鋼質城市地下綜合管廊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種管道,尤其涉及一種鋼質城市地下綜合管廊。
【背景技術】
[0002]本申請人一直致力于鋼結構和鋼-混凝土組合式結構的研究、應用及基礎設施工程。已申請專利號為2015106007884《預制拼裝鋼混復合式鋼管及其制作方法》、專利號為201510598743.8《預制拼裝鋼-混凝土組合式管道及其制作方法》及專利號為201510600759.8《帶螺旋加強環的鋼-混凝土組合結構管道及其制作方法》的發明專利,上述專利中管道截面都為圓形截面形式,當以此種管道截面形式應用于城市地下綜合管廊時,存在如下缺點:
[0003]①、管廊內部底部是弧形的,不是平的,不利于底部設置管架及管線,不便于維修人員及維修設備的通行,需要在管廊內部底部修筑專用平臺;
[0004]②、管廊兩側墻面也是弧形的,需要將承重管架與墻壁的貼合面也做成同曲率圓弧狀,增加加工制作難度,不利于管架及管線排布設置;
[0005]③、對于整體式圓形截面管道,存在運輸困難,管徑大于3.5米及超限;
[0006]④、對于分片式圓弧截面也存在運輸不利,由于其板片是弧形結構,在疊層運輸時,疊層越高板片運輸過程中板片受力疊加越多,容易造成板片不可估計弧度變形,嚴重時運輸到現場無法對接拼裝,需返工;
[0007]⑤、圓弧板片相對平直板片,其圓弧度、弧長等加工控制難度大,加工成本高;
[0008]⑥、矩形管道截面可以通過簡單的改變長寬比,以適應不同的層高要求;
[0009]⑦、相對圓形截面管道,矩形截面管道施工難度小;
[0010]⑧、難弧形單元板片的柔性比平直單元板片大;
[0011]⑨、上述發明專利均應用了管土共同受力效應,此原理需要管道與周圍土體協同變形來實現,但對于城市地下綜合管廊,管道的變形會造成管廊內部管架及管線的變形或破壞,這在城市綜合管廊中是絕不允許的;
[0012]⑩、更重要的是根據住建部標準《城市綜合管廊工程技術規范》2015年標準,圓形管廊相對箱形管廊而言其空間利用率低,圓形管廊只利用到圓形管廊內接矩形的凈空空間,也就是這個原因,圓形管廊的高度就要比箱形管廊高,需要埋地更深,增加了基礎的開挖深度和工程量。
[0013]目前,城市地下綜合管廊大部分是由鋼筋混凝土制成,其結構形式有現場整體澆筑和預制拼裝,截面形狀有矩形和圓形,但鋼筋砼結構,造價很高,整個工程需要大量使用水泥,不利于環保,鋼筋砼結構接縫多,一般每2?5米一個接縫,接縫的密封是個難題,施工技術要求高,施工周期長。在使用過程中很容易開裂、漏水,維護成本高。其中的矩形管廊,其兩側墻體,除了要承受上部的載荷外,還要承受側邊土層的橫向載荷,而頂部的板片直接承受動載荷與靜載荷,但因只采用了普通的鋼筋砼技術,為了抵抗彎矩及擾曲,增強其承載能力,防止失穩,墻壁需要設置的很厚,費用極高。而普通的圓形鋼筋砼管廊,管廊底部楔形角及兩側的回填質量要求高。
[0014]因此,亟待解決上述技術難題。
【發明內容】
[0015]發明目的:本發明的目的是提供一種能提高內部凈空間利用率、抗震性能好、抗沉降性能好的鋼質城市地下綜合管廊。
[0016]技術方案:本發明所述的一種鋼質城市地下綜合管廊,包括由單元板片拼裝形成箱型管節,該箱型管節沿軸向拼裝形成箱型管廊;其中,該單元板片的外側和/或內側有凸起,且該凸起的橫截面周邊具有開口。
[0017]其中,單元板片上相鄰凸起之間的片段部分橫截面為弧形。
[0018]優選的,箱型管節由兩側單元板片和上下單元板片構成;或由兩側單元板片和上單元板片構成。
