專利名稱：用預(yù)制的結(jié)構(gòu)件建造露天工程段的方法及相關(guān)的預(yù)制結(jié)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及露天工程，如道路高架橋、地下通道、橋梁、人造隧道、車庫、地下停車場等，它們豎立在建造工程前可能通過挖掘而獲得的基本上水平的區(qū)域上。
更具體地說，本發(fā)明涉及以模件方式制造的露天工程，它使用一系列建造段，所述段具有通常門形，并且沿工程的軸線連續(xù)安裝，直到達(dá)到所要求的工程尺寸為止。
具體地說，本發(fā)明涉及用鋼筋混凝土的預(yù)制構(gòu)件建造露天工程段的工藝，該工藝具有所附權(quán)利要求1前言中提到的特征。
從EP-A-219,501和EP-A-861,358可知上面類型的工藝。這兩個文獻(xiàn)都涉及利用活節(jié)型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件建造露天工程。由于在此條件下的這些構(gòu)件的尺寸不超過道路運輸所允許的限定形狀，因而這些構(gòu)件的優(yōu)點是，能夠生產(chǎn)和運輸?shù)秸归_結(jié)構(gòu)的使用地。在安裝它們時，它們被升高，以便折疊在每個構(gòu)件的相鄰體之間凸出的鋼筋，直到每個構(gòu)件達(dá)到它的最終的結(jié)構(gòu)為止。
如果工程的跨度不比約5m寬，則能夠使用包括由四個活動連接分開的五個主體的預(yù)制的結(jié)構(gòu)件。在安裝條件下，這些構(gòu)件呈現(xiàn)出門形或者倒U的形狀，它限定了工程的兩個平行的支撐立柱和拱頂，并且能夠?qū)崿F(xiàn)封閉的框架箱形結(jié)構(gòu)。使用這些構(gòu)件要求在安裝預(yù)制件后建造基礎(chǔ)混凝土地基或者底板，以將幾個預(yù)制件的支撐底座和從這些構(gòu)件的端部主體伸出的鋼筋結(jié)合。
如果工程的跨度約在5到15m之間，使用在安裝狀態(tài)下具有傾斜的倒L形的預(yù)制構(gòu)件，它們成對地并列放置，使得每對構(gòu)件構(gòu)成具有門形的工段。這些預(yù)制件的每一個都包括由兩個活節(jié)分開的三個主體，并在相應(yīng)的連續(xù)的地基底座上通過所謂的“固定鉸鏈”以活節(jié)的方式安置。在構(gòu)成工程的每個段的兩個構(gòu)件之間建造有另一固定鉸鏈，每個段具有三重鉸鏈的拱頂型的總結(jié)構(gòu)，其中一個節(jié)在中心，另外兩個在地基上。
利用上述已知的預(yù)制件建造的結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點是，能夠以極快的方式建造，同時能夠很穩(wěn)定和可靠。一般來說，在密封構(gòu)成預(yù)制件的幾個主體之間的混凝土澆灌前，這些結(jié)構(gòu)的段一旦安裝好就形成完全穩(wěn)定的單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供由預(yù)制構(gòu)件建造露天工程的工藝，它除了保持上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點外，還能夠降低完成工程的成本。
具有權(quán)利要求1所述的特征的工藝達(dá)到了這個目的。
利用這些特征，為了建造工程的各段，僅需要并排放置兩個預(yù)制構(gòu)件并在它們上面形成混凝土澆注，以便形成一個梁，使得每個段都具有固定的拱頂結(jié)構(gòu)，這類拱頂僅具有各設(shè)置在相應(yīng)構(gòu)件的各立柱底部的兩個鉸鏈。在此方式下，在工程中，每個段的蓋部分與相應(yīng)的梁一起澆灌，所述梁與具有固定端部的梁相似，承受中部的正力矩和在立柱附近的負(fù)力矩。利用這個事實，在相同的跨度和外加負(fù)荷條件下，施加在該結(jié)構(gòu)上的最大的彎矩比施加在上述現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)上的彎矩小，從而能夠?qū)⒏鶕?jù)本發(fā)明的構(gòu)件建造得較薄和較輕。從而，由于在建造構(gòu)成工程單個構(gòu)件時節(jié)省材料，能夠大量減少完成工程的成本。因為在建造的結(jié)構(gòu)的跨度和堅固性的相同的條件下，構(gòu)件較輕，因而也降低了運輸成本。而且，在完成形成梁和修整的混凝土澆灌后，由于它的蓋的上部完全是平的，因而以此方式建造的結(jié)構(gòu)使工程的防水性更容易、更可靠。
