[发明专利]用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构及施工方法

权利要求书

1.用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构，包括多个并排的由排管围成的管状结构；其特征在于：

多个所述管状结构包括通过后张钢绞线(8)束合，槽榫锁扣结构限位若干A类标准管(2)，并填充高强度混凝土形成的顶部、底部和两个外侧墙，以及通过槽榫锁扣结构限位若干B类标准管(5)，由浇捣孔(14)连通，并填充高强度混凝土形成的中隔墙；

两个所述外侧墙与相应的所述顶部和所述底部之间均通过锚固边角管(1)连接；每一所述锚固边角管(1)内均锚固相应的所述顶部、相应所述底部或者相应的外侧墙内的所述后张钢绞线(8)，与相应的所述A类标准管(2)之间通过槽榫锁扣结构限位，并填充高强度混凝土；

所述顶部与每一所述中隔墙之间均通过A类锚固中角管(3)连接；

所述底部与每一所述中隔墙之间均通过B类锚固中角管(4)连接；

所述顶部和所述底部的所述后张钢绞线(8)均为多段张拉，两端分别锚固于相应的所述锚固边角管(1)，中间断点均锚固于相应的所述A类锚固中角管(3)或者相应的所述B类锚固中角管(4)；

每一所述A类锚固中角管(3)和每一所述B类锚固中角管(4)与相应所述B类标准管(5)之间均通过槽榫锁扣结构限位，通过浇捣孔(14)连通；

在永久使用阶段，每一所述中隔墙的若干所述B类标准管(5)均作为立柱，超过所述立柱设计范围的部分均割除，剩余部分采用连接螺栓(11)和螺母(12)固定，并通过连接螺栓(11)和螺母(12)与相应的所述A类锚固中角管(3)和所述B类锚固中角管(4)固定，然后采用钢格构形式对中部节点(15)和端部节点(16)加固形成所述立柱；

每一所述中部节点(15)在相应的所述B类标准管(5)割除超过所述立柱的设计范围的部分并裸露混凝土表面和所述B类标准管(5)剩余部分的外壁涂抹胶粘剂后，完成与加强角钢(18)之间的紧密粘结；

每一所述中部节点(15)在相应的所述B类标准管(5)割除超过所述立柱的设计范围的部分后，通过角焊缝(21)完成加强肋板与加强角钢(18)的固定；

每一所述端部节点(16)均通过加强角钢(18)与加强肋板顶底部之间的角焊缝(21)与相应的所述A类锚固中角管(3)或者相应的B类锚固中角管(4)固定。

2.根据权利要求1所述的用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构，其特征在于，每一中隔墙的若干所述B类标准管(5)在割除超过所述立柱的设计范围的部分后，剩余部分均涂抹结构加固用胶粘剂(19)进行结构加固。

3.根据权利要求1所述的用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构，其特征在于，每一中隔墙的若干所述B类标准管(5)割除超过所述立柱的设计范围的部分后，剩余部分通过焊接方式设置多个沿竖直方向均布的加强框架；每一所述加强框架均通过角焊缝(21)连接多个加强肋板(20)和多个加强角钢(18)形成。

4.根据权利要求1所述的用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构，其特征在于，每一所述混凝土浇捣孔(14)均不小于150mm。

5.根据权利要求1所述的用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构，其特征在于，每一所述后张钢绞线(8)均为双排钢绞线。

6.根据权利要求1所述的用于连续大跨度地下空间的预应力束合结构的施工方法，步骤如下：

步骤1、根据覆土及其他竖向荷载定义不同张拉段；其中，位于多个所述管状结构两侧的两个所述管状结构为端部张拉段，位于两个所述端部张拉段之间每一所述管状结构均为中间张拉段；

步骤2、以左上角的所述锚固边角管(1)为起点，通过槽榫锁扣结构定位，完成顶部、底部、外侧墙和中隔部的各所述A类标准管(2)、所述B类标准管(5)、所述锚固边角管(1)、所述A类锚固中角管(3)和所述B类锚固中角管(4)的分批顶进，初步连接成暂不可横向承载的整体；

在每一所述A类标准管(2)的预设穿孔穿设波纹管(6)，在每一所述A类锚固中角管(3)、每一所述B类锚固中角管(4)和每一所述锚固边角管(1)安装锚固装置；

步骤3、穿设所述后张钢绞线(8)；

然后在所有所述A类标准管(2)内部及互相连接区域填充高清度混凝土，并且同步张拉所述后张钢绞线(8)，达到设置的张拉值后通过后张锚固端固定；使顶部、底部和两个外侧墙受力连续；

在每一所述中隔墙的若干B类标准管(5)处于所述立柱设计范围内的部分采用连接螺栓(11)和螺母(12)固定，并通过连接螺栓(11)和螺母(12)与相应的所述A类锚固中角管(3)和所述B类锚固中角管(4)固定；

步骤4、对所述后张锚固端喷涂防腐漆后，在所有所述锚固边角管(1)、所有所述A类锚固中角管(3)、所有所述B类锚固中角管(4)和所含有所述B类标准管(5)内及互相连接区域填充高清度混凝土；

步骤5、以所述中隔部为分界，采用各张拉段大断面同步开挖内部土体(13)；

步骤6、割除每一所述B类标准管(5)超过所述立柱设计范围的部分，在剩余部分均涂抹结构加固用胶粘剂(19)进行结构加固；然后在剩余部分通过焊接方式设置多个沿竖直方向均布的加强框架；

步骤7、从内部仔细检查各方钢管间是否存在混凝土开裂或剥离，如有，则在缝隙处采用聚氨酯(23)密封；

步骤8、形成能够直接使用的连续大跨度地下空间，或者根据功能需要采用后做的钢筋混凝土结构、钢结构或者简单砌体隔墙，完成空间任意分隔。