CN109137965A - 一种综合管廊 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种综合管廊。所述综合管廊由多个钢管连接而成，所述钢管的外壁设有防水层和防腐层，所述钢管的内壁设有防腐层和防火层；所述综合管廊的长度方向上，设置有多个柔性结构，所述柔性结构用于补偿所述综合管廊的结构变形；所述综合管廊的长度方向上，设置有多个隔断结构，所述隔断结构用于将所述综合管廊分割为多个封闭区间，所述隔断结构设有检修门和预留孔洞；所述综合管廊通过多个支座固定在混凝土基础上。如此方案，可以增强综合管廊的承重能力，以及综合管廊整体结构的安全性和抗干扰性。

Description

一种综合管廊

技术领域

本公开涉及综合管廊技术领域，具体地，涉及一种钢管结构的综合管廊。

背景技术

综合管廊，也称为共同沟、综合管沟，是指在城市地下建造的管线公共隧道，可以将燃气、电力、通信、热力、给水、排水等两种以上市政管线集中铺设在隧道内，并设置专门的吊装口、检修口、通风口等设施，实施统一规划、设计、施工和维护。综合管廊具有节约地下空间资源、减少城市道路开挖、保障道路交通通畅、延长市政管线寿命、提高城市防灾能力的突出优点。

目前，综合管廊大多采用钢筋混凝土的地下构筑物结构，这种结构可以通过现场浇筑或者预制件制作，工程量大、施工周期长、建设成本高，不利于综合管廊的推广使用。除此之外，现有的综合管廊还存在以下问题：

预制的钢筋砼结构一般会有大量的接缝，这不仅增加了地下管廊整体密封的难度，而且在使用过程中容易开裂、漏水，维护成本极高；

综合管廊通常为矩形管廊，其顶部的板片直接承受动载荷和静载荷，两侧墙体不仅要承受顶部板片的动载荷和静载荷，还要承受侧边土层的横向载荷，因此为了增强综合管廊的承载能力，防止结构失稳，墙壁需要设置的很厚，大大增加了建设费用。

发明内容

本公开的主要目的是提供一种综合管廊，可以增强综合管廊的承重能力，以及综合管廊整体结构的安全性和抗干扰性。

为了实现上述目的，本公开提供一种综合管廊，包括：

所述综合管廊由多个钢管连接而成，所述钢管的外壁设有防水层和防腐层，所述钢管的内壁设有防腐层和防火层；

所述综合管廊的长度方向上，设置有多个柔性结构，所述柔性结构用于补偿所述综合管廊的结构变形；

所述综合管廊的长度方向上，设置有多个隔断结构，所述隔断结构用于将所述综合管廊分割为多个封闭区间，所述隔断结构设有检修门和预留孔洞；

所述综合管廊通过多个支座固定在混凝土基础上。

可选地，钢管连接处的外部设有第一套管，所述第一套管与所述钢管之间填充第一填充材料，并通过密封材料密封所述第一套管的两侧；

所述第一套管的外壁设有防水层，且所述防水层的覆盖面积不小于所述第一套管的外表面积。

可选地，所述钢管的材质为普碳钢；或者，所述钢管的材质为不锈钢；或者，所述钢管的材质为复合钢板，所述复合钢板的基层为普碳钢，覆层为不锈钢，且所述覆层作为所述钢管的外壁。

可选地，所述柔性结构为两个钢管连接形成的变形缝，则所述柔性结构包括：

具有配对的内法兰的两个钢管；

用于补偿所述综合管廊的结构变形的弹簧；

用于连接所述内法兰和所述弹簧的螺杆，且所述弹簧位于两个内法兰之间。

可选地，两个钢管之间的距离为20mm～150mm。

可选地，所述变形缝的外部设有第二套管，所述第二套管的第一侧密封固定在一个钢管上，所述第二套管与所述钢管之间填充第二填充材料，并通过密封材料密封所述第二套管的第二侧；