而且，本發(fā)明具有提供權(quán)利要求6所述的特征的預(yù)制構(gòu)件的目的。
由于本發(fā)明的構(gòu)件具有在蓋部上的空腔的事實，所述空腔在構(gòu)成每個工程段的兩個對稱構(gòu)件上方，用于容納在進(jìn)行工程時混凝土澆灌的部分梁，因而構(gòu)件本身的結(jié)構(gòu)能夠建造使得它比現(xiàn)有已知的構(gòu)件薄且輕。
在進(jìn)行工程時，由于它不需要在構(gòu)件安裝后必須澆灌結(jié)合在工程的基礎(chǔ)混凝土的地基的支撐的底座，也不需要使得在混凝土地基和工程每個段的直立部分之間連接的鋼筋，在運輸時它具有較小的長度和包括較小的整體尺寸，因而與每個構(gòu)件形成工程的整個段的、用于建造封閉框架箱形結(jié)構(gòu)的已知的構(gòu)件相比，這種構(gòu)件是特別有優(yōu)勢的。
由于這樣建造的工程的段具有與雙鉸鏈拱頂相似的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件具有較小的厚度，并且在跨度和外部負(fù)荷相同的條件下，施加到結(jié)構(gòu)的最大彎矩比施加在三鉸鏈型結(jié)構(gòu)已知構(gòu)件上的彎矩小，因而與相對于形成成對帶有用三鉸鏈拱頂結(jié)構(gòu)的已知構(gòu)件相比，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件也是有優(yōu)勢的。與構(gòu)件的較小厚度相對應(yīng)，材料節(jié)省，從而生產(chǎn)和運輸成本降低。由于存在在進(jìn)行工程時在兩個構(gòu)件上混凝土澆灌的梁，因而工程的各段能夠承受在中部和在每對構(gòu)件的接合區(qū)的高值的正彎矩。
而且，由于在托架主體的蓋部分中作出的空腔形成與它的自由端相應(yīng)的軸向開放的縱槽，因而能夠通過使用相同的框架建造不同長度的根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制件，所述框架具有能夠根據(jù)幾個軸向分開的位置定位的可卸下的橫向板，以便形成具有不同跨度的結(jié)構(gòu)，使得能夠以要求的方式限制所要建造的結(jié)構(gòu)件的長度。這是由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)件在托架蓋部分的自由端沒有橫向壁，而在前述已知構(gòu)件中為了限定必須作出每個工程段的中心鉸鏈的區(qū)，必須布置橫向壁。


通過閱讀下面作為非限定實施例提供并參照附圖的詳細(xì)說明，將使得本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點變得更清楚，在附圖中圖1和2是顯示根據(jù)本發(fā)明建造工程的第一和第二階段的前側(cè)視圖；圖3和4是與圖1和2相似的放大圖，示出根據(jù)本發(fā)明工程的其它建造階段；圖5是沿圖4的線V-V的更大比例的剖視圖；和圖6和7是與圖1和2相似的圖，示出根據(jù)本發(fā)明工程的進(jìn)一步建造階段。
參見圖，在地平面P下進(jìn)行的露天挖掘通常標(biāo)記為10，該露天挖掘的進(jìn)行使得能夠?qū)崿F(xiàn)如公路高架橋、地下通道、橋梁、隧道或地下車庫結(jié)構(gòu)的露天工程。
