一种地下工程节点处理结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及管片连接技术领域，尤其涉及一种地下工程节点处理结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着城市地下空间开发的不断发展，大型地下空间开发日益增多，通过建造小型地下空间群，再进行空间结构改造最终形成大型地下空间的方式较传统暗挖工法更可行。通过分部建造各个单元后进行结构改造完成整个地下结构，在结构转换之前需要对各结构单元之间进行组合。需要在结构转换过程中做好防水处理，同时施工完成节点连接，传统方法中在各分部单元接口处通过管片预留孔向接缝周边土体插入注浆管进行压浆，对接缝处土体进行加固并止水。注浆止水施工工序复杂，工期较长，防水效果一般，适用范围较小。相邻钢筋混凝土结构之间采用接头机械连接钢筋，现浇混凝土结构实现结构连接，由于分部结构顶进过程中相邻隧道难免形成错台，导致钢筋连接长度不一，难以加工，且相邻钢筋混凝土构件之间预留间距较小，节点连接施工困难。
3.需要一种新型的节点处理方法，使得防水效果更好，节点连接更可靠，施工更便捷。


技术实现要素：

4.针对上述的技术问题，本发明提出一种地下工程节点处理结构，用以解决现有技术中的节点连接施工困难、防水效果不好的问题。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种地下工程节点处理结构，包括榫卯单元，用于连接相邻的管片，且榫卯单元设置在管片连接处的一侧，对管片的连接过程进行定位；钢混结构，设置在管片连接处的另一侧；防水单元，防水单元与榫卯单元相配合用于密封相邻的管片之间的连接。该结构通过榫卯单元简化管片之间的连接施工，避免管片之间错台和间距大小不一，造成施工困难，避免相邻钢筋混凝土构件之间预留间距大小不一，节点连接施工困难，且使得相邻管片连接紧密，起到初步防水的作用；通过与榫卯单元配合的防水单元进一步提高防水效果。
6.优选地，为了便于相邻管片的连接，所述榫卯单元包括公榫和母榫，公榫和母榫分别连接在相邻的管片上。
7.优选地，为了使防水单元与榫卯单元配合紧密，所述公榫包括插入母榫的榫接端头，榫接端头上设有凹槽，所述防水单元包括设置在凹槽内的防水密封件。
8.优选地，为了提高防水效果，所述防水密封件为可充填防水件，可充填防水件上设有充填口，充填口连接有充填管路。
9.优选地，为了提高榫卯连接的防水密封效果，所述母榫内设有密封油脂。
10.优选地，为了加强管片连接处的节点结构，所述钢混结构包括组合式钢筋件和包裹在组合式钢筋件上混凝土形成混凝土节点，所述组合式钢筋件包括锚固件和预埋连接在
管片上的预埋筋，预埋筋与锚固件连接；所述锚固件为“t”型结构，“t”型结构包括锚固筋和连接在锚固筋端部的锚固螺栓；所述预埋筋通过套筒与锚固件连接。
11.优选地，为了提高组合式钢筋件的牢固性和稳定性，所述组合式钢筋件包括若干个预埋筋和若干个锚固件，所述预埋筋和/或锚固件之间连接有结构筋。
12.优选地，为了强化节点，所述组合式钢筋件上浇筑有混凝土形成混凝土节点。
13.优选地，为了实现永久防水，所述管片上预埋有止水带，且止水带穿过管片与混凝土节点的连接处。
14.优选地，为了提高永久防水的效果，所述止水带上设有膨胀止水条，且膨胀止水条位于管片与混凝土节点的接缝处。
15.优选地，为了便于可拆卸支撑的拆装，还包括用于支撑管片的可拆卸支撑，且可拆卸支撑与相邻的管片均可拆连接。
