CN108487311A - 地下综合管廊及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下综合管廊及其施工方法，该地下综合管廊包括顶部为拱形的通道，通道内的上部区域设置有横隔板，还包括至少一个竖隔墙，竖隔墙的两端分别连接拱顶和横隔板，竖隔墙包括混凝土墙体，混凝土墙体内设置隔离件，隔离件在混凝土墙体内形成封闭腔体，封闭腔体内设置有受力杆组件，拱顶内设置有第一端部连接件，横隔板内设置有第二端部连接件，受力杆组件的两端分别连接第一端部连接件和第二端部连接件。本发明提供的一种地下综合管廊及其施工方法，设置竖隔墙连接横隔板和拱顶，竖隔墙包括外侧的混凝土墙体和受力杆组件，且混凝土墙体和受力杆组件相互独立，如此通过混凝土墙体和受力杆组件双重独立的提升横隔板的强度。

Description

地下综合管廊及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道技术，具体涉及一种地下综合管廊及其施工方法。

背景技术

地下综合管廊全称为地下城市管道综合走廊，是将电力、通讯、给排水等管线集中管理的隧道空间。对于圆形的地下管廊和顶部为半圆形或弧形的地下管廊而言，出于管线安全和使用功能的角度，通常需要在地下管廊内的上部区域布置横隔板以将地下空间分隔成不同区格。现有横隔板通常为钢筋混凝土结构，主要承受上部设备和管线的荷载，跨中和端部往往存在较大的弯矩而产生开裂等问题。横隔板跨度随管廊截面的增大而增大，当管廊截面较大时，横隔板跨度和弯矩均会较大，考虑到抗弯承载力的需求，横隔板的厚度也会偏大，由此产生的开裂等耐久性问题更为显著。

为解决横隔板的上述问题，需要设置加强结构来提升横隔板的强度，如申请公布号为CN105951878A，申请公布日为2016年9月21日，名称为《带有拱梁结构的钢质箱型地下综合管廊》的发明专利申请，该地下综合管廊包括由顶板、底板和左右两个侧板拼装形成箱型管节，其中，箱型管节的轴向棱边处设有纵梁，顶板或底板的两端设有横梁，所述侧板的两端设有立柱，该横梁和立柱首尾相接形成框型骨架；其中，所述横梁上方架设横向拱形梁架。横向拱形梁架包括位于横梁上方的拱梁，该拱梁的两个拱角与横梁两端固定连接，同时在拱梁与横梁之间间隔设置拉杆，这里的拉杆可以竖向设置，也可以斜向设置，当横梁单跨跨度较大时，这种结构能有效避免横梁产生较大的挠曲变形。

现有技术的不足之处在于，加强结构是额外设置的整体式钢架构，一方面其需要耗费大量的钢材，另一方面在地下通道内空间有限，如此大量钢架构的运输和装配均较为不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下综合管廊及其施工方法，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地下综合管廊，包括顶部为拱形的通道，所述通道内的上部区域设置有横隔板，还包括至少一个竖隔墙，所述竖隔墙的两端分别连接拱顶和所述横隔板，

所述竖隔墙包括混凝土墙体，所述混凝土墙体内设置隔离件，所述隔离件在所述混凝土墙体内形成封闭腔体，所述封闭腔体内设置有受力杆组件，所述拱顶内设置有第一端部连接件，所述横隔板内设置有第二端部连接件，所述受力杆组件的两端分别连接所述第一端部连接件和第二端部连接件。

上述的地下综合管廊，所述第一端部连接件包括第一端板和焊接于所述第一端板上的弯筋，所述弯筋搭接于所述拱顶内的钢筋上，所述第一端板浇筑于所述拱顶中；

所述受力杆组件的一端焊接于所述第一端板上。

上述的地下综合管廊，所述第二端部连接件包括第二端板，所述第二端板浇筑于所述横隔板上背离所述拱顶的端面上，所述受力杆组件的一端贯穿所述横隔板并固接于所述第二端板上。

上述的地下综合管廊，所述受力杆组件包括依次相连的第一杆、弹簧组件以及第二杆，所述第一杆固接于所述拱顶的内部，所述第二杆固接所述横隔板。

上述的地下综合管廊，所述弹簧组件包括依次相连的第一弹簧、调节组件以及第二弹簧，所述调节组件包括框体，所述框体上相对两端分别螺接有第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆的螺旋方向相反，所述竖隔墙上设置有开口，所述开口上设置有翻盖，所述开口与所述框体相对设置。

