一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁及其施工方法与流程

1.本发明涉及矩形顶管斜交接口环梁技术领域，特别是一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁及其施工方法。


背景技术：

2.在建设工程领域，随着科学技术的进步，机械化的应用程度越来越高。非开挖顶管技术已经较大范围的应用于地下空间施工，取决于断面的利用率，非开挖机械设备及施工工艺的成熟，矩形顶管在地下工程领域的应用越来越广泛。
3.近年来，随着非开挖技术的成熟，矩形顶管的大力发展。根据目前的工程领域的发展趋势，朝着更高难度的方向发展。一般的矩形顶管都是洞口与通道之间垂直，这样更有利于洞口止水与顶管机接收。但是在一些特殊工程中，不得不设计成大角度斜交接收。斜交接收的矩形顶管存在一个难题，就是管节多余的部分需要切除，保证矩形顶管的端面与围护结构平齐，但是切割后原先是完整的“口”字型变为“c”字型，矩形顶管管节的完整性受到影响，并且影响到其受力情况。在矩形顶管接收后，多余部分被切割，需要施作洞口环梁。考虑到斜交顶管的特殊性，这种环梁既要保证管节的整体及受力，还要保证洞口止水。多数采用钢制管节或矩形顶管机弃壳接收。
4.为此我们研发了一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，用以解决以上问题。


