CN109555160A - 一种分层式综合管廊防爆层及制作方法 - Google Patents
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Classifications
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
Abstract
本发明提供一种分层式综合管廊防爆层及制作方法，包括供水管、中水管、燃气管、雨水舱、防爆层和管廊本体；所述的供水管、中水管、燃气管均位于管廊本体，所述的燃气管位于防爆层内，防爆层外与管廊本体连接；所述的雨水舱位于管廊本体内，且位于防爆层一侧；所述的防爆层为分层式综合管廊防爆层，分层式综合管廊防爆层包括抗爆层和分配层，分配层内铺设柔性吸能材料。当爆炸发生时，高强钢筋混凝土层首先承受冲击，以保证防爆层不会被轻易穿透，使得大部分爆炸冲击发生在防爆分配层中；穿过高强混凝土层后，利用分配层各种不同分层介质的搭配，衰减爆炸冲击的作用，从而实现对于作为支撑结构的管廊本体的一个保护。
Description
技术领域
本发明属于综合管廊技术领域，涉及一种分层式综合管廊防爆层及制作方法。
背景技术
目前，随着经济与技术的发展，综合管廊工程的建设正在如火如荼的展开。随着燃气管线的允许入廊，未来综合管廊的防爆问题也显得日益重要。目前，绝大部分燃气入廊的综合管廊都没有特别考虑防爆的相关问题，更多的关注点仍然还是放在检测、通风以及防火方面，搭配合适的防爆器械（如防爆开关、防爆电话、防爆灯等），以及配备相应的通风、疏散机制，从而避免爆炸的发生。
成层式结构最早运用于军事之中，是随着武器的发展而出现的一种结构形式。军事中典型的成层式结构通常由以下几部分组成：覆土层、遮弹层、分配层和支撑结构，前三层称为成层式结构的防护层。
发明内容
为了克服现有燃气入廊的综合管廊都没有特别考虑防爆的相关问题，本发明提供一种分层式综合管廊防爆层及制作方法，本发明为利用成层式技术的原理和综合管廊实际情况相结合的分层式综合管廊防爆层，该防爆层能够相较于传统做法，大大提高综合管廊的防爆能力，保护管廊本体以及周边建筑的安全。原理是分层介质的使用能够减弱爆炸的破坏冲击。
本发明所采用的技术方案是：
一种分层式综合管廊防爆层，包括供水管、中水管、燃气管、雨水舱、防爆层和管廊本体；所述的供水管、中水管、燃气管均位于管廊本体内，所述的燃气管位于防爆层内，防爆层外与管廊本体连接；所述的雨水舱位于管廊本体内，且位于防爆层一侧；所述的防爆层为分层式综合管廊防爆层，分层式综合管廊防爆层包括抗爆层和分配层，分配层内铺设柔性吸能材料。
所述的抗爆层为钢筋混凝土。
所述的钢筋混凝土为C60以上的高强混凝土，其厚度为50mm。
所述的柔性吸能材料为泡沫混凝土、泡聚氨酯泡沫、泡沫铝或黄土中的一种或多种。
所述的分配层内铺设的柔性吸能材料从内到外依次为泡沫混凝土、泡聚氨酯泡沫和黄土。
所述的泡沫混凝土、泡聚氨酯泡沫和黄土厚度均为25mm。
一种分层式综合管廊防爆层制作方法，具体步骤为：首先浇筑45-58mm的钢筋混凝土作为首层抗爆层；第二层作为分配层，根据需要在分配层内铺设柔性吸能材料，最后将管廊本体结构作为支撑结构。
在抗爆层外按顺序布置25mm泡沫混凝土+25mm聚氨酯泡沫+25mm黄土作为防爆的分配层。
本发明的有益效果在于：
（1）施工工艺较为简单，不需要复杂的工程即可完成。结构简单，施工方便，成本较低。
（2）合理调配遮弹层的厚度与强度，合理选择分配层的层数以及材料，即可适应不同防爆要求的管廊。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的增加了分层式综合管廊防爆层的防爆综合管廊截面图。
图2是本发明的分层式综合管廊防爆层的细部图。
图中，附图标记为：1、供水管；2、中水管；3、燃气管；4、雨水舱；5、防爆层；6、管廊本体；7、钢筋混凝土；8、泡沫混凝土；9、泡聚氨酯泡沫；10、黄土。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有燃气入廊的综合管廊都没有特别考虑防爆的相关问题，本发明提供如图1和图2所示的一种分层式综合管廊防爆层及制作方法，本发明为利用成层式技术的原理和综合管廊实际情况相结合的分层式综合管廊防爆层，该防爆层能够相较于传统做法，大大提高综合管廊的防爆能力，保护管廊本体以及周边建筑的安全。原理是分层介质的使用能够减弱爆炸的破坏冲击。
一种分层式综合管廊防爆层，包括供水管1、中水管2、燃气管3、雨水舱4、防爆层5和管廊本体6；所述的供水管1、中水管2、燃气管3均位于管廊本体6内，所述的燃气管3位于防爆层5内，防爆层5外与管廊本体6连接；所述的雨水舱4位于管廊本体6内，且位于防爆层5一侧；所述的防爆层5为分层式综合管廊防爆层，分层式综合管廊防爆层包括抗爆层和分配层，分配层内铺设柔性吸能材料。
当爆炸发生时，抗爆层首先承受冲击，以保证防爆层不会被轻易穿透，使得大部分爆炸冲击发生在防爆层中；穿过抗爆层后，利用分配层各种不同分层介质的搭配，衰减爆炸冲击的作用，从而实现对于作为支撑结构的管廊本体6的一个保护。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中如图2所示，所述的抗爆层为钢筋混凝土7。
