CN103775100A - 一种预制装配式城市综合管廊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制装配式城市综合管廊，包括管体呈圆柱形的支座管段和中间管段，相邻支座管段之间连接该中间管段，相邻支座管段中线之间的距离满足管廊内管线支撑要求；中间管段采用钢塑复合缠绕管结构，支座管段包括管体、基座和连接该管体和基座的支撑结构；管体包括管体中段、管体中段两端连接结构、管道吊架、管道支架和管廊通道；管体中段包括塑胶管、混凝土外壁和预埋承力构件；管体通过混凝土外壁与支撑结构连接。本发明材料消耗低、抗腐蚀、寿命长，可标准化生产、现场拼装施工，大大降低建设成本。

Description

一种预制装配式城市综合管廊

技术领域

本发明涉及一种用于城市地下管网系统的预制装配式城市综合管廊。

背景技术

预制装配式城市综合管廊是指在地下建造一个公用的隧道空间，把多种公用管线集中敷设在一起，可解决各市政管线未能和道路同步施工、造成城市道路多次开挖的问题。当管线出现问题时，维修人员可通过专设入口直接进入管廊检查、维修，省时、方便，可避免因维修管线而导致的道路开挖。

现有预制装配式城市综合管廊多采用钢筋混凝土的地下构筑物结构，这种结构耗费材料多，施工时间长，难以实行标准化预制件拼装，造成城市地下管网建设工程量大，施工周期长，建设成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种预制装配式城市综合管廊，克服现有预制装配式城市综合管廊耗费材料多、施工时间长的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种预制装配式城市综合管廊，其特征在于，包括管体呈圆柱形的支座管段和中间管段，相邻支座管段之间连接该中间管段，相邻支座管段中线之间的距离满足管廊内管线支撑要求；

所述中间管段包括钢塑复合缠绕管管体A和两端连接结构A，该连接结构A与支座管段的连接结构B相适配连接；

所述支座管段包括管体B、基座和连接该管体B和基座的支撑结构；该管体B包括管体中段、设置在该管体中段两端的所述连接结构B、设置在该管体中段内侧壁的管道吊架、设置在该管体中段内侧下部的管道支架和管廊通道；该管体中段包括塑胶管、环绕附着在该塑胶管外侧成为一体的钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁、附着在该塑胶管外侧并位于该混凝土外壁内的预埋承力构件；所述管道吊架、管道支架与所述预埋承力构件连接，所述管体B通过其钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁与所述支撑结构连接。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述中间管段的钢塑复合缠绕管管体A包括设置在该管体A外壁加强肋之间的增强填充层。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述中间管段的钢塑复合缠绕管管体A包括设置在其塑胶管壁内的复合增强层。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述复合增强层为短玻纤塑胶复合增强层。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述钢塑复合缠绕管管体A为塑钢缠绕管，该塑钢缠绕管在缠绕带材两侧搭接部、在加强肋之间的凹槽底部，包括全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述中间管段的连接结构A包括与所述支座管段的连接结构B连接配合的插入端和连接法兰A；所述支座管段的连接结构B包括塑胶接口段，该接口段包括与所述连接法兰A配合的连接法兰B、与管体A的所述插入端插入配合的插入接口。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述中间管段管体A的插入端配合面为锥形面A，所述支座管段接口段的插入接口配合面为与所述锥形面A配合的锥形面B。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述支座管段包括设置在该管体中段两端的塑胶伸缩段和环绕在该伸缩段外侧的护套，该塑胶伸缩段与所述塑胶接口段分别包括相互连接的端面。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述伸缩段为波纹管，所述连接管段包括设置在该波纹管外侧凹槽内的轻质弹性填充物，所述护套为卡箍式钢套。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述支座管段包括辅助管段，该辅助管段包括防火辅助管段和/或集水坑辅助管段和/或投料辅助管段和/或通风辅助管段，同类辅助管段中线的最小间距满足辅助管段的辅助功能要求；