上述的地下综合管廊，所述框体包括连接杆，所述连接杆的两端各连接有一个分框体，所述第一螺杆和第二螺杆分别螺接于两个所述分框体上，所述连接杆上外套有第一锥齿轮；

还包括操作组件，所述操作组件包括手柄、由所述手柄驱动的转动杆以及设置于所述转动杆上的第二锥齿轮，所述手柄位于所述开口中，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合。

上述的地下综合管廊，还包括比对组件，所述比对组件包括并列平行设置的第一比对条和第二比对条，所述第一比对条和第二比对条均设置有刻度标记；

所述第一杆和第二杆上靠近所述弹簧组件的部分均设置有一个固定板，所述第一比对条为弹性条且两端各固接一个所述固定板，所述第二比对条为硬质条且仅一端固定于一个所述固定板上；

所述第一比对条和第二比对条的中部与所述开口相对设置。

上述的地下综合管廊，还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括处理器、压力传感器、以及电机，所述压力传感器和电机与所述处理器通信连接，所述压力传感器用于检测所述弹簧组件的受力，所述电机通过传动机构驱动所述框体转动。

一种地下综合管廊的施工方法，包括以下步骤：

101、挖掘顶部为拱形的地下通道；

102、预加工隔离件和受力杆组件；

103、将两个端部连接件分别预埋进横隔板和拱顶中；

104、浇筑横隔板和拱顶；

105、将受力杆组件的两端分别连接两个端部连接件；

106、在受力杆组件的外围布置隔离件；

107、浇筑混凝土包裹隔离件以形成竖隔墙。

在上述技术方案中，本发明提供的一种地下综合管廊，设置竖隔墙连接横隔板和通道的拱顶，竖隔墙包括外侧的混凝土墙体和内部的受力杆组件，且混凝土墙体和受力杆组件相互独立，如此通过混凝土墙体和受力杆组件双重独立的提升横隔板的强度。

由于上述的地下综合管廊具有上述的技术效果，该地下综合管廊的施工方法自然具有相对应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的地下综合管廊的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本发明另一个实施例提供的竖隔墙的结构示意图。

附图标记说明：

1、横隔板；2、竖隔墙；2.1、开口；2.2、翻盖；2.3、混凝土墙体；3、螺母；4、隔离件；5、封闭腔体；6、受力杆组件；6.1、第一杆；6.2、弹簧组件；6.21、第一弹簧；6.22、调节组件；6.221、框体；6.222、第一螺杆；6.223、第二螺杆；6.224、连接杆；6.225、分框体；6.226、第一锥齿轮；6.23、第二弹簧；6.3、第二杆；7、第一端部连接件；7.1、第一端板；7.2、弯筋；8、第二端部连接件；8.1、第二端板；9、通道；9.1、拱顶；10、操作组件；10.1、手柄；10.2、转动杆；10.3、第二锥齿轮；11、第一比对条；12、第二比对条。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-4，本发明实施例提供的一种地下综合管廊，包括顶部为拱形的通道9，通道9内的上部区域设置有横隔板1，还包括至少一个竖隔墙2，竖隔墙2的两端分别连接拱顶9.1和横隔板1，竖隔墙2包括混凝土墙体2.3，混凝土墙体2.3内设置隔离件4，隔离件4在混凝土墙体2.3内形成封闭腔体5，封闭腔体5内设置有受力杆组件6，拱顶9.1内设置有第一端部连接件7，横隔板1内设置有第二端部连接件8，受力杆组件6的两端分别连接第一端部连接件7和第二端部连接件8。

具体的，通道9的顶部为拱形，拱形为半圆形或者弧形，通道9的底部可以是半圆形、正方形、长方形或者其它外形，横隔板1为沿着水平方向设置的支撑装置，其两端分别连接拱形上的相对两侧，其将通道9分为上下两个部分，竖隔墙2为沿着竖直方向即垂直于水平方向布置的加强结构，其一端连接拱顶9.1，拱顶9.1即通道9的顶部区域，竖隔墙2的另一端连接横隔板1，如此通过竖隔墙2将横隔板1自身的重力以及其受到的压力分担给拱顶9.1，提升横隔板1的力学性能。