16.一种如上述任一项所述的地下工程节点处理结构的施工方法，包括如下步骤：s1.预制管片，并在管片上设置预埋筋、止水带、用于连接可拆卸支撑的预埋螺栓和用于连接公榫或母榫的预埋连接件；s2.将公榫或母榫与管片上的预埋连接件连接，并将锚固件与预埋筋连接；s3.将管片依次设置在地下空间内的相应位置，其中，先设置母榫朝外侧的管片，后设置的管片的公榫中放入可充填防水件之后，并将后设置的管片的公榫朝内侧插入先设置的管片的母榫内进行榫卯连接；并设置可拆卸支撑且将可拆卸支撑与预埋螺栓连接；s4.对可充填防水件充气或注浆使得可充填防水件膨胀后密封公榫的榫接端头与母榫之间的缝隙；s5.在止水带上设置膨胀止水条，并在预埋筋和/或锚固件之间设置结构筋；s6.在相邻的管片、榫卯单元和可拆卸支撑合围成的空间内浇筑混凝土形成混凝土节点；s7.拆除可拆卸支撑。
17.本发明的有益效果：1.通过榫卯单元简化管片之间的连接施工，避免管片之间错台和间距大小不一，造成施工困难，且使得相邻管片连接紧密；避免相邻钢筋混凝土构件之间预留间距大小不一，节点连接施工困难；2.通过与榫卯单元配合的防水单元提高临时防水效果；3.通过防水密封件密封榫接端头与母榫之间的间隙，起到密封防水的作用；并且防水密封件设置在凹槽内，可避免管片顶进过程中防水结构与土体或者钢板接触被破坏；4.通过密封油脂充满公榫与母榫之间的间隙，进一步提高榫卯连接的防水密封效果；5.通过锚固螺栓实现节点连接连接，施工速度快；6.通过预埋止水带加遇水膨胀橡胶条防水效果较好。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的管片与榫卯单元以及防水密封件的结构示意图；图3为本发明的管片与榫卯单元、防水单元以及组合式钢筋件的结构示意图；图4为本发明的管片与可拆卸支撑的连接结构示意图；图5为本发明的榫卯单元和混凝土节点的结构示意图。
20.图中：1-管片，2-可拆卸支撑，3-受力筋，4-分布筋，5-公榫，6-木榫，7-止水带，8-防水密封件，9-膨胀止水条，10-密封油脂，11-榫卯预埋板，12-榫卯预埋筋，13-预埋螺栓，14-锚固螺栓，15-预埋筋，16-套筒，17-锚固筋。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1~图5所示，本发明的实施例1所述的一种地下工程节点处理结构，用于连接设置在地下空间内的管片1；该处理结构包括榫卯单元、钢混结构和防水单元；榫卯单元设置在管片1上，用于连接相邻的管片1，且榫卯单元设置在管片1连接处的一侧，不仅起到一定的密封作用，还可对管片1的连接过程进行定位，避免管片之间错位；钢混结构设置在管片1连接处的另一侧，起到加强该地下工程节点的作用，使节点连接更可靠；防水单元，防水单元与榫卯单元相配合用于密封相邻的管片1之间的连接，使得防水效果更好。该结构通过榫卯单元简化管片之间的连接施工，避免管片之间错台和间距大小不一，造成施工困难，且使得相邻管片连接紧密，起到初步防水的作用；通过与榫卯单元配合的防水单元进一步提高防水效果。
23.优选地，如图2所示，所述榫卯单元包括相配合的公榫5和母榫6，公榫5和母榫6分别连接在相邻的管片1上。具体地，公榫5和母榫6分别通过预埋连接件连接在管片1的侧面。本实施例中，位于端部的管片一侧设置公榫或母榫，位于中间的管片1一侧设置公榫5、另一侧设置母榫6；预埋连接件包括露出在管片1侧面的预埋板11和位于管片1内部的预埋板锚固筋12，预埋板11固定连接在预埋板锚固筋12的端部；并且，公榫5和母榫6分别通过支撑结构与预埋连接件连接，用于使管片1之间形成一定的并且大小统一的间距，便于节点施工。当管片拼装时，相邻的管片1之间通过母榫6插入公榫5进行初步的连接，该种连接方式起到定位作用，避免相邻管片1之间形成错台，导致钢筋连接长度不一，难以加工；且避免相邻钢筋混凝土构件之间预留间距大小不一，节点连接施工困难。
24.优选地，如图2所示，所述公榫5包括插入母榫6的榫接端头，榫接端头通过支撑件固定在管片1侧面，榫接端头上朝向母榫6的一侧设有凹槽，所述防水单元包括设置在凹槽内的防水密封件8。本实施例中，榫接端头为“u”型结构。当榫接端头插入母榫6内后，将防水密封件8压向母榫6内壁，防水密封件8密封榫接端头与母榫6之间的间隙，起到密封防水的作用；并且防水密封件8设置在凹槽内，可避免管片顶进过程中防水结构与土体或者钢板接
