一种装配式地铁出入口通道结构及构件连接节点的制作方法

1.本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种装配式地铁出入口通道结构及构件连接节点。


背景技术：

2.随着我国城镇化水平不断提高及人口的快速增长，导致城市交通日益拥挤。地铁作为便捷的公共交通方式之一，可有效缓解城市交通压力，逐渐成为城市公共交通的重要发展方向。地铁出入口通道作为连接车站主体和地面的重要结构，施工质量和速度尤为重要。
3.目前，传统的建造模式多为明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等施工方式，地铁站出入口通道采用现浇工艺，建造效率低、施工周期长，现场施工的标准化程度低，而且地铁出入口通道长，施工作业空间狭小，增加了运输及吊装难度，作业环境更为恶劣。其次，密闭空间内扬尘不仅危害作业人员健康，还对环境污染较大。再者，地铁出入口通道周边水文地质条件差，现场施工湿作业量大，直接导致作业质量不易保证、易对周边建（构）筑物造成扰动等问题。
4.随着建筑工业化技术的不断发展，装配式建筑技术逐步被应用在地下工程领域，但目前装配式建筑技术多应用于地铁车站主体结构的建造，因此需要将装配式技术引入地铁出入口通道结构的建设中。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种装配式地铁出入口通道结构及构件连接节点，能够缩短施工工期，提升工程质量，降低作业强度。
6.本发明采用的技术方案如下：一种装配式地铁出入口通道结构，包括多个环状构件节段，所述环状构件节段包括预制构件、现浇封堵块以及防水压条；所述预制构件横截面为凹字形，预制构件上沿厚度方向设有精轧螺纹钢预留孔洞；两块预制构件开口相对，对接面通过榫卯结构相连，同时对接处外侧通过现浇封堵块封堵；多个环状构件节段通过榫卯结构纵向拼接并通过精轧螺纹钢相连形成整体；所述防水压条设置在两块预制构件的对接面以及相邻两个环状构件节段之间。
7.进一步地，将所述出入口通道结构的直线段和斜梯段拆分，所述环状构件节段的厚度为1.2m、1.5m、1.8m和2.1m中的一种或多种组合。
8.进一步地，所述预制构件分为上部构件和下部构件，上部构件包括顶板和两侧垂直于顶板的侧墙ⅰ；下部构件包括底板和两侧垂直于底板的侧墙ⅱ；上部构件和下部构件的对接处为其合围构成的环状构件节段侧壁弯矩最小处。
9.进一步地，所述出入口通道结构还包括防裂钢筋，上部构件和下部构件外边缘均
预留伸出钢筋，所述防裂钢筋同时与两侧的伸出钢筋搭接，并通过现浇封堵块封堵，将伸出钢筋、防裂钢筋和上、下部构件连接成整体。
10.进一步地，所述上部构件和下部构件外边缘的伸出钢筋通过精轧螺纹钢套筒固连。
11.进一步地，对接面设置的榫卯结构的榫头截面为梯形凸台，榫眼与榫头形状匹配；榫眼设置在上部构件上，榫头设置在下部构件上。
12.进一步地，所述榫眼厚度与预制构件纵向厚度相同，槽底宽度300mm，槽顶宽度200mm，槽缝宽度范围为15-30mm。
13.进一步地，所述精轧螺纹钢预留孔洞设在相邻两个环状构件节段对接的榫卯结构上，四角各设一个，根据各边长度均匀设置，相邻两个精轧螺纹钢预留孔洞间距不大于2.5m。
14.一种装配式地铁出入口通道结构的构件连接节点，所述构件连接节点包括两块拼接组成的预制构件，所述预制构件为上述的装配式地铁出入口通道结构的预制构件。
15.有益效果：1、本发明根据地铁出入口通道长的结构特点将其拆分为环状构件节段，自重小，可提前预制、进行标准化生产，大大降低构件生产、运输和吊装难度。通过构件提前预制、施工现场装配施工，缩短施工工期，提升工程质量，降低作业强度，减少环境污染，提高城市轨道交通领域绿色建造水平，以达到高效、节能、环保的可持续发展要求。
16.其次，两块预制构件开口相对的对接面及相邻节段接触部位均通过榫卯结构相连，同时相邻节段通过精轧螺纹钢连接，结构连接可靠，且多为干作业施工，显著降低劳动强度，有效改善作业环境，减少环境污染。
17.同时对接处外侧设置现浇封堵块，能够消除薄弱部位，两块预制构件的对接面以及相邻节段接触部位设置防水压条，防水性能良好，满足使用要求。
18.2、本发明从构件预制可行性和施工的便利性出发，并综合考虑结构受力的可靠性，将地铁出入口通道直线段和斜梯段拆分为多个环状构件节段，节段厚度设置多个尺寸，可根据现场施工吊装条件不同，灵活选用单一尺寸或多种尺寸组合，大大降低构件生产、运输和吊装难度。
19.3、本发明侧墙接缝位于弯矩值最小处，结构受力合理，可靠性高。
20.4、本发明上部构件和下部构件外边缘的伸出钢筋通过精轧螺纹钢套筒固连，受力性能好。