所述第二套管的外壁设有防水层，且所述防水层的覆盖面积不小于所述第二套管的外表面积。

可选地，如果所述柔性结构内部布设有管道，则

所述管道通过滑动支座固定在所述第二套管的第二侧对应的钢管内。

可选地，所述柔性结构还包括：用于获取变形量的监控设备。

可选地，封闭所述综合管廊的底部圆弧形空间，形成中空的排水槽。

可选地，所述钢管的内部和/或所述钢管的外部设有加强筋板。

本公开方案中，可以通过多个钢管连接形成综合管廊，利用钢管的圆管结构提升综合管廊的承重能力，使综合管廊的强度、刚度和稳定性均达到较高要求。另外，因为钢管自身的重量较轻，便于运输和铺设作业，还有助于提高施工效率。

同时，本公开方案的综合管廊中还设有多个柔性结构，通过柔性结构来消解综合管廊的结构变形，提高管廊整体结构的安全性和抗干扰性，延长使用寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本公开方案中钢管连接处的结构示意图；

图2为本公开方案中变形缝的结构示意图；

图3为本公开方案中隔断结构的结构示意图；

图4为本公开方案综合管廊固定后的截面示意图。

附图标记说明：2、焊缝，3、第一套管，4、密封材料，5、第一填充材料，6、防水层，7、内法兰，8、弹簧，9、螺杆及紧固件，11、防水胶，12、橡胶止水带，3’、第二套管，5’、第二填充材料，13、检修门，14、管道预留孔洞，15、缆线预留孔洞，16、排水槽，17、综合管廊，18、支座，19、混凝土基础，A、第一钢管，B、第二钢管，C、第三钢管，D、第四钢管。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开提供一种新型的综合管廊，具体为一种钢管结构的综合管廊，可以包括：

1.钢管

综合管廊的主体可以由多个钢管连接而成。其中，所述钢管的外壁设有防水层和防腐层，所述钢管的内壁设有防腐层和防火层。

作为一种示例，钢管可以选用钢板卷制焊接的钢板管。钢管的材质可以为普碳钢、不锈钢、复合钢板中的一种。举例来说，复合钢板的基层为普碳钢，例如Q235B；复合钢板的覆层为不锈钢，例如0Cr18Ni9；基层厚度与覆层厚度的比例可以为1:0.2～1.5。如此复合钢材，将不锈钢作为钢管的外壁，使钢管具有良好的耐腐蚀性，将普碳钢作为钢管的内壁，使钢管具有良好的机械强度和加工性能，不仅能够满足综合管廊的性能要求，还能尽量降低制作成本。

作为一种示例，钢管的内径可以为1～20m，钢管的管壁厚度可以为8～60mm，本公开方案对此可不做具体限定，可由实际应用需求而定。

需要说明的是，为了有效解决地下水、地表水长期对管廊结构的侵蚀，钢管的外壁设有防水层和防腐层；为了保护管廊内各种管线的安全、进入管廊内作业的工人的安全，钢管的内壁设有防腐层和防火层，管廊整体设有接地。可以理解地，可以根据实际应用需求，在管廊的内部和/或外部增设其他涂层，本公开方案对此可不做具体限定。

作为一种示例，钢管可由钢板制作而成。具体地，可以先将钢板表面切割范围内的油污、铁锈等清除干净，然后根据钢管的展开尺寸进行划线切割，最后将切割合格的钢板进行卷管、焊接，得到本公开方案的钢管。作为一种示例，钢板的焊缝可以进行无损探伤，焊缝质量不低于II级，焊接成的钢管的周长、圆度、纵向弯曲应在允许偏差内。

作为一种示例，钢管之间可以通过对口焊接的方式连接，和/或，通过法兰的方式连接，本公开方案对此可不做具体限定。

为了确保连接处的连接可靠性、防水性等，可以在钢管连接处的外部安装第一套管3。以对口焊接方式为例，可以在焊缝2外部安装第一套管3，参见图1，示出了焊缝处的结构示意图。其中，第一套管3与第一钢管A之间、第一套管3与第二钢管B之间可以填充第一填充材料5，还可以通过密封材料4密封第一套管3的两侧，使第一填充材料5完全封闭；此外，为了保证连接处具有良好的防水性能，第一套管3的外壁设有防水层6，且防水层6的覆盖面积不小于第一套管3的外表面积，即，在管廊长度方向上，防水层6的宽度不小于第一套管3的宽度。