触被破坏。
25.优选地，如图2所示，所述母榫6内设有密封油脂10。当榫接端头插入母榫6内后，密封油脂10充满公榫与母榫之间的间隙，进一步提高榫卯连接的防水密封效果。
26.优选地，如图3所示，所述钢混结构包括组合式钢筋件和包裹在组合式钢筋件上混凝土形成混凝土节点，所述组合式钢筋件包括锚固件和预埋连接在管片1上的预埋筋15，预埋筋15一部分预埋在管片1内、另一部分露出管片1侧面位于节点内，预埋筋15与锚固件连接。
27.优选地，如图3所示，本实施例中，所述锚固件为“t”型结构，“t”型结构包括锚固筋17和连接在锚固筋17端部的锚固螺栓14，锚固筋17与锚固螺栓14可以是垂直连接也可以是锐角连接。其他实施例中，锚固件可为其他字母结构或“十”字型结构。采用锚固螺栓14实现节点钢筋连接，施工速度快。所述预埋筋15通过套筒16与锚固件连接。本实施例中，预埋筋15的端部连接套筒16，套筒16另一端与锚固筋17远离锚固螺栓14的一端连接。
28.优选地，如图5所示，所述组合式钢筋件包括若干个预埋筋15和若干个锚固件，所述预埋筋15和/或锚固件之间连接有结构筋。所述结构筋包括受力筋3和分布筋4，受力筋3和分布筋4分别横向和纵向连接在预埋筋15或锚固筋17之间。
29.优选地，如图1和图4所示，该节点处理结构还包括用于支撑管片1的可拆卸支撑2，可拆卸支撑2位于节点下方，且可拆卸支撑2与相邻的两个管片1均可拆连接。本实施例中，可拆卸支撑2与管片1螺栓连接，管片1预制过程中在管片1相应位置设有预埋螺栓13。
30.实施例2，其与实施例1的区别在于，如图3和5所示，所述管片1上预埋有止水带7，且止水带7穿过管片1与混凝土节点的连接处。具体地，止水带7设置在管片1侧面中部即靠近相邻管片的位置中部，止水带7一部分位于管片1内、另一部分露出管片1外侧。本实施例中，止水带7近似垂直于管片1的侧面设置。
31.实施例3，其与实施例2的区别在于，如图3和5所示，所述止水带7上设有膨胀止水条9，且膨胀止水条9位于管片1与混凝土节点的接缝处。预埋止水钢板加遇水膨胀橡胶条防水效果较好。
32.实施例4，与实施例3的区别在于，如图2所示，所述防水密封件8为可充填防水件，可充填防水件端部设有充填口，充填口连接有充填管路（图中未画出）用于充填。
33.实施例5，一种地下工程节点处理结构的施工方法，包括如下步骤：s1.预制管片1，并在预制过程中在管片1的相应位置预埋预埋筋15、止水带7、用于连接可拆卸支撑2的预埋螺栓13和用于连接公榫5或母榫6的预埋连接件；s2.将公榫5或母榫6分别与管片1上的预埋连接件连接，其中，包括将公榫5或母榫6分别与支撑结构连接并将支撑结构与预埋连接件两块，并将锚固件通过套筒16与预埋筋15连接，本实施例中，该步骤连接方式均为焊接；s3.将管片1依次设置在地下空间内的相应位置，其中，先设置母榫6朝外侧的管片（1），后设置的管片1的公榫5的凹槽中放入可充填防水件之后，将后设置的管片1的公榫5的榫接端头朝内插入先设置的管片1的母榫6内进行榫卯连接，密封油脂10充盈公榫5与母榫6之间的间隙；一边设置管片，一边设置可拆卸支撑2，设置过程中将可拆卸支撑2与预埋螺栓13连接起到支撑管片1的作用；s4.对可充填防水件充气或注浆使得可充填防水件膨胀后密封公榫5的榫接端头
与母榫6之间的缝隙；s5.在止水带7上紧靠着管片侧面设置膨胀止水条9，并在预埋筋15和/或锚固件之间连接设置结构筋；s6.在相邻的管片1、榫卯单元和可拆卸支撑2合围成的空间内浇筑混凝土形成混凝土节点；s7.重复s3~s6的步骤，直至管片施工完毕，拆除可拆卸支撑2。
34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。