技术实现要素：

5.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，具有提高矩形顶管在大角度斜交接收中的完整性、受力与止水性，提高通用性，提高密实性和连接强度等优点。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，包括一第一异形柱与一第二异形柱，所述第一异形柱与所述第二异形柱之间固定连接一切割的矩形管节，所述矩形管节呈c形结构，并且设有一切割缝，所述切割缝设有预埋钢板，所述预埋钢板远离所述矩形管节的一侧设有环梁，所述环梁固定连接至内衬墙，并且与所述预埋钢板之间设有膨胀止水条。
7.优选的，所述预埋钢板厚度方向的一侧处设有锚筋，并且另一侧处平行设有多个第一焊接钢板，所述环梁设有l形结构的第一预埋钢筋与l形结构的第二预埋钢筋，所述第一预埋钢筋、所述第二预埋钢筋分别与所述第一焊接钢板固定连接。
8.优选的，所述矩形管节设有管片受力筋与管片分布筋，并且与所述环梁通过槽钢固定连接，所述矩形管节的外壁设有钢板。
9.优选的，所述切割缝固定连接多个第二焊接钢板，所述第二焊接钢板设有一排等间距的通孔。
10.优选的，所述第一异形柱设有一勾形结构与一第一波形槽，所述勾形结构设有第二波形槽，所述第二波形槽通过第一植筋固定连接至第一立柱，所述第一波形槽与所述矩
形管节通过第二植筋固定连接。
11.优选的，所述第一异形柱包括第一主筋，所述第一主筋分别通过矩形箍筋、梯形箍筋固定连接，所述梯形箍筋与所述矩形箍筋的一端固定连接。
12.优选的，所述第二异形柱长度方向的一侧设有凸形结构，并且长度方向的一端处设有一第三波形槽，所述凸形结构设有一第四波形槽，所述第三波形槽与所述矩形管节通过第三植筋固定连接，所述第四波形槽通过第四植筋固定连接至车站内衬墙。
13.优选的，所述第二异形柱包括u形结构的第二主筋，所述第二主筋依次通过第二矩形箍筋、四边结构箍筋与五边结构箍筋固定连接。
14.优选的，所述第二矩形箍筋靠近所述矩形管节设置，所述第三植筋与所述第二矩形箍筋固定连接，所述第二矩形箍筋与所述五边结构箍筋固定连接。
15.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1.本发明所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，采用这种混凝土特殊环梁，解决了混凝土矩形顶管在大角度斜交接收的问题，第一异形柱、第二异形柱与切割后的矩形管节能够保证混凝土管节的完整性，保证管节的受力均衡，管节与异形柱之间设置膨胀止水条，提高止水性能。
16.2.切割后不影响矩形顶管的使用功能，在大角度斜交矩形顶管施工中，具有广阔的应用前景，提高大角度斜交矩形顶管施工通用性。
17.3.通过管节接口凿毛浇筑和植筋，提高管节连接密室性和强度，植筋与异形柱的配筋连接提高连接强度。
附图说明
18.图1为本发明矩形管节平面连接结构示意图。
19.图2为本发明接收端顶板顶管管节与洞口连接构造图。
20.图3为本发明接收端底板顶管管节与洞口连接构造图。
21.图4为本发明焊接钢板开孔示意图。
22.图5为本发明管节切缝处接口图。
23.图6为本发明接收端顶板后浇环梁配筋结构示意图。
24.图7为本发明接收端底板后浇环梁配筋结构示意图。
25.图8为本发明第一异形柱连接结构示意图。
26.图9为本发明第一异形柱平面配筋结构示意图。
27.图10为本发明第二异形柱连接结构示意图。
28.图11为本发明第二异形柱平面配筋结构示意图。
29.图12为本发明图11中a-a处的剖面结构示意图。
30.图13为本发明图12中b-b处的剖面结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
32.图1至图7中，一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，包括一第一异形柱20与一第二异形柱30，第一异形柱20与第二异形柱30之间固定连接一切割的矩形管节101。
33.矩形管节101呈c形结构，并且设有一切割缝105，矩形管节101由管节组10将其一角的切除部102切割去除获得，切割缝105设有厚度20mm的预埋钢板15，预埋钢板15厚度方向的一侧处设有φ25mm的锚筋12，并且另一侧处平行设有多个第一焊接钢板16。预埋钢板15远离矩形管节101的一侧设有环梁40，环梁40固定连接至内衬墙55，并且与预埋钢板15之间设有膨胀止水条50。环梁40设有l形结构的φ25mm第一预埋钢筋41与l形结构的φ32mm第二预埋钢筋42，第一预埋钢筋41、第二预埋钢筋42分别与第一焊接钢板16双面焊接。
34.矩形管节101设有管片受力筋14与管片分布筋13，并且与环梁40通过16b槽钢11固定连接，矩形管节101的外壁设有钢板18。切割缝105固定连接多个第二焊接钢板16，第二焊接钢板16设有一排等间距的通孔161。
35.图8至图13中，第一异形柱20设有一勾形结构21与一第一波形槽22，第一异形柱20包括第一主筋203。勾形结构21设有第二波形槽211，第二波形槽211通过第一植筋29固定连接至第一立柱58，第一波形槽22与矩形管节101通过第二植筋28固定连接。第一主筋203分别通过矩形箍筋201、梯形箍筋202固定连接，梯形箍筋202与矩形箍筋201的一端固定连接。
36.第二异形柱30长度方向的一侧设有凸形结构31，并且长度方向的一端处设有一第三波形槽32，第二异形柱30包括u形结构的第二主筋303。凸形结构31设有一第四波形槽311，第三波形槽32与矩形管节101通过第三植筋35固定连接，第四波形槽311通过第四植筋39固定连接至车站内衬墙59。第二主筋303依次通过第二矩形箍筋305、四边结构箍筋304与五边结构箍筋301固定连接。第二矩形箍筋305靠近矩形管节101设置，第三植筋35与第二矩形箍筋305固定连接，第二矩形箍筋305与五边结构箍筋301固定连接。
37.混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁的施工方法，包括以下步骤：s10.管节组10一角沿切割缝105的预埋钢板15将切除部102切割去除，并获得c形结构的矩形管节101，管节的端面焊接槽钢11和钢板18，以此增加管节的整体性。矩形管节101设有管片受力筋14与管片分布筋13，受力筋14与预埋钢板15焊接，矩形管节101与环梁40通过槽钢11固定连接，矩形管节101的外壁设有钢板18。切割缝105固定连接多个第二焊接钢板16，优选14个，第二焊接钢板16设有一排等间距600mm的φ75mm通孔161，作为环梁焊接钢板开孔。
38.s20.第一立柱58设有v形棱，v形棱插入第一异形柱20的勾形结构21，v形棱的一侧垂直设有多个第一植筋29，相邻两个第一植筋29的间距大于100mm，第一植筋29处的v形棱表面凿毛，v形棱表面呈波浪形结构，并且密实浇筑第一异形柱20，第一异形柱20包括第一主筋203，第一主筋203分别通过矩形箍筋201、梯形箍筋202焊接，梯形箍筋202与矩形箍筋201的一端焊接，第一主筋203、矩形箍筋201、梯形箍筋202的直径为32mm。矩形管节101位于切割缝105一端的第二植筋28处表面凿毛，呈波浪形结构，波浪形结构密实浇筑第一异形柱20，矩形管节101与第一异形柱20之间设置膨胀止水条50。
39.s30.矩形管节101另一端的第三植筋35处凿毛，凿毛结构为波浪形结构，并且密实浇筑第二异形柱30，第二异形柱30包括u形结构的第二主筋303，第二主筋303依次通过第二矩形箍筋305、四边结构箍筋304与五边结构箍筋301焊接，第二主筋303、第二矩形箍筋305、四边结构箍筋304与五边结构箍筋301的直径为25mm，车站内衬墙59位于第四植筋39的一侧凿毛，并且密实浇筑第二异形柱30，矩形管节101与第二异形柱30之间设置膨胀止水条50。
40.s40.环梁的第一预埋钢筋41、第二预埋钢筋42与矩形管节101端面锚固，矩形管节
101嵌入环梁40内部，从而使环梁40在底部托住矩形管节101顶部。
41.以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