本实施例的核心创新点在于竖隔墙2的具体结构，一般的，通道9内各隔墙均为混凝土结构，本实施例提供的竖隔墙2包括两个部分：混凝土墙体2.3和位于混凝土墙体2.3内部的受力杆组件6，而且，混凝土墙体2.3内通过隔离件4形成一个封闭腔体5，受力杆组件6设置于该封闭腔体5中，隔离件4可以是各类能够形成内腔的结构，如板材围成的结构、管体、柱状结构等等结构，受力杆组件6可以是单个受力杆，也可以多个并列设置的杆件，其中单个杆件还可以是多个分杆件依次相连组成，如此，混凝土墙体2.3和受力杆组件6分别单独的连接横隔板1和拱顶9.1，如此设置的优点在于，一方面，受力杆组件6可以不受混凝土墙体2.3的粘结和摩擦，直接将横隔板1的受力传递给拱顶9.1，另一方面，通过混凝土墙体2.3和受力杆组件6双重连接横隔板1和拱顶9.1，连接效果更好。

本实施例中，受力杆组件6的两端分别通过第一端部连接件7和第二端部连接件8连接拱顶9.1和横隔板1，第一端部连接件7和第二端部连接件8可以钢筋搭接结构，也可以是金属板材，其用于增加受力杆组件6与拱顶9.1和横隔板1的接触面积，减少受力杆组件6两端的应力集中度。

本发明实施例提供的一种地下综合管廊，设置竖隔墙2连接横隔板1和通道9的拱顶9.1，竖隔墙2包括外侧的混凝土墙体2.3和内部的受力杆组件6，且混凝土墙体2.3和受力杆组件6相互独立，如此通过混凝土墙体2.3和受力杆组件6双重独立的提升横隔板1的强度。

本发明提供的另一个实施例中，优选的，第一端部连接件7包括第一端板7.1和焊接于第一端板7.1上的弯筋7.2，弯筋7.2搭接于拱顶9.1内的钢筋上，如此第一端部连接件7整体接入拱顶9.1内的钢筋上，自然的，其将受力直接传递给拱顶9.1内的钢筋上，第一端板7.1浇筑于拱顶9.1中；受力杆组件6的一端焊接于第一端板7.1上，如此极大的提升受力杆组件6与拱顶9.1的连接强度，降低局部应力集中强度。

本发明提供的再一个实施例中，对应的，第二端部连接件8包括第二端板8.1，第二端板8.1浇筑于横隔板1上背离拱顶9.1的端面上，受力杆组件6的一端贯穿横隔板1并固接于第二端板8.1上，受力杆组件6可以焊接于第二端板8.1上，优选的，其通过螺母3连接于第二端板8.1上，第二端板8.1用于提升受力杆组件6与横隔板1的连接强度，降低其与横隔板1连接的局部应力集中强度。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，受力杆组件6包括依次相连的第一杆6.1、弹簧组件6.2以及第二杆6.3，第一杆6.1固接于拱顶9.1的内部，第二杆6.3固接横隔板1，设置弹簧组件6.2使得受力杆组件6具备一定的变形能力，提升其应用范围，防止由于横隔板1施力过大导致受力杆组件6发生塑形变形。

本实施例中，更进一步的，弹簧组件6.2包括依次相连的第一弹簧6.21、调节组件6.22以及第二弹簧6.23，调节组件6.22可以进行长度的调节，更为具体的，调节组件6.22包括框体6.221，框体6.221为环状结构，如圆环、椭圆环、腰鼓形环或者长方体等等，框体6.221上相对两端分别螺接有第一螺杆6.222和第二螺杆6.223，第一螺杆6.222与第一弹簧6.21相连，第二螺杆6.223与第二弹簧6.23相连，第一螺杆6.222和第二螺杆6.223的螺旋方向相反，如此当转动框体6.221时，第一螺杆6.222和第二螺杆6.223会同步的远离或者靠近框体6.221，即进行长度调节，竖隔墙2上设置有开口2.1，开口2.1上设置有翻盖2.2，开口2.1与框体6.221相对设置，如此打开翻盖2.2即可通过开口2.1转动框体6.221，实现调节组件6.22也即受力杆组件6的长度调节，本实施例中，能够进行长度调节的意义在于，首先，通过调节长度可以控制弹簧组件6.2的变形幅度，如此可以控制受力杆组件6提供的力的大小，在不同的情况下如横隔板1上堆放不同重量货物的情况下，通过调节弹簧组件6.2的受力情况，从而更好的为横隔板1分担受力；其次，在大多数情况下，受力杆组件6为横隔板1提供的均为拉力，受力杆组件6的长度也为此设计，但在某些极端情况下，也可能需要受力杆组件6为横隔板1提供压力，此时通过调节组件6.22的调节增加受力杆组件6的长度，使得第一弹簧6.21和第二弹簧6.23由伸长状态转为压缩状态，即可以提供压力。