作为一种示例，密封材料可以为密封胶；第一套管3的材质可以为不锈钢，例如0Cr18Ni9；第一套管3的宽度为200mm；第一套管3和第一钢管A、第二钢管B之间的缝隙不小于10mm，以确保填充效果达到最好。

作为一种示例，第一填充材料5可以为沥青油麻丝、遇水膨胀橡胶、水泥砂浆中的至少一种，第一套管3的两侧开口可以用耐候密封胶进行填充密封，还可以在第一套管3外表面涂刷沥青，形成防水层6。

作为一种示例，若钢管之间通过法兰的方式连接，可以采用外法兰或者内法兰，本公开方案对此可不做具体限定。采用外法兰连接时，可以在法兰的外表面涂刷防水层，防水层可以包裹法兰、紧固件及连接处。本公开方案中，法兰和紧固件的材质可以为不锈钢。

2.柔性结构

在综合管廊的长度方向上，可以设置多个柔性结构，所述柔性结构用于补偿所述综合管廊的结构变形。其中，结构变形可以理解为管廊在长度、径向等方向上的变形。

在实际应用过程中，诸如气温变化、地基差异沉降、地震等情况，可能会导致管廊出现伸缩或微小角度转动等结构变形，为了消解这种变形，本公开方案的综合管廊还可以在长度方向上设置多个柔性结构，以提高管廊整体结构的安全性和抗干扰性。

作为一种示例，柔性结构可以为两个钢管连接形成的变形缝。为了确保连接处的连接可靠性、防水性等，可以在变形缝的外部安装第二套管3’。参见图2，示出了变形缝的结构示意图。

对于柔性结构来说，可以包括：具有配对的内法兰7的第三钢管C、第四钢管D；用于补偿综合管廊的结构变形的弹簧8；用于连接内法兰7和弹簧8的螺杆及紧固件9，且弹簧8位于两个内法兰7之间。

作为一种示例，内法兰的螺栓孔可以设为长条的椭圆孔，椭圆孔的尺寸大于法兰螺杆的外径，如此，便可配合高强弹簧结构，实现变形补偿。

对于第二套管3’来说，以图2所示示意图为例，第二套管3’的第一侧可以密封固定在第三钢管C上，例如，可以通过焊接的方式，将第一侧密封固定在第三钢管C上；第二套管3’与第三钢管C、第二套管3’与第四钢管D之间可以填充第二填充材料5’，并通过密封材料4密封第二套管3’未固定的第二侧；此外，为了保证变形缝处具有良好的防水性能，第二套管3’的外壁设有防水层6，且防水层6的覆盖面积不小于第二套管3’的外表面积，即，在管廊长度方向上，防水层6的宽度不小于第二套管3’的宽度。

作为一种示例，密封材料可以为密封胶；第二套管3’的材质可以为不锈钢，例如0Cr18Ni9；第二套管3’的宽度为200mm；第二套管3’和第三钢管C、第四钢管D之间的缝隙不小于10mm，以确保填充效果达到最好。

作为一种示例，第二填充材料5’可以为聚乙烯泡沫塑料和/或遇水膨胀橡胶，第二套管3’的第二侧可以用耐候密封胶进行填充密封，可以在第二套管3’外表面涂刷沥青，形成防水层6。

作为一种示例，变形缝的外侧可以布设外贴式橡胶止水带12，内侧还可以涂刷防水胶11，进一步起到防水的作用。

作为一种示例，综合管廊可以每隔10～80m设置一道变形缝，变形缝的宽度，即两个钢管之间的距离d可以为20～150mm，如此，不仅可以确保变形缝具有良好的消解变形的能力，还可以防止变形缝过大导致两个钢管的活动范围变大，影响第二填充材料5’的填充效果，进而影响变形缝处的防水效果。

需要说明的是，对于布设在变形缝处的管线来说，可以进行柔性设计。例如，对于电缆等管线，可以进行适当弯折，预留出一定长度的电缆来应对管廊变形；对于水管道，可以通过设置膨胀节或者软管的方式，实现水管道的柔性设计。