所述辅助管段包括对应于管廊内管道吊架位置预埋的管线分支出线套管；

所述防火辅助管段包括防火墙，该防火墙封闭该防火辅助管段内侧断面并设置防火门；

所述集水坑辅助管段包括集水坑、设置在该集水坑内将集水排出的潜水排污泵，该集水坑设置在该集水坑辅助管段底部并包括连接该集水坑辅助管段底部的入水口；

所述投料辅助管段包括设置在其上部伸出地面的投料口、与该投料口配合的投料口盖；

所述通风辅助管段包括设置在其上部伸出地面的通风口和设置在该通风口的风机。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述通风口包括风腔、设置在该风腔侧壁的百叶窗和设置在该风腔底部连通所述通风投料辅助管段内的风机安装口，所述风机安装在该风机安装口上。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述支座管段和中间管段包括设置在其内壁的防火阻燃层。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，包括设置在所述防火墙上的信息节点，该信息节点包括数据输入模块和数据输出模块，该信息节点与管廊监控站连接。

在本发明的预制装配式城市综合管廊中，所述管廊监控站为所述城市综合管廊组成部分并设置在地面，该管廊监控站与城市智慧管网监控站连接。

实施本发明的预制装配式城市综合管廊，与现有技术比较，其有益效果是：

1、采用塑钢缠绕管结构为主体的管廊结构，不仅大大降低材料消耗，

而且管廊结构具有优异的抗腐蚀能力，使用寿命长；

2、可实行标准化、工厂化预制件生产、现场拼装施工，不仅大大提高

生产效率，降低建设成本；同时工厂化生产保证了管廊结构的尺寸

准确性，保证了预制装配式城市综合管廊安装的准确性；

3、通过降低材料消耗、减少施工时间，大大降低预制装配式城市综合

管廊的建设成本。

附图说明

图1是本发明预制装配式城市综合管廊中间管段一种施实方式的半剖面图。

图2是图1中A部放大图。

图3是中间管段一种施实方式的半剖面图。

图4是图3中E部放大图。

图5是本发明预制装配式城市综合管廊连接管段一种施实方式的半剖面图。

图6是图5中B-B剖视图。

图7是本发明预制装配式城市综合管廊辅助管段中防火辅助管段一种施实方式的剖面图。

图8是本发明预制装配式城市综合管廊辅助管段中通风投料辅助管段一种施实方式的剖面图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示，本发明的预制装配式城市综合管廊包括管体呈圆柱形的支座管段21和中间管段20，相邻支座管段21之间通过中间管段串联起来，形成管廊。

相邻支座管段中线之间的距离满足管廊内管线支撑要求，通常取4米～6米，例如，可设计相邻支座管段中线间距为5米。

如图1、图2、图5所示，中间管段20包括钢塑复合缠绕管管体A、设置在该管体A外壁加强肋204之间的增强填充层201，该管体A两端包括与支座管段连接配合的插入端和连接法兰218。

钢塑复合缠绕管可采用包括但不限于塑钢缠绕管、双平壁钢塑复合缠绕管等。例如，当钢塑复合缠绕管采用塑钢缠绕管时，管体A采用钢塑复合异型带材螺旋缠绕而成。钢塑复合异型带材包括基板206、垂直于基板、并沿带材长度方向延伸的加强肋204。加强肋204主要以沿垂直于基板方向的钢带202作为主要支撑结构，钢带202由热塑材料（如聚乙烯等）挤出包覆，钢带202与热塑材料之间可设置结合层203以提高复合表面的结合强度。

为了提高基板的结构强度，降低廊身的径向变形，可在钢塑复合异型带材的基板206内设置复合增强层205。复合增强层的增强材料可采用包括但不限于金属增强材料、非金属增强材料、纤维类增强材料等；纤维类增强材料可采用金属纤维、有机纤维、无机纤维等。例如，采用短玻纤与塑胶复合增强层。