[0019]其中,單元板片由金屬板構成,該金屬板自身彎折形成凸起。
[0020]本發明所述的另一種鋼質城市地下綜合管廊,包括由單元板片拼裝形成箱型管節,該箱型管節沿軸向拼裝形成箱型管廊;其中,該單元板片由金屬板和具有開口的金屬型材拼接而成;或者由具有開口的金屬型材并排拼接而成。
[0021]優選的,相鄰所述金屬型材之間的金屬板的橫截面為弧形。
[0022]其中,箱型管節沿軸向拼接時,相鄰單元板片的接觸端部具有折邊,且相鄰折邊的接觸面為拼接連接面。
[0023]優選的,單元板片拼裝形成箱型管節時,相鄰單元板片之間通過一對連接板連接,其中,每個單元板片的端部均設有一個連接板,且各連接板從單元板片的端部向外延伸,延伸部分作為拼接連接面。
[0024]進一步,位于所述箱型管廊頂部的單元板片為拱形,且其兩側的單元板片之間設拉桿或桁架。
[0025]優選的,箱型管廊并列拼裝形成具有雙倉室或多倉室的復合式管廊。
[0026]有益效果:與現有技術相比,本發明具有以下顯著優點:首先該鋼質城市地下綜合管廊的箱型管廊的結構與圓形截面管廊相比提高了內部凈空的利用率和通行凈寬與凈高,且與圓形截面管廊相比在保證同等內部凈空空間的情況下,管廊的高度顯著降低,從而可以減少基礎開挖深度,減少土建工程量;其次該管廊的底部平直面,可直接作為過人或過車通道,解決了圓形截面管廊回填時最重要也是最困難的底部楔形夾角的回填施工及壓實度的問題;再者該管廊為半柔性結構,抗震性能好,抗沉降性能好,可吸收微量變形,而且不易開裂;且相鄰單元板片之間可采用特殊的連接構件,有利于提高密封性能且方便安裝;最后該管廊為分片拼裝式結構,施工速度快、施工工期短,單節管廊可以長達15?25米(只要運輸條件許可,可以更長)管廊接縫少,易于密封。
【附圖說明】
[0027]圖1 (a)為本發明鋼質城市地下綜合管廊的外形示意圖;
[0028]圖1 (b)為本發明鋼質城市地下綜合管廊的端面示意圖;
[0029]圖2(a)為本發明單元板片的外形示意圖;
[0030]圖2(b)為本發明單元板片的端面示意圖;
[0031]圖3為本發明單元板片拼焊示意圖;
[0032]圖4(a)_4(d)為本發明第一類凸起的橫截面示意圖;
[0033]圖5(a)_5(k)為本發明第二類凸起的橫截面示意圖;
[0034]圖6(a)_6(b)為本發明第三類凸起的橫截面示意圖;
[0035]圖7為本發明單元板片的一種結構示意圖;
[0036]圖8(a)_8(c)為本發明相鄰單元板片拼裝用一種連接板的結構示意圖;
[0037]圖9 (a) -9 (c)為本發明連接板的結構示意圖;
[0038]圖10為本發明帶有連接板的單元板片的端面結構示意圖;
[0039]圖11為本發明帶有連接板的單元板片的結構示意圖;
[0040]圖12(a)_12(b)為利用本發明單元板片拼裝用另一種連接板的結構示意圖;
[0041]圖13(a)、13(b)為本發明箱型管廊拱頂的橫截面示意圖;
[0042]圖14為本發明相鄰箱型管節拼接結構的橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明。
[0044]本發明的第一種鋼質城市地下綜合管廊100,包括由單元板片101拼裝形成箱型管節102,該箱型管節102可以由兩側單元板片和上下單元板片構成,也可以由兩側單元板片和上單元板片構成。如圖11所示的箱型管節為矩形,同時,單節管廊可以長達15?25米,只要運輸條件許可,長度可以更長,這樣整個管廊接縫減少,密封