作为一种示例，为了更好的配合柔性结构消解管廊的结构变形，如果柔性结构内部布设有管道，例如，供水管道、热力管道等，则管道可以通过滑动支座固定在第二套管3’的第二侧对应的钢管内，即，图2的第四钢管D内。

此外，管道还可以通过滑动支座固定在第二套管3’的第一侧对应的钢管内，即，图2的第三钢管C内。也就是说，变形缝的两侧钢管内，均可设置滑动支座，用以固定管道，本公开方案对此可不做具体限定，可由实际应用需求而定。

作为一种示例，本公开的柔性结构还可以包括：用于获取变形量的监控设备(图2中未示出)。例如，监控设备可以为设置在两个内法兰7之间的位置传感器，可以通过位置传感器获取管廊的变形量大小。如此，便可及时掌握管廊的变形情况，提前采取必要的措施。

3.隔断结构

在综合管廊的长度方向上，可以设置多个隔断结构，参见图3，示出了本公开方案隔断结构的示意图。所述隔断结构用于将所述综合管廊分割为多个封闭区间，所述隔断结构设有检修门13和预留孔洞。

通常，出于安全性考虑，可以将综合管廊划分为多个封闭区间，并在相邻区间之间设置检修门13的方式，供人员在管廊内穿行。作为一种示例，可以通过设置隔断结构的方式，将管廊分割为多个封闭区间，起到防火、防水、安保等作用。

作为一种示例，综合管廊可以每隔200m设置一个隔断结构，隔断结构可以选用防火的耐热混凝土砌筑。

隔断结构上的预留孔洞，可以为管道预留孔洞14和/或缆线预留孔洞15。实际应用过程中，施工完毕后，若预留孔洞中布设了管道或者缆线，可以选用耐火材料对预留孔洞进行密封处理；若预留孔洞中未布设管道和缆线，可以采用干法砌筑封闭预留孔洞。

作为一种示例，如果管廊内部布设给水、排水等管道，还可以封闭综合管廊的底部圆弧形空间，形成中空的排水槽16。如此，排水槽16以上为管廊施工、检修的操作空间，管廊内部的事故水、检修排污水，可以通过排水口流入排水槽16中，可以保持管廊内部的排水通畅和干燥，保证输送信号和电力的线缆的安全运行。为了使排水槽16具有更好的防水性能，还可以在排水槽16的中空内壁上涂刷防水层。根据实际应用需求，排水槽16内还可以设置连通到大气的排气管，本公开方案对此可不做具体限定。

4.加强筋板

为了应对地下基础的高负荷，还可在钢管的内部和/或外部设置加强筋板。通常，为了防止焊接加强筋板破坏钢管内壁的涂层，在钢管的内部设置加强筋板可以理解为，在钢管的内表面焊接加强筋板后，再涂防腐层和防火层。在钢管的外部设置加强筋板可以理解为，在钢管的外表面涂防水层和防腐层后，再增设加强筋板。

其中，布设在钢管内部的加强筋板，主要用于增强管廊整体的承载能力，防止管廊结构失效；布设在钢管外部的加强筋板，主要用于保护钢管外表面的防水层和防腐层，防止防水层和防腐层在运输、施工等过程中受到损坏。

作为一种示例，钢管内部的加强筋板可以为槽钢，并采用断续焊接方式，将槽钢安装在钢管内部；钢管外部的加强筋板可以为钢板环，将钢板环套装在钢管外部。本公开方案中，考虑到钢管内部对密闭性要求不高，采用断续焊接的方式安装加强筋板，还有助于降低成本。

作为一种示例，为了进一步保护钢管的防水层和防腐层，管廊外部的钢管外表面可以预先缠绕粗麻布，并用钢丝网或钢带扎紧保护。

按照上文所作介绍，获得钢管结构的综合管廊17后，还可以通过多个支座18，将综合管廊固定在混凝土基础19上，具体可参见图4所示示意图。作为一种示例，用于固定管廊的支座可以为固定墩支座。例如，在综合管廊的长度方向上，可以每隔2～10m设置一个固定墩支座。相比常规的钢筋砼结构，本公开方案依靠间断设置的固定墩支座来固定管廊，大大减少了混凝土连续垫层和底板的工程量，可以显著节省成本。