本实施例中，再进一步的，框体6.221包括连接杆6.224，连接杆6.224的两端各连接有一个分框体6.225，连接杆6.224用于施加传动动力，第一螺杆6.222和第二螺杆6.223分别螺接于两个分框体6.225上，连接杆6.224上外套有第一锥齿轮6.226；还包括操作组件10，操作组件10包括手柄10.1、由手柄10.1驱动的转动杆10.2以及设置于转动杆10.2上的第二锥齿轮10.3，手柄10.1位于开口2.1中，第一锥齿轮6.226和第二锥齿轮10.3相啮合，通过转动手柄10.1带动转动杆10.2转动，转动杆10.2转动带动第一锥齿轮6.226转动，依次驱动第二锥齿轮10.3和框体6.221转动，实现调节组件6.22长度的调节，第一锥齿轮6.226和第二锥齿轮10.3用于转向，使得在竖隔墙2的外部也能调节受力杆组件6的长度，相应的，还可以在两个锥齿轮之间设置多个齿轮传动结构，用于提升传动距离和增加传动比，齿轮传动为机械领域的公知常识，因此本实施例不提供具体的传动实例。

本实施例中，再进一步的，还包括比对组件，比对组件包括并列平行设置的第一比对条11和第二比对条12，第一比对条11和第二比对条12均设置有刻度标记，刻度标记可以是尺寸标记，如从1cm到100cm，也可以是等间距的标记，如斑马纹，第一杆6.1和第二杆6.3上靠近弹簧组件6.2的部分均设置有一个固定板，第一比对条11为弹性条且两端各固接一个固定板，如此随着弹簧组件6.2的伸长或缩短，第一比对条11同步的伸长或者缩短，其上的刻度标记同步的发生变形，第二比对条12为硬质条且仅一端固定于一个固定板上；如此第二比对条12不跟随弹簧组件6.2的变形而变形，第一比对条11和第二比对条12的中部与开口2.1相对设置，如此通过开口2.1观察第一比对条11和第二比对条12，即可发现弹簧组件6.2时被压缩还是被拉伸，当刻度标记是尺寸标记时，还可以直接得出弹簧组件6.2的变形幅度，根据弹簧组件6.2的系数，可以直接计算出此时弹簧组件6.2所受的应力，也即是受力杆组件6受到的应力大小。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括处理器、压力传感器、以及电机，所述压力传感器和电机与所述处理器通信连接，所述压力传感器用于检测所述弹簧组件6.2的受力，所述电机通过传动机构驱动所述框体6.221转动，其作用在于，由压力传感器获取弹簧组件6.2所受力的大小，如受到的为压力还是拉力，压力或者拉力的大小等数值，基于该数值控制电机去转动框体6.221，如此调节弹簧组件6.2的变形幅度，使得其处于正常的变形范围内，从而延长其使用寿命。

更进一步的，还可以在设置检测横隔板1变形方向和幅度的传感器，如红外传感器，如此根据横隔板1的变形方向和幅度控制电机，从而控制受力杆组件6的施力方向和大小，如此实现对横隔板1变形的智能和自动控制。