技术特征：
1.一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于：包括第一异形柱（20）与第二异形柱（30），所述第一异形柱（20）与所述第二异形柱（30）之间固定连接切割的矩形管节（101），所述矩形管节（101）呈c形结构，并且设有切割缝（105），所述切割缝（105）设有预埋钢板（15），所述预埋钢板（15）远离所述矩形管节（101）的一侧设有环梁（40），所述环梁（40）固定连接至内衬墙（55），并且与所述预埋钢板（15）之间设有膨胀止水条（50）。2.根据权利要求1所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述预埋钢板（15）厚度方向的一侧处设有锚筋（12），并且另一侧处平行设有多个第一焊接钢板（16），所述环梁（40）设有l形结构的第一预埋钢筋（41）与l形结构的第二预埋钢筋（42），所述第一预埋钢筋（41）、所述第二预埋钢筋（42）分别与所述第一焊接钢板（16）固定连接。3.根据权利要求2所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述矩形管节（101）设有管片受力筋（14）与管片分布筋（13），并且与所述环梁（40）通过槽钢（11）固定连接，所述矩形管节（101）的外壁设有钢板（18）。4.根据权利要求2所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述切割缝（105）固定连接多个第二焊接钢板（16），所述第二焊接钢板（16）设有一排等间距的通孔（161）。5.根据权利要求1所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述第一异形柱（20）设有一勾形结构（21）与一第一波形槽（22），所述勾形结构（21）设有第二波形槽（211），所述第二波形槽（211）通过第一植筋（29）固定连接至第一立柱（58），所述第一波形槽（22）与所述矩形管节（101）通过第二植筋（28）固定连接。6.根据权利要求5所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述第一异形柱（20）包括第一主筋（203），所述第一主筋（203）分别通过矩形箍筋（201）、梯形箍筋（202）固定连接，所述梯形箍筋（202）与所述矩形箍筋（201）的一端固定连接。7.根据权利要求1所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述第二异形柱（30）长度方向的一侧设有凸形结构（31），并且长度方向的一端处设有一第三波形槽（32），所述凸形结构（31）设有一第四波形槽（311），所述第三波形槽（32）与所述矩形管节（101）通过第三植筋（35）固定连接，所述第四波形槽（311）通过第四植筋（39）固定连接至车站内衬墙（59）。8.根据权利要求7所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述第二异形柱（30）包括u形结构的第二主筋（303），所述第二主筋（303）依次通过第二矩形箍筋（305）、四边结构箍筋（304）与五边结构箍筋（301）固定连接。9.根据权利要求8所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁，其特征在于，所述第二矩形箍筋（305）靠近所述矩形管节（101）设置，所述第三植筋（35）与所述第二矩形箍筋（305）固定连接，所述第二矩形箍筋（305）与所述五边结构箍筋（301）固定连接。10.根据权利要求1-9任一所述混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s10.将管节组（10）的一角切割去除，并获得c形结构的矩形管节（101），管节的端面焊接槽钢（11）和钢板（18），以此增加管节的整体性；s20.第一立柱（58）设有v形棱，v形棱的一侧垂直设有第一植筋（29），第一植筋（29）处的v形棱表面凿毛，并且浇筑第一异形柱（20），矩形管节（101）位于切割缝（105）一端的第二
植筋（28）处表面凿毛，并且浇筑第一异形柱（20），矩形管节（101）与第一异形柱（20）之间设置膨胀止水条（50）；s30.矩形管节（101）另一端的第三植筋（35）处凿毛，并且浇筑第二异形柱（30），车站内衬墙（59）位于第四植筋（39）的一侧凿毛，并且浇筑第二异形柱（30），矩形管节（101）与第二异形柱（30）之间设置膨胀止水条（50）；s40.环梁的第一预埋钢筋（41）、第二预埋钢筋（42）与矩形管节（101）端面锚固，矩形管节（101）嵌入环梁（40）内部，从而使环梁（40）在底部托住矩形管节（101）顶部。

技术总结
本发明涉及一种混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁及其施工方法，混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁包括一第一异形柱与一第二异形柱，第一异形柱与第二异形柱之间固定连接一切割的矩形管节，矩形管节呈C形结构，并且设有一切割缝，切割缝设有预埋钢板，预埋钢板远离矩形管节的一侧设有环梁，环梁固定连接至内衬墙，并且与预埋钢板之间设有膨胀止水条。该混凝土矩形顶管斜交接收洞口环梁具有提高矩形顶管在大角度斜交接收中的完整性、受力与止水性，提高通用性，提高密实性和连接强度等优点。提高密实性和连接强度等优点。提高密实性和连接强度等优点。


技术研发人员：耿小飞 刘宗钦 魏旭峰 李扬 向泽勇 舒胜寅
受保护的技术使用者：中亿丰隧道工程股份有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/5