叠合预制双层管片结构制造技术

本实用新型专利技术属于地下工程领域，特别是涉及一种叠合预制双层管片结构，包括相互连接的三个标准块、连接块A、连接块B、楔形顶块；管片包括UHPC保护层和普通混凝土层，管片间通过纵向预留的螺孔和管片上预留的安装孔连接，UHPC保护层和普通混凝土层为叠合式预制，预制过程中以UHPC保护层作为叠合板与浇筑于其上的普通混凝土层叠合后形成双层管片，UHPC保护层中配置受力钢筋和桁架钢筋网架确保弧形管片受力性能和层间连接可靠性，UHPC保护层外侧无需防水。本实用新型专利技术优点是采用叠合预制双层管片，加强UHPC层与混凝土层黏结的可靠性，避免由于UHPC材料初期自收缩引起的层间应力集中，节约材料，经济效果好，降低管片自重，方便运输，增强管片结构的抗渗和耐腐蚀性能。强管片结构的抗渗和耐腐蚀性能。强管片结构的抗渗和耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
叠合预制双层管片结构


[0001]本技术属于地下工程领域，特别是涉及一种叠合预制双层管片结构。

技术介绍

[0002]地下空间工程中经常使用管片衬砌结构，尤其是在采用盾构法施工时，多采用管片衬砌。而今随着城市快速发展，地上空间可利用率越来越低，开发地下空间成为城市建设新走向。近年来国内各大城市兴建地铁、综合管廊，交通方面也经常开挖隧道以保障城市及交通的正常运行，盾构机的使用也越来越多，进而管片衬砌的使用率随之增高。普通混凝土管片对于抗渗要求很高，尤其在地下水及周围土质具有腐蚀性等特殊地域，普通混凝土管片渗漏成为施工和后期维护运营过程中的难题。隧道管片的渗漏十分常见，且后期修补加固比较困难，对于结构的适用性以及安全性有很大危害。目前采用的技术主要有在普通混凝土内加入抗渗外加剂等措施，但效果并不理想，或铺贴、喷涂附加防水层，在增加了工作量与工作难度的同时也并不能满足长周期抗渗的要求，需要经常维护补强。
[0003]超高性能混凝土简称UHPC(Ultra
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High Performance Concrete)起源于上世纪七十年代的丹麦，至今已有四十余年研究发展的历史，近年来也得到各个行业的重视并开始应用，被称为过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料。其优异的力学性能与抗渗防腐高耐久性以及低碳排放的种种优点在建筑材料领域遥遥领先于普通混凝土。UHPC堪称耐久性最好的工程材料，适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构，同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。目前国内的研究应用集中在桥梁领域，如钢
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UHPC桥梁结构近年来得到了良好的发展，但其他领域的应用较少，一个重要原因是其造价过高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述存在的技术问题，本技术提供一种叠合预制双层管片结构，主要研发了一种叠合预制双层管片结构，加强了UHPC层与混凝土层界面黏结的可靠性，避免了由于UHPC材料初期自收缩引起的层间应力集中，节约了高造价的UHPC材料及钢筋，经济效果好，施工方便，降低了管片自重，方便运输，增强了管片结构的抗渗和耐腐蚀性能。
[0005]本技术采用的技术方案如下：叠合预制双层管片结构包括相互连接的三个标准块、连接块A、连接块B、楔形顶块；所述管片衬砌块由外层的UHPC保护层和内层的普通混凝土层构成；所述UHPC保护层紧贴普通混凝土层；所述普通混凝土层上均布螺孔，相邻的标准块、连接块A、连接块B、楔形顶块之间通过连接螺栓穿过螺孔紧固连接；所述UHPC保护层内部包括受力钢筋a和部分桁架钢筋，所述普通混凝土层内包括受力钢筋b和部分桁架钢筋；所述UHPC保护层和普通混凝土层之间通过受力钢筋a、受力钢筋b、桁架钢筋三者形成的桁架
‑
受力钢筋网架紧密连接在一起。
[0006]进一步地，标准块的弧心角呈72
°
，连接块A与连接块B的弧心角呈64.5
°
，楔形顶块的弧心角呈15
°
。
[0007]进一步地，所述标准块、连接块A、连接块B、楔形顶块上设有安装孔，所述连接块A
外侧设置连接块A搭接边，所述连接块B外侧设置连接块B搭接边，所述楔形顶块两侧设有顶块左搭接边和顶块右搭接边；其中连接块A搭接边与顶块左搭接边的角度形状相对应，连接块B搭接边与顶块右搭接边的角度形状相对应；
[0008]进一步地，所述UHPC保护层的厚度小于等于普通混凝土层的厚度；
[0009]进一步地，所述三个标准块、连接块A、连接块B、楔形顶块的接缝位置均设置防水密封垫；所述UHPC保护层外侧不做附加防水处理；
[0010]进一步地，当所述UHPC保护层内加入的增强纤维为钢纤维时，其内除所述受力钢筋a与桁架钢筋外不配置其他钢筋。
[0011]进一步地，管片纵向连接时错缝搭接，且在拼装过程中楔形顶块始终处于管片结构中轴线的两侧。
