本发明专利技术公开了一种钢‑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。该钢‑混凝土混合式结构地下箱型管廊中纵柱和框型骨架承担主要载荷，提高管廊承载能力；其中桥梁钢腹板结构增强了管廊的抗剪能力，其中侧板或板片既作为管廊的墙板，又作为管廊抗剪桥梁钢腹板结构的腹板，得到了巧妙利用；在此双重增强结构的基础上，管廊的承载能力大大提高，相同填土高度下，则该结构墙板更薄，节省材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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》的专利技术专利，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、上述专利技术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。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术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。本专利技术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：本专利技术公开了一种钢-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。本专利技术所述的另一种钢-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。优选的，所述板片为外侧和/或内侧有凸起的波形板，所述板片由金属板构成，该金属板自身弯折形成凸起；或金属板弯折形成凸起形状，用板材或管材与该凸起组合形成
空心腔体结构；或由金属板和金属管拼接而成；或者由C型钢、槽钢、工字钢、弧形钢、角钢或波纹板与金属板扣合形成带有空心腔体结构的板片。本专利技术所述钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊的制作方法，包括如下步骤：A、预备用于制作板片的板材和/或管材；B、预备可拼成箱型形状的内、外模板；C、按设计数量及间距沿箱型管节的轴向、在板片的两侧边间隔设置垂直于板片表面的钢筋；D、将设有钢筋的板片布设于内、外模板之间，往内、外模板内填充混凝土；E、待混凝土凝固后，拆卸内、外模板，形成由混凝土浇筑而成的一体式箱型框架，该一体式箱型框架与板片拼装得到钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊。优选的，所述混凝土纵柱由上混凝土分柱和下混凝土分柱相互卡合而成，其中，上下混凝土分柱的纵截面形状与顶部或底板的波形截面形状相一致，同时在上下混凝土分柱之间设置预埋件。专利技术原理：首先本专利技术在拼装形成箱型管廊中，位于箱型管节轴向棱边处的混凝土纵柱和形成框型骨架的混凝土横柱和混凝土立柱承担主要载荷，可以防止侧向失稳，增加整体强度，且混凝土纵柱、混凝土横柱和混凝土立柱均为混凝土浇筑而成。其次本专利技术中位于箱型管节轴向棱边处的混凝土纵柱及侧板或位于箱型管节侧面的板片形成桥梁波纹钢腹板结构，采用了桥梁波纹钢腹板结构的抗剪原理，桥梁钢腹板结构抗剪原理主要是用桥梁波纹钢腹板代替混凝土腹板。桥梁波纹钢腹板抗剪承载力与波幅和波长有关，相关实验表明：随着波长的增加临界荷载减小；但是随着波幅的增加临界荷载却增大。同时当波幅趋于零且波长趋于无穷大时，波纹腹板就成为了普通平板，显然相同条件下前者的临界荷载高于后者，说明波纹腹板在抗剪方面具有一定的优越性。目前，国内波形钢腹板桥梁单跨最大长度已达到160米，具有以下受力特点：1、应力分布均匀，在波纹钢腹板箱梁桥中，混凝土板抗弯，波纹钢腹板抗剪；几乎所有的弯矩都由上、下混凝土板承受，而剪力基本上由波纹钢腹板承担，而且腹板内的应力分布近似为均布图形，利于材料充分发挥作用，如图1所示；2、增大了截面回转半径，提高了结构效率；波纹钢腹板箱梁桥中的混凝土均集中在上下板处，回转半径几乎增加到最大值，大大提高了截面的结构效率；3、避免了腹板开裂问题，耐久性能好；传统的预应力混凝土箱梁桥受外力荷载以
及混凝土收缩、徐变的影响，常常在腹板出现裂缝，造成了混凝土截面削弱、钢筋锈蚀等问题，而波纹钢腹板箱梁桥则不会出现上述问题，耐久性能较好；4、抗扭和抗畸变刚度小，与普通的混凝土箱梁相比，波纹钢腹板箱梁断面的抗扭刚度和抗畸变刚度有所降低，但是，可以通过适当设置横隔板来提高波纹钢腹板箱梁的抗扭和抗畸变刚度。再者带凸起的板材采用了大惯性矩原理，大惯性矩原理是通过将平直板成型为截面带有凸起结构的板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢‑混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：包括由顶板(101)、底板(102)和两侧板(103)拼装形成箱型管节(104)，该箱型管节(104)沿轴向拼装形成箱型管廊；其中，所述箱型管节(104)的轴向棱边处设有混凝土纵柱(105)，所述顶板(101)或底板(102)的两端设有混凝土横柱(106)、所述侧板(103)的两端设有混凝土立柱(107)，该混凝土横柱(106)和混凝土立柱(107)首尾相接形成框型骨架。
【技术特征摘要】
1.一种钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：包括由顶板(101)、底板(102)和两侧板(103)拼装形成箱型管节(104)，该箱型管节(104)沿轴向拼装形成箱型管廊；其中，所述箱型管节(104)的轴向棱边处设有混凝土纵柱(105)，所述顶板(101)或底板(102)的两端设有混凝土横柱(106)、所述侧板(103)的两端设有混凝土立柱(107)，该混凝土横柱(106)和混凝土立柱(107)首尾相接形成框型骨架。2.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：所述混凝土纵柱(105)与混凝土横柱(106)或混凝土立柱(107)之间榫接。3.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：所述混凝土横柱(106)的侧壁上开设用于容纳顶板或底板端部的第一凹槽(108)，且该第一凹槽(108)与顶板和/或底板的横截面形状相吻合；或所述混凝土立柱(107)的侧壁上开设用于容纳侧板端部的第二凹槽(109)，且该第二凹槽(109)与侧板的横截面形状相吻合。4.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：所述混凝土纵柱(105)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(110)，且该第三凹槽(110)与顶板、底板或侧板的纵截面形状相吻合。5.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：所述顶板(101)、底板(102)或侧板(103)的四边分别具有连接法兰(111)，该连接法兰(111)首尾连接形成框式法兰，所述混凝土纵柱(105)和混凝土横柱(106)、或混凝土纵柱(105)和混凝土立柱(107)之间通过预埋件与该框式法兰相连接。6.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合式结构地下箱型管廊，其特征在于：所述底板(102)和两侧板(103)拼装成敞口式箱型管节，其中，所述侧板(103)...
【专利技术属性】
技术研发人员：战福军，盛富强，
申请(专利权)人：南京联众建设工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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