所述的钢筋混凝土7为C60以上的高强混凝土，其厚度为50mm。
所述的柔性吸能材料为泡沫混凝土8、泡聚氨酯泡沫9、泡沫铝或黄土10中的一种或多种。
所述的分配层内铺设的柔性吸能材料从内到外依次为泡沫混凝土8、泡聚氨酯泡沫9和黄土10。
所述的泡沫混凝土8、泡聚氨酯泡沫9和黄土10厚度均为25mm。
根据需要，可自由搭配选择分配层内设置的介质，这些介质为柔性吸能材料，根据需要，可以选择一种或者多种柔性吸能材料作为分配层，利用分配层各种不同分层介质的搭配，衰减爆炸冲击的作用，从而实现对于作为支撑结构的管廊本体6的一个保护。
一种分层式综合管廊防爆层制作方法，具体步骤为：首先浇筑45-58mm的钢筋混凝土7作为首层抗爆层；第二层作为分配层，根据需要在分配层内铺设柔性吸能材料，最后将管廊本体6结构作为支撑结构。
在抗爆层外按顺序布置25mm泡沫混凝土8+25mm聚氨酯泡沫9+25mm黄土10作为防爆的分配层。
本发明提供的分层式综合管廊防爆层，其结构如图1所示，
制作步骤：
首先浇筑50mm的高强度钢筋混凝土作为首层防爆层。其作用是防止被爆炸碎片轻易穿透，使得爆炸大部分作用发生在防爆分层中；
第二层作为防爆分配层，根据需要铺设柔性吸能材料；常见形式可以考虑25mm泡沫混凝土+25mm聚氨酯泡沫+25mm黄土；
最后将管廊本体6作为支撑结构。
本发明的分层式防爆层工作过程如下：
当爆炸发生时，钢筋混凝土7为首先接触爆炸冲击的防爆层，钢筋混凝土7具有较高的强度，可以防止被爆炸冲击与爆炸随便轻易的穿透，从而使得大部分的爆炸作用发生在防爆分层中；当爆炸到达第二层防爆分配层后，分层介质开始发挥作用。通过不同柔性吸能材料的搭配，使得大部分的爆炸破坏冲击在分配层被消耗从而作为保护支撑结构的管廊本体的安全。
本发明利用分层介质对于爆炸冲击的衰减机理，结合综合管廊实际情况设计的一种分层式综合管廊防爆层，其防爆效果好，在爆炸荷载作用下，防护结构中的钢筋混凝土的受力及破坏形态与受静荷载时明显不同，结构除了常见的弯曲破坏形态之外，在某些情况下还可能发生按弯曲破坏设计的结构构件却转变为脆性的剪切破坏，即剪切破坏优先于弯曲破坏发生，其主要原因是爆炸产生的脉冲荷载所含高频成分丰富、应变效率明显等因素激发了结构构件的高频振动、剪切变形和内力。爆炸波传播到结构背爆面时，还将产生拉伸波，使得混凝土结构发生层裂破坏。而分层介质的使用正是在于能够减弱爆炸的破坏冲击；本发明施工方便，选用的各种材料及其施工方法均是较为常见的，施工起来方便快捷；成本低廉，所选介质材料均是常见材料，造价较低。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构基础属本行业的公知部件和常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：包括供水管（1）、中水管（2）、燃气管（3）、雨水舱（4）、防爆层（5）和管廊本体（6）；所述的供水管（1）、中水管（2）、燃气管（3）均位于管廊本体（6）内，所述的燃气管（3）位于防爆层（5）内，防爆层（5）外与管廊本体（6）连接；所述的雨水舱（4）位于管廊本体（6）内，且位于防爆层（5）一侧；所述的防爆层（5）为分层式综合管廊防爆层，分层式综合管廊防爆层包括抗爆层和分配层，分配层内铺设柔性吸能材料。
2.根据权利要求1所述的一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：所述的抗爆层为钢筋混凝土（7）。
3.根据权利要求2所述的一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：所述的钢筋混凝土（7）为C60以上的高强混凝土，其厚度为50mm。
4.根据权利要求1所述的一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：所述的柔性吸能材料为泡沫混凝土（8）、泡聚氨酯泡沫（9）、泡沫铝或黄土（10）中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：所述的分配层内铺设的柔性吸能材料从内到外依次为泡沫混凝土（8）、泡聚氨酯泡沫（9）和黄土（10）。
6.根据权利要求5所述的一种分层式综合管廊防爆层，其特征在于：所述的泡沫混凝土（8）、泡聚氨酯泡沫（9）和黄土（10）厚度均为25mm。
7.根据权利要求1-6所述的任意一种分层式综合管廊防爆层制作方法，其特征在于：具体步骤为：首先浇筑45-58mm的钢筋混凝土（7）作为首层抗爆层；第二层作为分配层，根据需要在分配层内铺设柔性吸能材料，最后将管廊本体（6）结构作为支撑结构。
8.根据权利要求7所述的任意一种分层式综合管廊防爆层制作方法，其特征在于：在抗爆层外按顺序布置25mm泡沫混凝土（8）+25mm聚氨酯泡沫（9）+25mm黄土（10）作为防爆的分配层。
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