为了进一步提高塑钢缠绕管管体A的防渗漏性能，塑钢缠绕管设置如下结构：如图3、图4所示，在塑钢缠绕管带材的两侧搭接部，在加强肋204间的凹槽底部，紧贴塑胶管壁206的缠绕搭接部位设置全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层207。该短玻纤塑胶复合增强层207可有效提高塑钢缠绕管的缠绕搭接部位的承压密封性能，减小塑钢缠绕管管壁206在安装受压状态下的径向变形，保持成型形状，并实现良好密封，防止管外地下水渗漏入管内影响管廊环境。

在加强肋204间的凹槽内增加增强填充层201，增强填充层201可进一步增强廊身的承载能力，降低廊身的径向变形，确保廊身的结构强度和安全；优选采用阻燃材料作为增强填充层以提高廊身的防火等级，还可在管体A内部增加纤维混凝土预制拼装内层，进一步提高其防火等级。

在管廊结构中，中间管段20（即廊身）不作为管廊内部管线重量的主要承载构件，只承受地下水及地面荷载，廊身内壁不开孔、不钻孔、不设置分支管线出口、不连接管道支架承载综合管线的重量，不连接管廊通道支架承载管廊通道的重量，以免破坏管壁结构、强度和防水性能。这一结构特点可降低廊身对管沟地基的要求，从而降低工程造价，有利于预制装配式城市综合管廊的普及和推广。例如，环刚度SN16，内径3m的塑钢缠绕管廊身每米重量约770kg，按比重2551kg/m³计算，3mX3m的钢筋混凝土标准管节，每米重量约9184kg，是钢塑复合结构廊身的12倍。钢塑复合结构廊身自重较轻，可降低管沟地基的制造成本，并减少大型吊装设备的使用。

如图5、图6所示，支座管段21包括管体B、基座219和连接该管体B和基座219的支撑结构。管体B包括管体中段、设置在该管体中段两端的塑胶伸缩段212、连接该伸缩段212的塑胶接口段211、环绕在该伸缩段212外侧的护套216、设置在该管体中段内侧壁的管道吊架34、35、42、43、设置在该管体中段内侧下部的管道支架36、39和管廊通道37（管廊通道37由支腿38支撑）。该管体中段包括塑胶缠绕管（即塑胶管外壁的直立加强肋采用塑胶材料板，在其他实施例中，管体中段的内壁可以采用无缠绕加强肋的塑胶管）内壁213、环绕附着在该塑胶缠绕管内壁213外侧成为一体的钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁214、附着在该塑胶缠绕管内壁213外侧并位于该混凝土外壁214内的预埋承力构件215。该接口段211包括与中间管段20的管体A的连接法兰218配合的连接法兰217、与管体A的插入端插入配合的插入接口和与伸缩段212连接的端面。伸缩段212两端分别与管体中段的端面、接口段211的连接端面熔接（塑胶融为一体相连）。管道吊架34、35、42、43、管道支架36、39和管廊通道支腿38与预埋承力构件215连接，管体B通过其钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁214与支撑结构连接。在管廊敷设的管线中，高压电力电缆31可采用防电磁泄露的金属砂箱盒32隔离，盒内填砂防火防水，在与廊身内壁之间还可增加采用阻燃材料的预制拼装内层33，以进一步提高其防火等级；对热力管线40可采用轻质混凝土板隔离通道41与电力电缆隔离。对高压主供水管也可按同样的方法设置独立的隔离通道。

在本实施例中，护套216采用卡箍式钢套。在其他实施例中，护套216可采用其他常用护套结构。

在本实施例中，伸缩段212采用波纹管结构。在其他实施例中，伸缩段212可以采用其他伸缩结构，例如，可以采用轴向截面为折叠状的伸缩结构。

为了，进一步提高护套216对伸缩段212的保护，当护套216采用波纹管结构时，在波纹管外侧凹槽内设置轻质弹性填充物216a。

为了提高中间管段管体A的插入端与支座管段接口段的插入接口的配合效果，保证紧密配合，将中间管段管体A的插入端配合面设置为锥形面A，将支座管段接口段的插入接口配合面设置为与该锥形面A配合的锥形面B。

