波斯就提出：蜂窝的优美形状，是自然界最有效劳动的代表。他猜想人们所见到的截面呈六边形的蜂窝，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的，他的这一猜想被称为“蜂窝猜想”。而后的事实和理论均证明，蜜蜂所建造的蜂巢的确采用了最少的蜂蜡，占有最大的空间面积，而结构稳定性为最佳。由此可见，六边形蜂巢结构是自然界的最佳选择，代表了最有效劳动的成果。从力学角度分析，封闭的六角等边蜂窝结构相比其他结构，能以最少的材料获得最大的受力，而蜂窝结构板受垂直于板面的载荷时，它的弯曲刚度与同材料、同厚度的实心板相差无几，甚至更高，但其重量却轻70～90%，而且不易变形，不易开裂和断裂，并具有减震、隔音、隔热和极强的耐候性等优点。蜜蜂的蜂窝构造非常精巧，蜂房由无数个大小相同的房孔组成，房孔都是正六角形，每个房孔都被其它房孔包围，两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙。令人惊讶的是，房孔的底既不是平的，也不是圆的，而是尖的。这个底是由三个完全相同的菱形组成。有人测量过菱形的角度，两个钝角都是109°而两个锐角都是70°。世界上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一的角度和模式建造的。蜂巢结构很早就引起人们的注意并加以研究，已模仿建成各种精巧牢固的设备或建筑物。新西兰国会大厦，这个风格独特的建筑是BasilSpence爵士设计的，现在，它已经成为新西兰的标志性建筑之一。此外，在航空航天工业中,蜂窝结构常被用于制作各种壁板,用于翼面、舱面、舱盖、地板、发动机护罩、尾喷管、消音板、隔热板、卫星星体外壳、刚性太阳电池翼、抛物面天线、火箭推进剂贮箱箱底等。这种结构的夹芯层是由金属材料、玻璃纤维或复合材料制成的一系列六边形孔格，在夹芯层的上下两面再胶接（或钎焊）上较薄的表板。1945年试制成最早的蜂窝夹层结构。蜂窝结构比其他夹层结构具有更高的强度和刚度,与铆接结构相比,结构效率可提高15％～30％。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，该预制管片通过使其上具有正六边形管体上的转角构造，从而避免预制管片间的拼装位置位于管体的转角位置处，以提高预制管片间拼接结构的强度和稳定性。本技术目的实现由以下技术方案完成：一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，所述蜂巢式地下工程结构体系由若干正六边形管体组合而成，其特征在于所述预制管片具有所述正六边形管体上的转角构造。所述预制管片由三个分支管片交叉于一点形成“丫”字型构造，所述分支管片间的夹角为120°。呈“丫”字型构造的所述预制管片位于相邻的所述正六边形管体间接合面上的转角位置处。所述预制管片由两个分支管片交叉于一点形成弯折构造，两所述分支管片间的夹角为120°。呈弯折构造的所述预制管片位于所述正六边形管体上未与其它所述正六边形管体相接合的转角位置处。所述预制管片呈一体式构造。所述分支管片的长度为所述正六边形管体侧壁面宽度的1/2。所述预制管片的四个侧边缘上开设有供螺栓连接的螺栓孔。本技术的优点是，预制管片的一体式造型结构简单，结构强度高，在管片厂内制作，施工质量易保证，生产周期快，通过使其上具有正六边形管体的转角构造，从而避免预制管片间的拼接面处于转角位置处时存在拼接困难、结构强度低的弊端。附图说明图1为本技术中正六边形管体的结构示意图；图2为本技术中由两个正六边形管体叠加组成的结构体系示意图；图3为本技术中由七个正六边形管体叠加组成的结构体系示意图；图4为本技术中“丫”字型管片的结构示意图；图5为本技术中呈120°的弯折管片的结构示意图；图6为本技术中由地下综合管廊和区间隧道所组合而成的结构体系示意图；图7为本技术中由若干区间隧道组合而成的结构体系示意图；图8为本技术中由若干地下综合管廊组合而成的结构体系示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-8，图中标记1-5分别为：正六边形管体1、地下综合管廊1a、区间隧道1b、弯折管片2、“丫”字型管片3、舱体4、分支管片5。实施例1：如图1-5所示，本实施例具体涉及一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，所需进行拼装的蜂巢式地下工程结构体系具体是由若干个平行设置的正六边形管体1组合而成的，结构体系中正六边形管体1的数量可以是2个、3个…7个，甚至更多，通过选取不同数量的正六边形管体1可以拼装组合成不同的蜂巢式地下工程结构体系，例如上下重叠式、左右并列式、中心环绕式等等。如图1-5所示，上述蜂巢式地下工程结构体系的拼装由两种具有特定形状的预制管片所实现，即，弯折管片2和“丫”字型管片3，两者所共同具有的特点就是在其结构造型上包含正六边形管体1中的转角构造，具体如下：（1）预制管片具体为如图5所示的弯折管片2，弯折管片2由两个分支管片5交叉于一点从而形成一体式的弯折构造，形似“‹”型，两分支管片5之间的夹角为120°，也就是说两分支管片5之间所夹的角即为正六边形管体1中的转角构造；分支管片5的长度为正六边形管体1上侧壁面宽度的1/2；需要说明的是，弯折管片2具体设置于正六边形管体1上未与其它正六边形管体1相接合的转角位置处，参见图1、2、3。（2）预制管片具体为如图4所示的“丫”字型管片3，“丫”字型管片3由三个分支管片5交叉于一点从而形成一体式的“丫”字型构造，分支管片5之间的夹角均为120°，也就是说，分支管片5之间所夹的角即为两个或三个正六边形管体1相交于该点处的转角构造；分支管片5的长度为正六边形管体1上侧壁面宽度的1/2；需要说明的是，“丫”字型管片3具体设置于相邻的正六边形管体1间接合面上的转角位置处，参见图2、3。本实施例中所述及的预制管片的四个侧缘部上均开设有供螺栓连接的螺栓孔，在进行拼装时，预制管片两侧所开设的螺栓孔供螺栓穿设固定从而在预制管片之间形成纵缝并成环；预制管片前后两端所开设的螺栓孔供螺栓穿设固定从而使前、后环之间连接形成环缝。如图1-5所示，利用本实施例中的预制管片拼装形成蜂巢式地下工程结构体系的施工方法包括如下步骤：（1）提前预制上述的两种预制管片，即，弯折管片2和“丫”字型管片3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，所述蜂巢式地下工程结构体系由若干正六边形管体组合而成，其特征在于所述预制管片具有所述正六边形管体上的转角构造。

【技术特征摘要】
1.一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，所述蜂巢式地下工程结构体系由若干正六边形管体组合而成，其特征在于所述预制管片具有所述正六边形管体上的转角构造。2.根据权利要求1所述的一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，其特征在于所述预制管片由三个分支管片交叉于一点形成“丫”字型构造，所述分支管片间的夹角为120°。3.根据权利要求2所述的一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，其特征在于呈“丫”字型构造的所述预制管片位于相邻的所述正六边形管体间接合面上的转角位置处。4.根据权利要求1所述的一种用于蜂巢式地下工程结构体系拼装的预制管片，其特征在于所述预制管片由两个分支管片交叉于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琳，周建勇，吴鹏云，喻春林，陈文杰，李宁，
申请(专利权)人：中铁上海设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31