1.本实用新型涉及一种地下工程输水管道，尤其涉及一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构。
背景技术：
2.目前的地下工程输水管道设计中，受地质条件限制，常常采用埋藏式压力钢管与围岩联合承载的设计理念。钢管外包混凝土一般采用常规混凝土，由于钢管外侧空间狭小，底部支撑加固件、加劲环、排水管等较多，人工振捣困难，混凝土往往难以浇筑密实，影响围岩承载效果，对钢管受力不利。另外，钢管顶部由于技术条件限制，混凝土浇筑完成后存在较大空腔，后期回填灌浆量较大，增加了工程投资。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构，改善混凝土填充效果，避免底部空洞出现，减少顶部后期回填灌浆工程量。
4.本实用新型的技术方案是：一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构包括钢管，在钢管外周设置的围岩开挖面，在所述钢管和围岩开挖面之间设置的混凝土层；所述混凝土层包括底部自密实混凝土层、中部常规混凝土层和顶部自密实混凝土层，所述底部自密实混凝土层设于所述钢管的底部，所述顶部自密实混凝土层设于所述钢管的顶部，所述中部常规混凝土层在所述钢管的两侧连接于所述底部自密实混凝土层和顶部自密实混凝土层之间。
5.自密实混凝土是指：在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。
6.常规混凝土是指：强度等级在c60以下。
7.上述方案中，结合使用自密实混凝土和常规混凝土，有效改善了混凝土填充效果，避免人工振捣及底部空洞出现，减少顶部后期回填灌浆工程量。
8.优选的，所述底部自密实混凝土层位于钢管底拱的90
°
范围。
9.优选的，所述底部自密实混凝土层沿钢管的竖直径向中心线对等分布。
10.优选的，所述顶部自密实混凝土层位于钢管顶拱的60
°
范围。
11.优选的，所述顶部自密实混凝土层沿钢管的竖直径向中心线对等分布。
12.优选的，所述钢管的外形为等径管、渐变管、弯管或岔管中的任意一种。
13.与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：钢管外周围岩开挖面的施工，结合使用自密实混凝土和常规混凝土，解决了钢管底部难以浇筑密实，以及顶部空腔大、回填灌浆量大的问题，使围岩与钢管能更好联合承载。
附图说明
14.图1为本实用新型提供的地下埋藏式钢管外包混凝土结构的横截面示意图。
15.附图中：1-钢管、2-围岩开挖面、3-混凝土层、31-底部自密实混凝土层、32-中部常规混凝土层、33-顶部自密实混凝土层、h-钢管的竖直径向中心线。
具体实施方式
16.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
17.如图1所示，本实施例提供的一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构包括钢管1，在钢管1外周设置的围岩开挖面2，在所述钢管1和围岩开挖面2之间设置的混凝土层3。
18.所述混凝土层3包括底部自密实混凝土层31、中部常规混凝土层32和顶部自密实混凝土层33。所述底部自密实混凝土层31设于所述钢管1的底部，所述顶部自密实混凝土层33设于所述钢管1的顶部，所述中部常规混凝土层32在所述钢管1的两侧连接于所述底部自密实混凝土层31和顶部自密实混凝土层33之间。
19.所述底部自密实混凝土层31位于钢管1底拱的90
°
范围。所述顶部自密实混凝土层33位于钢管1顶拱的60
°
范围。
20.进一步的，所述底部自密实混凝土层31沿钢管1的竖直径向中心线h对等分布。所述顶部自密实混凝土层33沿钢管1的竖直径向中心线h对等分布。
21.所述钢管1的外形为等径管、渐变管、弯管或岔管中的任意一种。
22.本实用新型提供的地下埋藏式钢管外包混凝土结构的施工方法，包括以下步骤：
23.a）先根据设计参数在地下开挖地洞，并形成围岩开挖面2；
24.b）将钢管1放入该地洞中，先浇筑钢管底部的自密实混凝土，利用自密实混凝土良好的流动性和重力，再从钢管1的一侧泵送下料，再从钢管1的浇筑另一侧下料，直至两侧上升至底拱90
°
范围，由此形成底部自密实混凝土层31；
25.c）再浇筑常规混凝土，同样从钢管1的两侧分别下料，使其均匀上升，直至填充到顶拱60
°
范围，由此形成中部混凝土层32；
26.d）最后浇筑钢管顶部的自密实混凝土，从远离浇筑口的位置开始浇筑，并控制浇筑速度，以较慢的速度浇筑为宜，利于排气，直至将顶部填充完成，由此形成顶部自密实混凝土层33。
27.e）完成地下埋藏式钢管外包混凝土结构的施工。
28.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，包括钢管，在钢管外周设置的围岩开挖面，在所述钢管和围岩开挖面之间设置的混凝土层；所述混凝土层包括底部自密实混凝土层、中部常规混凝土层和顶部自密实混凝土层，所述底部自密实混凝土层设于所述钢管的底部，所述顶部自密实混凝土层设于所述钢管的顶部，所述中部常规混凝土层在所述钢管的两侧连接于所述底部自密实混凝土层和顶部自密实混凝土层之间。2.根据权利要求1所述的地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，所述底部自密实混凝土层位于钢管底拱的90
°
范围。3.根据权利要求1或2所述的地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，所述底部自密实混凝土层沿钢管的竖直径向中心线对等分布。4.根据权利要求1所述的地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，所述顶部自密实混凝土层位于钢管顶拱的60
°
范围。5.根据权利要求1或4所述的地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，所述顶部自密实混凝土层沿钢管的竖直径向中心线对等分布。6.根据权利要求1所述的地下埋藏式钢管外包混凝土结构，其特征在于，所述钢管的外形为等径管或渐变管。
技术总结
本实用新型提供一种地下埋藏式钢管外包混凝土结构。所述地下埋藏式钢管外包混凝土结构包括钢管，在钢管外周设置的围岩开挖面，在所述钢管和围岩开挖面之间设置的混凝土层；所述混凝土层包括底部自密实混凝土层、中部常规混凝土层和顶部自密实混凝土层，所述底部自密实混凝土层设于所述钢管的底部，所述顶部自密实混凝土层设于所述钢管的顶部，所述中部常规混凝土层在所述钢管的两侧连接于所述底部自密实混凝土层和顶部自密实混凝土层之间。与相关技术相比，本实用新型所提供的地下埋藏式钢管外包混凝土结构结合使用自密实混凝土和常规混凝土，解决了钢管底部难以浇筑密实，以及顶部空腔大、回填灌浆量大的问题，使围岩与钢管能更好联合承载。管能更好联合承载。管能更好联合承载。
技术研发人员：胡旺兴 李国会 文晋辉
受保护的技术使用者：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.04.06
技术公布日：2022/4/29
再多了解一些
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