本发明实施例还提供一种地下综合管廊的施工方法，包括以下步骤：

101、挖掘顶部为拱形的地下通道9；

102、预加工隔离件4和受力杆组件6；

103、将两个端部连接件分别预埋进横隔板1和拱顶9.1中；

104、浇筑横隔板1和拱顶9.1；

105、将受力杆组件6的两端分别连接两个端部连接件；

106、在受力杆组件6的外围布置隔离件4；

107、浇筑混凝土包裹隔离件4以形成竖隔墙2。

具体的，地下通道9的挖掘为现有技术，不赘述；在工厂加工隔离件4如套管、第一端部连接件7如预埋端板、第二端部连接件8如锚固端板以及受力杆组件6等等结构，此时需保证套管、螺母3和隔离件4尺寸相匹配，相应的开孔需预先开设，预埋端板的弯筋7.2和端板在工厂完成焊接。构件加工完成后，运至施工现场，在拱顶9.1浇筑前，将预埋端板的弯筋7.2和拱顶9.1内的环向钢筋进行搭接，并在预埋端板正下方的横隔板1内放置预留套管，以形成预留孔洞；随后进行拱顶9.1以及横隔板1内混凝土的浇筑，待混凝土浇筑硬化后，将受力杆组件6穿过横隔板1内的预留孔洞，并在受力杆组件6外围放置隔离件4形成封闭腔体5，之后将受力杆组件6与拱顶9.1和横隔板1相连接，如通过螺纹连接将受力杆组件6与锚固端板固定于横隔板1下表面，并将受力杆组件6上端与预埋端板进行焊接，最后浇筑竖隔墙2的混凝土腔体形成管廊截面，如此最终实现了具有双重结构的竖隔墙2的施工。

在上述技术方案中，由于上述的地下综合管廊具有上述的技术效果，该地下综合管廊的施工方法自然具有相对应的技术效果。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种地下综合管廊，包括顶部为拱形的通道，所述通道内的上部区域设置有横隔板，还包括至少一个竖隔墙，所述竖隔墙的两端分别连接拱顶和所述横隔板，其特征在于，

所述竖隔墙包括混凝土墙体，所述混凝土墙体内设置隔离件，所述隔离件在所述混凝土墙体内形成封闭腔体，所述封闭腔体内设置有受力杆组件，所述拱顶内设置有第一端部连接件，所述横隔板内设置有第二端部连接件，所述受力杆组件的两端分别连接所述第一端部连接件和第二端部连接件。

2.根据权利要求1所述的地下综合管廊，其特征在于，所述第一端部连接件包括第一端板和焊接于所述第一端板上的弯筋，所述弯筋搭接于所述拱顶内的钢筋上，所述第一端板浇筑于所述拱顶中；

所述受力杆组件的一端焊接于所述第一端板上。

3.根据权利要求1所述的地下综合管廊，其特征在于，所述第二端部连接件包括第二端板，所述第二端板浇筑于所述横隔板上背离所述拱顶的端面上，所述受力杆组件的一端贯穿所述横隔板并固接于所述第二端板上。

4.根据权利要求1所述的地下综合管廊，其特征在于，所述受力杆组件包括依次相连的第一杆、弹簧组件以及第二杆，所述第一杆固接于所述第一端部连接件，所述第二杆固接所述第二端部连接件。

5.根据权利要求4所述的地下综合管廊，其特征在于，所述弹簧组件包括依次相连的第一弹簧、调节组件以及第二弹簧，所述调节组件包括框体，所述框体上相对两端分别螺接有第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和第二螺杆的螺旋方向相反，所述竖隔墙上设置有开口，所述开口上设置有翻盖，所述开口与所述框体相对设置。

6.根据权利要求5所述的地下综合管廊，其特征在于，所述框体包括连接杆，所述连接杆的两端各连接有一个分框体，所述第一螺杆和第二螺杆分别螺接于两个所述分框体上，所述连接杆上外套有第一锥齿轮；

还包括操作组件，所述操作组件包括手柄、由所述手柄驱动的转动杆以及设置于所述转动杆上的第二锥齿轮，所述手柄位于所述开口中，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合。

7.根据权利要求4所述的地下综合管廊，其特征在于，还包括比对组件，所述比对组件包括并列平行设置的第一比对条和第二比对条，所述第一比对条和第二比对条均设置有刻度标记；

所述第一杆和第二杆上靠近所述弹簧组件的部分均设置有一个固定板，所述第一比对条为弹性条且两端各固接一个所述固定板，所述第二比对条为硬质条且仅一端固定于一个所述固定板上；

所述第一比对条和第二比对条的中部与所述开口相对设置。

8.根据权利要求5所述的地下综合管廊，其特征在于，还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括处理器、压力传感器、以及电机，所述压力传感器和电机与所述处理器通信连接，所述压力传感器用于检测所述弹簧组件的受力，所述电机通过传动机构驱动所述框体转动。

9.一种地下综合管廊的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、挖掘顶部为拱形的地下通道；

102、预加工隔离件和受力杆组件；

103、将两个端部连接件分别预埋进横隔板和拱顶中；

104、浇筑横隔板和拱顶；

105、将受力杆组件的两端分别连接两个端部连接件；

106、在受力杆组件的外围布置隔离件；

107、浇筑混凝土包裹隔离件以形成竖隔墙。