对于防火要求高的管廊（如高压输电线管廊），为提高管廊的防火性能，在支座管段和中间管段的内壁设置防火阻燃层。对于普通管线的管廊，支座管段和中间管段的内壁可不设置防火阻燃层。

在其他实施例中，支座管段21的管体B可以不设置伸缩段212，不影响本发明目的的实现。

在其他实施例中，支座管段21的管体B可以不设置塑胶接口段211和伸缩段212，支座管段21的管体B与中间管段20的管体A的连接可以采用包括但不限于如下结构：

1、支座管段21的管体B与中间管段20的管体A对接熔接。

2、支座管段21的管体B与中间管段20的管体A对接，并采用刚性管箍连接管体B与管体A的对接处。

3、在支座管段21的管体B端部设置插接口，中间管段20的管体A端部设置与该插接口适配的插入端，管体B与管体A通过该插接口和插入端之间的弹性密封件配合连接。

本发明的预制装配式城市综合管廊的支座管段可以设置辅助模块成为辅助管段。辅助管段可以是防火辅助管段、集水坑辅助管段、投料辅助管段、通风辅助管段之一或组合，辅助管段可以是上述单一的辅助管段，也可以是如图7所示的防火集水辅助管段或如图8所示的通风投料辅助管段。

辅助管段通常为满足辅助功能而设置，并保持一定的间距。同类型的辅助管段中线的最小间距满足辅助管段的辅助功能要求，该间距可取180米～220米，例如，可取200米。

为方便管廊内管线分支出线，在辅助管段壁上设置对应于管廊内管道吊架位置预埋的管线分支出线套管。

单一的辅助管段结构为：防火辅助管段设置防火墙，该防火墙封闭该防火辅助管段内侧断面并设置有防火门；集水坑辅助管段包括集水坑、设置在该集水坑内将集水排出的潜水排污泵，该集水坑设置在该集水坑辅助管段底部并包括连接该集水坑辅助管段底部的入水口；投料辅助管段包括设置在其上部伸出地面的投料口、与该投料口配合的投料口盖；通风辅助管段包括设置在其上部伸出地面的通风口和设置在该通风口的风机。

如图7所示，防火集水辅助管段19a的结构是：在上述支座管段的基础上，设置防火墙401、集水坑403，在集水坑403内设置将集水排出的潜水排污泵404和对应于管廊内管道吊架位置预埋的管线分支出线套管405，防火墙401封闭该防火辅助管段内侧断面，将两个防火辅助管段之间的管廊分隔为一个防火分区。为方便人员通行，在防火墙401上设置防火门402。集水坑403设置在该防火集水辅助管段底部并包括连接该防火集水辅助管段底部的入水口。

如图8所示，通风投料辅助管段19b的结构是在上述支座管段的基础上，包括设置在其上部伸出地面的投料口408、通风口409，设置与该投料口408配合的投料口盖407，在该通风口设置风机411。

为方便维修人员进出，通风投料辅助管段设置连接在投料口408侧壁的人梯406。在其他实施例中，不设置人梯406，不影响本发明目的的实现。

为了方便对风机的安装和保护，通风口409设置风腔、在风腔侧壁上设置百叶窗410、在风腔底部设置连通通风投料辅助管段19b内部的风机安装口，将风机安装在该风机安装口上。在其他实施例中，通风口409不设置风腔，将风机411直接安装在风腔的侧壁上，也能够实现本发明目的。

为了实现对管廊内关键结构状态的监控，保证管廊设备安全，在防火墙401上的设置信息节点23，该信息节点23包括数据输入模块和数据输出模块，该信息节点与管廊监控站连接。

管廊监控站可作为城市综合管廊组成部分并设置在地面，该管廊监控站与城市智慧管网监控站连接，实现对预制装配式城市综合管廊状态的监控。

Claims (15)

1.一种预制装配式城市综合管廊，其特征在于，包括管体呈圆柱形的支座管段和中间管段，相邻支座管段之间连接该中间管段，相邻支座管段中线之间的距离满足管廊内管线支撑要求；

