一種帶骨架的鋼結構地下綜合管廊的制作方法

本實用新型屬于市政設施建設技術領域，具體涉及一種帶骨架的鋼結構地下綜合管廊。

背景技術：

城市地下管線是指城市范圍內供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業等管線及其附屬設施，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。近年來，隨著城市快速發展，地下管線建設規模不足、管理水平不高等問題凸顯，一些城市相繼發生大雨內澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴重影響了人民群眾生命財產安全和城市運行秩序。地下綜合管廊，又稱共同溝，是指在城市地下用于集中敷設電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。推進他的建設，統籌各類市政管線規劃、建設和管理，能夠解決反復開挖路面、架空線網密集、管線事故頻發等問題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進城市集約高效和轉型發展。

然而，現澆的地下綜合管廊在施工工期長、地面破壞嚴重、噪音和粉塵污染較大，極大地影響了城市環境和交通。預制裝配技術能夠實現“構件工廠加工、結構現場拼裝”的施工方式，極大地提高了施工質量和效率，并實現綠色、節能建造。因此，在地下綜合管廊的建設中引入預制裝配技術具有一定的實際意義。基于此，人們先后提出了上拱形預應力結構拼裝式地下管廊(CN204491661U)、預制楔形柔性接口裝配式管廊(CN204040062U)、一種裝配式預制竹復合管廊(CN204940337U)、一種可體內張拉的拼裝綜合管廊(CN204163108U)等基于各種材料的裝配式地下綜合管廊形式。

鋼材作為一種相對綠色節能的土木工廠材料，在裝配式領域有著獨特的優勢，在管廊領域也有人提出了一種鋼結構城市綜合管廊(CN204898721U)。然而，該實用新型中主要利用波紋鋼板拼接而成，從力學角度來看，所能承受荷載有限，使得鋼結構管廊僅能在地面荷載較小、埋置深度較淺時使用，且限制了管廊斷面的尺寸。因此，設計一種具有更大承載能力的鋼結構管廊將有利于鋼結構管廊的推廣應用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種帶骨架的鋼結構地下綜合管廊，保證管廊基本功能的前提下，充分利用鋼材強度高、工業化程度高的優點，克服目前混凝土管廊模板工程大、施工進度慢、環境影響大的缺點，且相較于純鋼板形式的鋼結構管廊具有更大的承載能力，可設計更大斷面尺寸的鋼結構管廊。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種帶骨架的鋼結構地下綜合管廊，包括設置于該管廊最外層的防護層、設置于防護層內側的防水層、設置于防水層內側的鋼板層、以及設置于鋼板層內側的鋼骨架，所述鋼骨架由環向鋼梁和縱向鋼梁組成，所述縱向鋼梁將多榀環向鋼梁連接成廊狀整體，形成空間形式的鋼骨架，所述鋼板層內的鋼板固接于環向鋼梁和縱向鋼梁的外表面，鋼板層與環向鋼梁和縱向鋼梁共同形成管廊結構主體。

進一步的，所述管廊結構主體的斷面為單倉或多倉的矩形、圓形、管狀拱形或者馬蹄形。

進一步的，所述鋼板層內的鋼板由多組平鋼板和肋鋼板組成，所述平鋼板和肋鋼板之間通過焊接方式連接在一起，所述平鋼板之間通過焊接、鉚接或螺栓連接方式固接在一起，所述肋鋼板通過鉚接或螺栓連接的方式固接環向鋼梁和縱向鋼梁，所述平鋼板與防水層緊密貼合。

進一步的，所述環向鋼梁由豎向環梁和水平環梁拼接組成，所述豎向環梁和水平環梁之間通過鋼梁拼接節點連接，豎向環梁和水平環梁的鋼梁截面為工字形、H型鋼或鋼桁架梁的結構形式。

進一步的，所述鋼梁拼接節點由高強螺栓、端板、加勁板、局部加勁肋組成，所述水平環梁通過高強螺栓和端板與豎向環梁連接在一起，所述加勁板設置于水平環梁和豎向環梁的夾角處，所述局部加勁肋設置于豎向環梁中，并與水平環梁下翼緣對應。

進一步的，所述管廊結構主體外表面設置防水層和防護層后放置于墊層上。

進一步的，所述防護層包裹于管廊結構主體的最外層，防護層為具備一定強度和韌性的防水、耐磨保護材料。

進一步的，在所述鋼板層防護層之間還設有保溫層。

進一步的，所述防水層為聚合物水泥防水砂漿防水材料。

本實用新型的有益效果是:

本實用新型的帶骨架的鋼結構地下綜合管廊充分利用了鋼結構強度高、質量輕、安裝方便的特點；內部結構層和外部功能層分工明確，概念清晰；在保證管廊剛度、承載力和防水性能的前提下，降低了管廊總重，便于運輸，減小了對基坑的承載要求；全鋼結構的形式，工業化程度高、現場工期短、施工對周邊環境影響小。