在挖掘10的底面上，建造工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，例如由一對連續(xù)的基礎(chǔ)混凝土地基12構(gòu)成，每個的頂部都具有凹下的底座14。或者，也可以利用單個的混凝土地基或兩個樁頭或其它類型已知的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制造工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
方便的是，在混凝土地基12之間的挖掘區(qū)中，豎立便攜式的腳手架或支架16，它具有工程建造用的臨時支撐件的功能，這將在下面說明中變得更清楚。
通過在相應(yīng)的基礎(chǔ)混凝土地基12的基座14中安置第一構(gòu)件18的直立部分22的自由端20并將它的托架蓋部分26的自由端24安置腳手架16的平臺上來安裝第一構(gòu)件18。
同樣，通過將與構(gòu)件18相同的第二構(gòu)件19的直立部分22的自由端20安置在相應(yīng)的基礎(chǔ)混凝土地基12中并將它的托架蓋部分26的自由端24安置在腳手架16的另一平臺上來安裝第二構(gòu)件19，使得它的自由端24與另一構(gòu)件18的自由端24接觸。這樣結(jié)合的兩個構(gòu)件18和19形成門形的結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成由在工程的軸線上連續(xù)布置的多個相似的段15組成的工程的段15。
為了能夠細(xì)調(diào)構(gòu)件18和19的相互的位置，在它們的自由端24上設(shè)有可調(diào)的延伸承受件25，例如由螺絲構(gòu)成，所述螺絲接合固定到自由端24上的相應(yīng)的螺母，并具有能夠作為相對的構(gòu)件的自由端24的肩角并作為螺絲本身的控制部分使用的螺絲頭。因此，通過改變構(gòu)件25的延伸，從而能夠達(dá)到將構(gòu)件18和19調(diào)整到最佳的安置狀態(tài)。
優(yōu)選地是，構(gòu)件18和19是活節(jié)型的預(yù)制構(gòu)件，每個構(gòu)件都包括多個鋼筋混凝土主體，它們通過在相鄰的鋼筋混凝土主體之間定位的區(qū)域中凸出的主鋼筋相互連接。具體地說，如果構(gòu)件18和19是活節(jié)的預(yù)制件，則它們的直立部分22由第一直線端主體或者直立物構(gòu)成，它們的托架蓋部分26由與第一端主體相對的第二直線端主體構(gòu)成。由相應(yīng)的直線中間主體構(gòu)成的傾斜部分28放置在由部分22和26構(gòu)成的兩個主體之間。由每個構(gòu)件18和19的部分22，28和26構(gòu)成的主體，由于對應(yīng)鋼筋混凝土主體之間區(qū)域的主鋼筋的彎曲而能夠活動連接，使得這兩個構(gòu)件18和19能夠從它們的運輸?shù)恼归_結(jié)構(gòu)開始呈現(xiàn)出它們的安裝的結(jié)構(gòu)，如倒和斜“L”或“U”形。
在構(gòu)件18，19的直立部分的自由端20上以已知方式制造固定鉸鏈，以便將構(gòu)件18和19安置在相應(yīng)的基礎(chǔ)混凝土地基12上，至少有限定轉(zhuǎn)動的可能性。為此，每個構(gòu)件18和19都具有由安置在底座14中的凸圓筒形表面所限定的附件21，它構(gòu)成固定鉸鏈的一半部分。通過在底座14和構(gòu)件18，19的部分22的自由端之間進(jìn)行混凝土澆灌，形成固定鉸鏈的另一半部分。在混凝土澆灌硬化時，它限定固定鉸鏈的第二半部分，它的形狀與第一半部分的形狀相對應(yīng)并且互補(bǔ)。優(yōu)選地是，在形成固定鉸鏈的第二半部分的混凝土澆灌前，在鉸鏈的兩個半部分之間放置例如由高密度的聚乙烯板(未示出)構(gòu)成的抗摩擦材料的填料。
托架蓋部分26具有中空的基本U形的截面，它的下方由底30限定，側(cè)面由一對與底30垂直延伸的側(cè)壁32限定。側(cè)壁32優(yōu)選地是錐形，使得側(cè)壁高度向著部分26的自由端24減小。底30和側(cè)壁32限定槽34，該槽在自由端24處開放。槽34用于容納工程中進(jìn)行的混凝土澆灌36一部分，以便其疊置到工程的各段的構(gòu)件18和19上。
方便地是，用于結(jié)合到混凝土澆灌36中的輔助鋼筋38從托架部分26的側(cè)壁32向上伸出。