所述中间管段包括钢塑复合缠绕管管体A和两端连接结构A，该连接结构A与支座管段的连接结构B相适配连接；

所述支座管段包括管体B、基座和连接该管体B和基座的支撑结构；该管体B包括管体中段、设置在该管体中段两端的所述连接结构B、设置在该管体中段内侧壁的管道吊架、设置在该管体中段内侧下部的管道支架和管廊通道；该管体中段包括塑胶管、环绕附着在该塑胶管外侧成为一体的钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁、附着在该塑胶管外侧并位于该混凝土外壁内的预埋承力构件；所述管道吊架、管道支架与所述预埋承力构件连接，所述管体B通过其钢筋混凝土外壁或纤维混凝土外壁与所述支撑结构连接。

2.如权利要求1所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述中间管段的钢塑复合缠绕管管体A包括设置在该管体A外壁加强肋之间的增强填充层。

3.如权利要求1所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述中间管段的钢塑复合缠绕管管体A包括设置在其塑胶管壁内的复合增强层。

4.如权利要求3所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述复合增强层为短玻纤塑胶复合增强层。

5.如权利要求3所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述钢塑复合缠绕管管体A为塑钢缠绕管，该塑钢缠绕管在缠绕带材两侧搭接部、在加强肋之间的凹槽底部，包括全面覆盖缠绕搭接结构的短玻纤塑胶复合增强层。

6.如权利要求1所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述中间管段的连接结构A包括与所述支座管段的连接结构B连接配合的插入端和连接法兰A；

所述支座管段的连接结构B包括塑胶接口段，该接口段包括与所述连接法兰A配合的连接法兰B、与管体A的所述插入端插入配合的插入接口。

7.如权利要求6所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述中间管段管体A的插入端配合面为锥形面A，所述支座管段接口段的插入接口配合面为与所述锥形面A配合的锥形面B。

8.如权利要求6所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述支座管段包括设置在该管体中段两端的塑胶伸缩段和环绕在该伸缩段外侧的护套，该塑胶伸缩段与所述塑胶接口段分别包括相互连接的端面。

9.如权利要求8所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述伸缩段为波纹管，所述连接管段包括设置在该波纹管外侧凹槽内的轻质弹性填充物，所述护套为卡箍式钢套。

10.如权利要求1所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述支座管段包括辅助管段，该辅助管段包括防火辅助管段和/或集水坑辅助管段和/或投料辅助管段和/或通风辅助管段，同类辅助管段中线的最小间距满足辅助管段的辅助功能要求；

所述辅助管段包括对应于管廊内管道吊架位置预埋的管线分支出线套管；

所述防火辅助管段包括防火墙，该防火墙封闭该防火辅助管段内侧断面并设置防火门；

所述集水坑辅助管段包括集水坑、设置在该集水坑内将集水排出的潜水排污泵，该集水坑设置在该集水坑辅助管段底部并包括连接该集水坑辅助管段底部的入水口；

所述投料辅助管段包括设置在其上部伸出地面的投料口、与该投料口配合的投料口盖；

所述通风辅助管段包括设置在其上部伸出地面的通风口和设置在该通风口的风机。

11.如权利要求10所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述通风口包括风腔、设置在该风腔侧壁的百叶窗和设置在该风腔底部连通所述通风投料辅助管段内的风机安装口，所述风机安装在该风机安装口上。

12.如权利要求1至11之一所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述支座管段和中间管段包括设置在其内壁的防火阻燃层。

13.如权利要求1至11之一所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，包括设置在所述防火墙上的信息节点，该信息节点包括数据输入模块和数据输出模块，该信息节点与管廊监控站连接。

14.如权利要求13所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，所述管廊监控站为所述城市综合管廊组成部分并设置在地面，该管廊监控站与城市智慧管网监控站连接。

15.如权利要求12所述的预制装配式城市综合管廊，其特征在于，包括设置在所述防火墙上的信息节点，该信息节点包括数据输入模块和数据输出模块，该信息节点与管廊监控站连接。

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