21.5、本发明对接面设置的榫卯结构榫头设置在下部构件上，不易积水。
22.6、本发明槽缝宽度范围为15-30mm，能够避免防水压条过薄被挤烂，同时槽底和槽顶的宽度设定能够确保预制构件的剩余壁厚不会过窄，能够避免安装时结构损坏。
附图说明
23.图1为本发明出入口通道结构拆分结构示意图。
24.图2（a）为环状构件节段结构示意图。
25.图2（b）为上部构件和下部构件拆分示意图。
26.图3（a）为上部构件和下部构件对接处连接示意图。
27.图3（b）为上部构件和下部构件对接处连接拆分示意图。
28.图4为精轧螺纹钢预留孔洞分布示意图。
29.图5为相邻环状构件节段连接示意图。
30.其中，1-上部构件，2-下部构件，3-现浇封堵块，4-榫卯结构，5-伸出钢筋，6-防水压条，7-精轧螺纹钢预留孔洞，8-精轧螺纹钢，9-螺母，10-垫片，11-精轧螺纹钢套筒，12-纵向螺栓连接孔，13-防裂钢筋。
具体实施方式
31.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
32.本发明提供了一种装配式地铁出入口通道结构，包括多个环状构件节段，即构件连接节点，该环状构件节段包括预制构件、现浇封堵块3以及防水压条6；预制构件横截面为凹字形，分为上部构件1和下部构件2，上部构件1包括顶板和两侧垂直于顶板的侧墙ⅰ，侧墙ⅰ同顶板一起预制；下部构件2包括底板和两侧垂直于底板的侧墙ⅱ，侧墙ⅱ同底板一起预制；上部构件1和下部构件2的对接处为其合围构成的环状构件节段侧壁弯矩最小处。
33.如图2（a）、图2（b）所示，上部构件1和下部构件2的对接面设置榫卯结构4，榫卯结构4的榫头截面为梯形凸台，榫眼与榫头形状匹配；榫眼设置在上部构件1上，榫头设置在下部构件2上。上部构件1高度为h2，下部构件2高度为h1，h2+h1=h即为环状构件节段高度。
34.环向连接时，上部构件1和下部构件2开口相对，调整上部构件1、下部构件2的榫眼、榫头，通过自重作用咬合紧密，同时对接处两侧外部通过现浇封堵块3封堵。
35.上部构件1、下部构件2沿厚度方向均设置精轧螺纹钢预留孔洞7，多个环状构件节段通过榫卯结构4纵向拼接并通过精轧螺纹钢8相连形成整体；纵向相邻环状构件节段之间的榫卯结构尺寸构造要求同上部构件1 和下部构件2之间的榫卯结构4一致；如图4所示，精轧螺纹钢预留孔洞设在相邻两个环状构件节段对接的榫卯结构4上，四角各设一个，根据各边长度均匀设置，相邻两个精轧螺纹钢预留孔洞间距不大于2.5m。
36.榫眼厚度与预制构件纵向厚度相同，槽底宽度300mm，槽顶宽度200mm，槽缝宽度范围为15-30mm，槽缝宽度指榫头与榫眼咬合后二者之间的间隙高度。本实施例中，预制构件壁厚b1为600-800mm，槽缝宽度为20mm。
37.多个环状构件节段纵向连接时，调整相邻环状构件节段的榫头、榫眼位置对准拼接，如图5所示，将精轧螺纹钢8穿过精轧螺纹钢预留孔洞7，一端通过垫片10和螺母9固定，另一端通过精轧螺纹钢套筒11与相邻节段相连，形成一个整体；环状构件节段上有沿出入口通道纵向设置的纵向螺栓连接孔12，方便连接施工。防水压条6设置在两块预制构件的对接面以及相邻两个环状构件节段之间，提升结构整体防水性能，具体地，防水压条6均位于榫卯结构4两侧。
38.如图1所示，该环状构件节段可用于地铁出入口直线段和斜梯段，节段厚度a可设置为1.2m、1.5m、1.8m和2.1m，构件节段重量30-60吨，可根据出入口结构特征、使用功能和现场施工吊装条件，灵活选用单一尺寸或多种尺寸组合。
39.如图3（a）、图3（b）所示，出入口通道结构还包括防裂钢筋13，上部构件1和下部构件2外边缘均预留伸出钢筋5，防裂钢筋13同时与两侧的伸出钢筋5搭接，并通过现浇封堵块
3封堵，将伸出钢筋5、防裂钢筋13和上、下部构件连接成整体。也可以将上部构件1和下部构件2外边缘的伸出钢筋通过精轧螺纹钢套筒固连。
40.工作原理：在使用装配式地铁出入口通道结构及构件连接节点时，首先是在完工基础上，精准定位下部构件2，在榫卯结构4处设置防水压条6，通过吊车将上部构件1与下部构件2吊装拼接；随后同样步骤施工相邻节段，并将精轧螺纹钢8穿过精轧螺纹钢预留孔洞7，一端通过螺母9和垫片10固定，另一端通过套筒连接与相邻节段连接并张拉，循环上述步骤直至完成所有节段的拼装；最后在上部结构1与下部构件2对接处榫卯结构4外侧，铺设防裂钢筋13，并与上、下伸出钢筋5搭接，架设底部和侧面模板，完成现浇封堵块3混凝土浇筑，至此完成整个结构的连接。
41.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。