優(yōu)選地是，如圖3箭頭A所示意性示出的，在進(jìn)行混凝土澆灌36前，將由輔助鋼筋42構(gòu)成的附加鋼筋40插在槽34內(nèi)。
如圖5所更清楚示出的，進(jìn)行混凝土澆灌36，以同時形成用于工程的多個相鄰段15的單一的混凝土板。這樣，混凝土澆灌36構(gòu)成工程的單一的混凝土板，同時提供段15的有效的截面連接。為此，在進(jìn)行混凝土澆灌前和在結(jié)構(gòu)的相應(yīng)槽34中插入直線鋼筋40前，在相鄰段15之間的位置中和上述鋼筋40上與工程的軸線的橫向插入鋼筋44和46，并且在與構(gòu)件18和19的相鄰主體之間的空間50相應(yīng)的、蓋部26的自由端24的附近和直線鋼筋結(jié)構(gòu)40上插入縱向鋼筋48。
在完成工程時，當(dāng)混凝土澆灌硬化時，能夠填滿在挖掘10的底和側(cè)面和工程的外側(cè)之間所留下的空間，以便恢復(fù)地平面P的路基。
權(quán)利要求
1.用鋼筋混凝土的預(yù)制件建造露天工程段的工藝，包括以下步驟—布置第一和第二預(yù)制構(gòu)件(18，19)，每個構(gòu)件都包括直立部分(22)和與所述直立部分(22)連接的至少一個蓋部分(26)；—通過將第一構(gòu)件(18)的直立部分(22)的自由端(20)安置在相應(yīng)的基礎(chǔ)部分(12)上而安裝所述第一構(gòu)件(18)；—通過將第二構(gòu)件(19)的直立部分(22)的自由端(20)安置在相應(yīng)的基礎(chǔ)部分(12)上而安裝所述第二構(gòu)件(19)，使得這兩個構(gòu)件(18，19)對稱地布置，第一和第二構(gòu)件(18，19)的蓋部分(26)的自由端(24)彼此相對地布置，其特征在于每個構(gòu)件(18，19)都具有與所述蓋部分(26)相對應(yīng)的空腔，兩個構(gòu)件(18，19)的空腔基本對準(zhǔn)，以便構(gòu)成連續(xù)的槽(34)，并且所述工藝包括在工程中在所述連續(xù)的槽(34)內(nèi)進(jìn)行澆灌混凝土的操作，以便制造疊置到兩個構(gòu)件(18，19)上并且緊固到兩個構(gòu)件上的梁。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，每個構(gòu)件(18，19)都是預(yù)制件，它包括通過主鋼筋彼此連接的多個鋼筋混凝土主體(22，28，26)，所述主鋼筋在相鄰的鋼筋混凝土主體(22，28，26)之間凸出，每個構(gòu)件(18，19)適于由于主鋼筋的彎曲而活動連接，安裝構(gòu)件(18，19)的步驟包括彎曲主鋼筋，直到兩個構(gòu)件(18，19)呈現(xiàn)基本倒L形結(jié)構(gòu)為止。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟，在工程中進(jìn)行澆灌混凝土(36)以形成疊置到兩個構(gòu)件(18，19)上的梁之前，將由輔助鋼筋(42)構(gòu)成的直線鋼筋(40)插入由蓋部分(26)的空腔限定的槽(34)中。
4.如權(quán)利要求1到3任何一項所述的工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟，在工程的軸線的橫向方向?qū)摻?44，46)插入工程的相鄰段(15)之間，和與構(gòu)件(18，19)的相鄰主體(22，28，26)之間限定的空間(50)對應(yīng)地在構(gòu)件(18，19)的蓋部分(26)的自由端(24)附近平行于工程的軸線方向插入鋼筋(48)，并包括如下階段在工程中同時，通過單一混凝土澆灌(36)，形成疊置到工程的各段(15)的多個梁，使得工程的每個段(15)的構(gòu)件(18，19)和多個相鄰段(15)彼此連接。