附圖說明

圖1是本實用新型的剖面結構示意圖。

圖2是本實用新型圖1的I-I剖面示意圖。

圖3是本實用新型圖1的上角部節點構造示意放大圖。

圖4是本實用新型的另一種實施方式。

圖中標號說明：1、防護層，2、防水層，3、環向鋼梁，31、豎向環梁，32、水平環梁，4、縱向鋼梁，5、鋼板層，51、平鋼板，52、肋鋼板，6、鋼梁拼接節點，61、高強螺栓，62、端板，63、加勁板，64、局部加勁肋。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。

參照圖1和圖2所示，一種帶骨架的鋼結構地下綜合管廊，包括設置于該管廊最外層的防護層1、設置于防護層1內側的防水層2、設置于防水層2內側的鋼板層5、以及設置于鋼板層5內側的鋼骨架，所述鋼骨架由環向鋼梁3和縱向鋼梁4組成，所述縱向鋼梁4將多榀環向鋼梁3連接成廊狀整體，形成空間形式的鋼骨架，所述鋼板層5內的鋼板固接于環向鋼梁3和縱向鋼梁4的外表面，鋼板層5與環向鋼梁3和縱向鋼梁4共同形成管廊結構主體。

所述管廊結構主體的斷面為單倉或多倉的矩形、圓形、管狀拱形或者馬蹄形。

參照圖3所示，所述鋼板層5內的鋼板由多組平鋼板51和肋鋼板52組成，所述平鋼板51和肋鋼板52之間通過焊接方式連接在一起，所述平鋼板51之間通過焊接、鉚接或螺栓連接方式固接在一起，所述肋鋼板52通過鉚接或螺栓連接的方式固接環向鋼梁3和縱向鋼梁4，所述平鋼板51與防水層2緊密貼合。

所述環向鋼梁3由豎向環梁31和水平環梁32拼接組成，所述豎向環梁31和水平環梁32之間通過鋼梁拼接節點6連接，豎向環梁31和水平環梁32的鋼梁截面為工字形、H型鋼或鋼桁架梁的結構形式，用以提高鋼梁的剛度和承載力，并節約材料。

進所述鋼梁拼接節點6由高強螺栓61、端板62、加勁板63、局部加勁肋64組成，所述水平環梁32通過高強螺栓61和端板62與豎向環梁31連接在一起，所述加勁板63設置于水平環梁32和豎向環梁31的夾角處，用以提高節點的抗轉動能力，同時改善管廊角部受力，所述局部加勁肋64設置于豎向環梁31中，并與水平環梁32下翼緣對應，用以承擔翼緣傳遞的集中力，改善構件在節點處的應力分布。

所述管廊結構主體外表面設置防水層2和防護層1后放置于墊層7上。

所述防護層1包裹于管廊結構主體的最外層，防護層1為具備一定強度和韌性的防水、耐磨保護材料。

在所述鋼板層5防護層1之間還設有保溫層。

所述防水層2為聚合物水泥防水砂漿防水材料。

參照圖4所示，當管廊尺寸較大時，采用一種鋼桁架替代鋼梁的管廊結構，以提高鋼梁的剛度和承載力，并節約材料。

下結合技術方案和附圖詳述本實用新型的實施步驟：

1）根據設計的管廊各部分尺寸，制作鋼梁、鋼板等構件，并運送至施工現場。

2）在開挖并處理好的基坑中澆筑墊層7，建設當前施工段的底部防護層1和防水層2。

3）通過鋼梁拼接節點6將豎向環梁31和水平環梁32拼接成環向鋼梁3，用縱向鋼梁4將節段內多榀環向鋼梁3拼接成整體，形成空間鋼骨架。

4）將鋼板層2所用的鋼板安裝于環向鋼梁3和縱向鋼梁4的外表面，利用鉚接或螺栓連接的形式將鋼梁與肋鋼板52固接，施工上部三邊的防護層1和防水層2。

5）進入下一個施工段，施工段之間的拼縫處，鋼板層5和縱向鋼梁4通過焊接、鉚接或螺栓連接拼接，防護層1和防水層2連續施工，并進行適當防水和考慮溫度等因素的處理，最終完成整個管廊的施工。

本實用新型原理

本實用新型中，管廊內部環向鋼梁3和縱向鋼梁4、中間的鋼板層5形成結構層，共同承擔由土體傳遞而來的外荷載，鋼梁構成的空間骨架為管廊提供了較大的剛度，鋼梁、鋼板的共同作用為管廊提供了較高的承載力；外部的防護層1和防水層2形成管廊的功能層，主要提供保溫隔熱、防火、防水等功能；各構件在工廠生產，運送至現場后拼裝，或將管廊分成多個節段在工廠預制成型，隨后在工地現場拼接成整體。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。