[发明专利]大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构及施工方法

权利要求书

1.大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，包括多个角管(1)、多个方钢管(2)和多根后张法预应力束；多个所述角管(1)和多个所述方钢管(2)围成横截面成凸多边形的管状结构；

每一所述角管(1)均设置于所述管状结构的横截面的转角位置；每一所述角管(1)与相邻的所述方钢管(2)之间均设有限位结构；

多个所述方钢管(2)分别对应所述管状结构的横截面的各条直边设置；每两个相邻的所述方钢管(2)之间均设有所述限位结构；

对应所述管状结构的横截面的每一条直边的多个所述方钢管(2)，以及相应的两个所述角管(1)均通过后张法预应力束锚固固定；

每一所述后张法预应力束锚固固定中的每一钢绞线(4)的两端均分别锚固于相应的两个所述角管(1)内；

每一所述方钢管(2)与相邻的所述方钢管(2)之间或者与相邻的所述角管(1)之间均填充混凝土进行密封。

2.根据权利要求1所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，所述限位结构为设置于每一所述角管(1)与相邻的所述方钢管(2)之间的两个接触面上，或者每两个相邻的所述方钢管(2)之间的两个接触面上的凹头(15)和凸头(17)。

3.根据权利要求2所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，每一所述凹头(15)均由相应的所述接触面所对应的所述角管(1)或所述方钢管(2)的外壁沿所述接触面的法向延伸形成；

所述外壁延伸出相应的所述接触面的部分为相应的所述凹头(15)的侧壁(16)。

4.根据权利要求3所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，设有所述凹头(15)的所述接触面所对应的另一接触面上设有所述凸头(17)；

每一所述凸头(17)均对应相应的所述凹头(15)的侧壁(16)设置，使另一所述接触面与设有所述凹头(15)的所述接触面能够通过所述凹头(15)和所述凸头(17)形成卡接。

5.根据权利要求4所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，设有所述凹头(15)的所述接触面上对应所述凹头(15)的侧壁(16)内侧的位置均设有所述凸头(17)；设有所述凹头(15)的所述接触面上设置的所述凸头(17)至所述凹头(15)的侧壁(16)间的距离与另一所述接触面上设置的所述凸头(17)相匹配，能够卡接另一所述接触面上设置的所述凸头(17)。

6.根据权利要求1所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，每一所述角管(1)与相邻的所述方钢管(2)之间的两个接触面上，或者每两个相邻的所述方钢管(2)之间的两个接触面上对应相应的所述钢绞线(4)均设有开孔(8)；

每一所述角管(1)内对应每一所述开孔(8)的位置均为后张锚固端(6)，均设有锚固装置；

每一所述方钢管(2)内的两个所述接触面的每一对所述开孔(8)之间均设有用于穿设相应的所述钢绞线(4)的波纹管(3)。

7.根据权利要求6所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，每一所述后张锚固端(6)设置的所述锚固装置均包括夹片锚具和钢垫板。

8.根据权利要求1所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，每一所述方钢管(2)内均设有中肋板(13)；每一所述中肋板(13)的两端均通过螺栓(11)、螺母(12)、焊缝(10)和角钢(9)与相应的所述方钢管(2)的内壁固定连接。

9.根据权利要求1所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构，其特征在于，所述管状结构内采用钢筋混凝土、钢结构或者简单砌体隔墙堆积后做结构(7)。

10.根据权利要求1所述的大断面地下空间非开挖施工的预应力束合结构的施工方法，步骤如下：

步骤1、以标高最高的所述角管(1)为起点，分批顶进所有的所述角管(1)和所有的所述方钢管(2)，形成横截面成凸多边形的所述管状结构；

步骤2、由工人进入每一所述方钢管(2)，通过开孔(8)穿设波纹管(3)；同时，在每一所述方钢管(2)内设置中肋板(13)；

步骤3、在所述波纹管(3)内穿引钢绞线(4)，然后在所有所述方钢管(2)间隙进行混凝土填充(5)；

步骤4、待混凝土达到设计强度后，在所述角管(1)内张拉所有的所述钢绞线(4)，达到设置的张拉值后通过后通过后张锚固端(6)固定；张拉过程需要确保不出现拉应力；

步骤5、开挖所述管状结构内部的土体；从所述管状结构内部仔细检查各个所述方钢管(2)间是否存在混凝土开裂或剥离，如有则在所述混凝土开裂或剥离处采用聚氨酯(14)密封。