5.如權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，每個構(gòu)件(18，19)都具有在它的直立部分(22)的自由端(20)上由圓筒形表面限定的附件(21)，安裝每個構(gòu)件(18，19)的步驟包括在相應(yīng)的基礎(chǔ)部分(12)上通過在構(gòu)件(18，19)和相應(yīng)的基礎(chǔ)部分(12)之間在工程中進(jìn)行的混凝土澆灌，形成與所述附件(21)相對應(yīng)的圓筒形基座的操作，從而制成用于構(gòu)件(18，19)相對于基礎(chǔ)部分(12)的活動連接的固定鉸鏈，在所述附件(21)和所述圓筒形基座之間優(yōu)選地放入抗摩擦材料的填料。
6.用于建造露天工程段(15)的預(yù)制構(gòu)件，包括用于將構(gòu)件(18，19)安置在基礎(chǔ)部分(12)上的直立部分(22)；和連接到所述直立部分(22)的至少一個蓋部分(26)，其特征在于所述蓋部分(26)具有空腔(34)，它用于容納在工程中進(jìn)行澆灌(36)制造的部分連續(xù)梁，所述梁疊置到一對相對對稱布置的構(gòu)件(18，19)上。
7.如權(quán)利要求6所述的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件包括多個鋼筋混凝土的預(yù)制主體(22，28，26)，它們通過在相鄰的鋼筋混凝土主體(22，28，26)之間凸出的主鋼筋彼此連接，使得所述構(gòu)件(18，19)由于對應(yīng)于相鄰鋼筋混凝土主體(22，28，26)之間的區(qū)域的主鋼筋的彎曲而活動連接。
8.如權(quán)利要求7所述的構(gòu)件，其特征在于，所述鋼筋混凝土主體包括限定直立部分(22)的第一直線端主體；在構(gòu)件(18，19)的安裝狀態(tài)中限定傾斜部分(28)的中間主體；和限定托架部分(26)的第二直線端主體，其中所述托架部分(26)具有限定了縱槽(30)的基本U形截面，，縱槽(30)的指向與所述中間主體(28)相反側(cè)的自由端(24)軸向開放。
9.如權(quán)利要求8所述的構(gòu)件，其特征在于，所述縱槽(30)由錐形側(cè)壁(32)側(cè)面限定，該側(cè)壁的高度向托架部分(26)的自由端(24)減小。
10.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)件，其特征在于，所述輔助鋼筋(38)從所述錐形側(cè)壁(32)伸出。
11.如權(quán)利要求10所述的構(gòu)件，其特征在于，在托架部分(26)的自由端(24)設(shè)有可調(diào)節(jié)的伸展承受部件(25)，從而能夠改變構(gòu)件與對稱布置的另一構(gòu)件(18，19)和相應(yīng)的相對托架部分(26)的距離。
12.如權(quán)利要求9-11任一項所述的構(gòu)件，其特征在于，所述直立部分(22)在自由端(20)上具有附件(21)，該附件(21)限定凸圓筒形表面，其用于在工程中建造的相應(yīng)形狀的基座中將構(gòu)件(18，19)安置在基礎(chǔ)部分(12)上，在所述附件(21)和所述相應(yīng)基座之間優(yōu)選地放置抗摩擦材料的填料。
全文摘要
一種用鋼筋混凝土的預(yù)制構(gòu)件建造露天工程段的工藝，包括以下步驟布置第一和第二預(yù)制構(gòu)件(18，19)，它們各包括直立部分(22)和的至少一個蓋部分(26)；和通過在各自基礎(chǔ)部分(12)上安置相應(yīng)直立部分(22)的自由端(20)來安裝兩個構(gòu)件(18，19)的階段，使得兩個構(gòu)件(18，19)相對對稱地布置。每個構(gòu)件(18，19)都具有對應(yīng)各自蓋部分(26)的空腔，兩個構(gòu)件(18，19)的空腔構(gòu)成連續(xù)的槽(34)，以便通過工程中在所述連續(xù)槽(34)中進(jìn)行澆灌混凝土(36)，形成疊置在兩個構(gòu)件(18，19)上并且緊固在兩個構(gòu)件上的梁。
文檔編號E04B1/344GK1764761SQ200480008317
公開日2006年4月26日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者卡洛·基亞維斯 申請人:卡洛·基亞維斯