[0012]进一步地，所述UHPC保护层与普通混凝土层均为预制构件。
[0013]进一步地，所述UHPC保护层与普通混凝土层的预制方法为：首先绑扎连接UHPC保护层内的钢筋即受力钢筋a和桁架钢筋，上述两种钢筋均沿管片长度方向均匀等距布置；钢筋绑扎完成后浇筑UHPC保护层内的超高性能混凝土，浇筑完成后桁架钢筋的一部分应暴露于UHPC保护层的外侧；进行不小于48h的UHPC保护层高温蒸汽养护，温度应控制在90℃左右，蒸汽养护过程中对外露的桁架钢筋采取包裹防水膜或适当喷涂防锈蚀材料进行保护；在UHPC保护层的预制过程中监控收缩量，待UHPC保护层浇筑的超高性能混凝土初期自收缩基本完成并且强度达到要求后，采用叠合形式浇筑普通混凝土层，此时UHPC保护层起到叠合底板的作用，相应的应在其两侧支设侧模板后浇筑普通混凝土层，在浇筑过程中加入适量膨胀剂控制普通混凝土的收缩；浇筑完成后整体养护直至达到强度要求可出厂。
[0014]本技术的有益效果：
[0015]本技术的效果和优点是：采用叠合预制双层管片，加强了UHPC层与混凝土层界面黏结的可靠性，避免了由于UHPC材料初期自收缩引起的层间应力集中，节约了高造价的UHPC材料及钢筋，经济效果好，施工方便，降低了管片自重，方便运输，增强了管片结构的抗渗和耐腐蚀性能。
附图说明
[0016]图1为本技术的管片整体平面示意图；
[0017]图2为管片结构整体配筋示意图；
[0018]图3为管片间连接示意图；
[0019]图4为标准块俯视图；
[0020]图5为连接块A俯视图；
[0021]图6为连接块B俯视图；
[0022]图7为楔形顶块俯视图；
[0023]图8为标准块正视图；
[0024]图9为连接块A正视图；
[0025]图10为连接块B正视图；
[0026]图11为楔形顶块正视图；
[0027]图12为UHPC保护层配筋图；
[0028]图13为细部配筋放大图
[0029]图14为管片纵向连接展开图。
[0030]图中，1为标准块；2为连接块A；2
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1为连接块A搭接边；3为连接块B；3
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1为连接块B搭接边；4为楔形顶块；4
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1为顶块左搭接边；4
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2为顶块右搭接边；5为UHPC保护层；6为普通混凝土层；7为螺孔；8为受力钢筋a；9为受力钢筋b；10为桁架钢筋；11为安装孔。
具体实施方式
[0031]为解决上述存在的技术问题，本技术提供一种不仅能够达到海岸防侵蚀的效果，而且能在完成防护要求之后方便地撤除的装配式混凝土格构组阵海岸防侵蚀结构；
[0032]实施例：如图1
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13所示：本技术包括相互连接的三个标准块1、连接块A2、连接块B3、楔形顶块4；所述管片衬砌块皆由外层的UHPC保护层5和内层的普通混凝土层6构成；所述UHPC保护层5紧贴普通混凝土层6；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.叠合预制双层管片结构，其特征在于：包括相互连接的三个标准块（1）、连接块A（2）、连接块B（3）、楔形顶块（4）；所述管片衬砌块由外层的UHPC保护层（5）和内层的普通混凝土层（6）构成；所述UHPC保护层（5）紧贴普通混凝土层（6）；所述普通混凝土层（6）上均布螺孔（7），相邻的标准块（1）、连接块A（2）、连接块B（3）、楔形顶块（4）之间通过连接螺栓穿过螺孔（7）紧固连接；所述UHPC保护层（5）内部包括受力钢筋a（8）和部分桁架钢筋（10），所述普通混凝土层内包括受力钢筋b（9）和部分桁架钢筋（10）；所述UHPC保护层（5）和普通混凝土层（6）之间通过受力钢筋a（8）、受力钢筋b（9）、桁架钢筋（10）三者形成的桁架
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受力钢筋网架紧密连接在一起；标准块（1）、连接块A（2）、连接块B（3）、楔形顶块（4）上设有安装孔（11），所述连接块A（2）外侧设置连接块A搭接边（2
‑
1），所述连接块B（3）外侧设置连接块B搭接边（3
‑
1），所述楔形顶块（4）两侧设有顶块左搭接边（4
‑
1）和顶块右搭接边（4
‑
2）；其中连接块A搭接边（2
‑
1）与顶块左搭接边（4
‑
1）的角度形状相对应，连接块B搭接边（3
‑
1）与顶块右搭接边（4
‑
2）的角度形状相对应。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博涵，张延年，回志峰，韩东，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：