[发明专利]为有间隙离散钢结构管排提供抗剪承载力的施工方法

说明书

本发明公开了一种为有间隙离散钢结构管排提供抗剪承载力的施工方法，包括步骤一、完成钢管节外翼缘、钢管节内翼缘和钢管节腹板的制作，并在所述钢管节腹板上开设波纹管穿孔；步骤二、完成第一卡件和第二卡件的制作，并将第一卡件和第二卡件分别固定在所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上，所述第一卡件和所述第二卡件沿顶进方向通长设置；步骤三、将所述钢管节腹板分别固定至所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上，完成钢管节的整个制作。本发明不仅解决了横向受力钢管排的抗剪问题，而且使得无填充混凝土管幕结构成为可能，拓展了地下工程的建设手段，推动了行业技术进步，具有良好经济、社会效益。

技术领域

本发明涉及管幕结构技术领域，尤其涉及一种为有间隙离散钢结构管排提供抗剪承载力的施工方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和人口密度的不断增加，地面可开发资源越来越少，土地利用率已趋于饱和。因此城市向地下空间发展是国际化大都市发展的必然趋势。但在都市核心区和老旧城区修建地下结构时，会存在地下空间不足、邻近设施不能触碰等难题。

本领域现有的暗挖工法凭借其对地面环境干扰较小的优势已逐渐成为在复杂环境下修建地下结构的首选方法。管幕法作为一种暗挖工法，具有施工时噪音小、地表沉降小、施工空间要求低、无需进行道路改建及管线调整、适用于多种土体的地下施工等优点。

但是现有的管幕结构，是在纵向布置钢管，横向以锁扣进行连接，并在钢管内部浇筑混凝土。由于横向锁扣的约束作用较弱，所以在土方开挖过程中主要依靠管幕结构的纵向强度和临时钢拱架形成管棚支护体系。在此基础上，新型管幕结构，如NTR(New TubularRoof)管幕结构、STS(Steel Tube Slab)管幕结构、FCSR(Flange-Channel Steel Roof)管幕结构、PCR(Prestressed Concrete Roof)管幕结构以及束合管幕结构等在近几十年中也陆续发展出来。但是，考虑整体刚度、提高结构承载力以及隔离地下水等因素，钢管节中均需填充混凝土。但这样不仅会延长施工周期、增加造价，而且也增大了施工难度及风险；同时，由于大部分的管幕结构为纵向受力，横向管节和管节间锁扣的抗剪承载力均是较小的。

因此，如何既能不需要在管排中填充混凝土，又能保证钢结构管排的抗剪承载力，是本技术领域的技术人员亟待解决的一个新技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于解决上述背景技术中提到的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种为有间隙离散钢结构管排提供抗剪承载力的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、完成钢管节外翼缘、钢管节内翼缘和钢管节腹板的制作，并在所述钢管节腹板上开设波纹管穿孔；

步骤二、完成第一卡件和第二卡件的制作，并将第一卡件和第二卡件分别固定在所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上，所述第一卡件和所述第二卡件沿顶进方向通长设置；

步骤三、将所述钢管节腹板分别固定至所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上，完成所述钢管节的整个制作；

步骤四、先将一个所述钢管节顶入土层内，而后将后相邻的所述钢管节中的所述第一卡件沿着顶入土层内的所述钢管节中的所述第二卡件顶进；

步骤五、依次施工，完成后续所述钢管节的顶进；

步骤六、通过所述钢管节腹板上开设的所述波纹管穿孔完成预应力钢绞线的穿束；

步骤七、在所述钢管节之间的注浆，待浆液逐步凝固，张拉所述预应力钢绞线使多个所述钢管节形成结构整体。

优选的，在上述步骤二中通过角焊缝将所述第一卡件和所述第二卡件分别焊接固定在所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上。

优选的，在上述步骤三中将所述钢管节腹板分别焊接固定至所述钢管节外翼缘、所述钢管节内翼缘上。