除上文所做介绍之外，还可以根据实际应用需求，在管廊内安装其他部件，例如，火灾监测报警装置、气体监测报警装置、消防装置、视频监控装置、通信装置、通风装置、照明装置，等等，本公开方案对此可不做具体限定。

综上所述，本公开提供的综合管廊具有以下优点：

(1)结构性能优良

从力学角度分析，本公开方案中的钢管为圆管结构，由于弧形的特点使本公开综合管廊的承重能力要优于现有的矩形管廊，能够更好的承受由于各种不利条件所引起的不均匀沉降，而且采用钢管结构，还能使综合管廊的强度、刚度和稳定性均达到较高要求。与此同时，本公开方案还通过设置柔性结构的方式，使综合管廊可以消解一定程度的变形，提高管廊整体结构的安全性和抗干扰性，延长使用寿命。

(2)制造快捷、便于运输和施工

相比现有预制的水泥构筑件，本公开钢管结构的管廊的制造周期短；此外，由于减少了水泥的使用量，钢管自身的重量较轻，还便于运输和铺设作业，有助于提高施工效率。

(3)工程造价低

现有的综合管廊进行固定时，需要进行连续的混凝土垫层和底板、大量的地基处理，相对于此，本公开钢管结构的管廊可以由间断设置的支座固定支撑，不仅会降低土建工程量，还可以节省成本。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种综合管廊，其特征在于，

所述综合管廊由多个钢管连接而成，所述钢管的外壁设有防水层和防腐层，所述钢管的内壁设有防腐层和防火层；

所述综合管廊的长度方向上，设置有多个柔性结构，所述柔性结构用于补偿所述综合管廊的结构变形；

所述综合管廊的长度方向上，设置有多个隔断结构，所述隔断结构用于将所述综合管廊分割为多个封闭区间，所述隔断结构设有检修门和预留孔洞；

所述综合管廊通过多个支座固定在混凝土基础上。

2.根据权利要求1所述的综合管廊，其特征在于，

钢管连接处的外部设有第一套管，所述第一套管与所述钢管之间填充第一填充材料，并通过密封材料密封所述第一套管的两侧；

所述第一套管的外壁设有防水层，且所述防水层的覆盖面积不小于所述第一套管的外表面积。

3.根据权利要求1所述的综合管廊，其特征在于，

所述钢管的材质为普碳钢；或者

所述钢管的材质为不锈钢；或者

所述钢管的材质为复合钢板，所述复合钢板的基层为普碳钢，覆层为不锈钢，且所述覆层作为所述钢管的外壁。

4.根据权利要求1所述的综合管廊，其特征在于，所述柔性结构为两个钢管连接形成的变形缝，则所述柔性结构包括：

具有配对的内法兰的两个钢管；

用于补偿所述综合管廊的结构变形的弹簧；

用于连接所述内法兰和所述弹簧的螺杆，且所述弹簧位于两个内法兰之间。

5.根据权利要求4所述的综合管廊，其特征在于，

两个钢管之间的距离为20mm～150mm。

6.根据权利要求4所述的综合管廊，其特征在于，

所述变形缝的外部设有第二套管，所述第二套管的第一侧密封固定在一个钢管上，所述第二套管与所述钢管之间填充第二填充材料，并通过密封材料密封所述第二套管的第二侧；

所述第二套管的外壁设有防水层，且所述防水层的覆盖面积不小于所述第二套管的外表面积。

7.根据权利要求6所述的综合管廊，其特征在于，如果所述柔性结构内部布设有管道，则

所述管道通过滑动支座固定在所述第二套管的第二侧对应的钢管内。

8.根据权利要求4至7任一项所述的综合管廊，其特征在于，所述柔性结构还包括：

用于获取变形量的监控设备。

9.根据权利要求1所述的综合管廊，其特征在于，

封闭所述综合管廊的底部圆弧形空间，形成中空的排水槽。

10.根据权利要求1所述的综合管廊，其特征在于，

所述钢管的内部和/或所述钢管的外部设有加强筋板。