CN109577356A - 地下管廊箱体及其沉箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明地下管廊箱体及其沉箱方法，属于管廊施工领域，目的是提高管廊沉箱施工精度，保证管廊施工质量。地下管廊箱体，包括主体框架和管廊内腔；主体框架包括两侧的侧墙、上支撑梁和下支撑梁；上支撑梁的两端分别与对应侧墙的顶部的冠梁相连接，下支撑梁的两端分别与对应侧墙的底部相连接；由侧墙、上支撑梁和下支撑梁包围形成中空腔体；管廊内腔浇筑于中空腔体内，并与主体框架固定连接。沉箱方法，步骤一、构筑主体框架；步骤二、将主体框架下沉到位；步骤三、在主体框架内构筑管廊内腔；步骤四、将管廊内腔与相邻管廊段相连。本发明，通过主体框架与管廊内腔独立施工，进行部分沉箱，从而提高管廊整体施工进度，保证施工质量。

Description

地下管廊箱体及其沉箱方法

技术领域

本发明属于地下管廊施工领域，具体的是地下管廊箱体及其沉箱方法。

背景技术

城市综合管廊是修建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施，即在城市地下建造隧道空间，将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，实施统一规划、统一设计、统一建设的城市管线综合管理，是保障城市运行的重要基础设施。

目前城市综合管廊施工方法，一般主要分为明挖法和暗挖法施工，明挖法对于周边环境及交通影响较大，通常适合于城市新建区域。暗挖法(主要有顶管法、盾构法等)，则适用于城市交通繁忙，无法实施开挖作业的地区，对地层适应能力较强。

申请号为CN200810202364.2，名称为软土基连续沉箱施工方法的发明专利申请，公开了一种单独沉箱结构及软土基连续沉箱施工方法，用于在软土基中形成由多个单独沉箱贯通构成的连续沉箱。该专利申请虽然达到了沉箱下沉和各段沉箱之间进行有效连接达到连续施工的目的，但是沉箱下沉过程中的施工偏差影响沉箱整体施工精度，同时后浇带的设置，会形成较多施工缝，加大漏水概率。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下管廊箱体及其沉箱方法，以利于纠正沉箱下沉的施工偏差，提高管廊沉箱施工精度，保证管廊施工质量。

本发明采用的技术方案是：地下管廊箱体，包括主体框架和管廊内腔；所述主体框架包括两侧的侧墙、上支撑梁和下支撑梁；所述上支撑梁的两端分别与对应侧墙的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁的两端分别与对应侧墙的底部相连接，且相邻下支撑梁之间设置有操作间距；由所述侧墙、上支撑梁和下支撑梁包围形成中空腔体；所述管廊内腔浇筑于所述中空腔体内，并与所述主体框架固定连接。

进一步的，在所述下支撑梁的顶部设置有连接筋一，所述管廊内腔经连接筋一与下支撑梁浇筑成一体。

进一步的，在所述下支撑梁的顶部预埋有预埋钢板，所述连接筋一固定连接于所述预埋钢板上。

进一步的，所述侧墙底端的刃脚上设置有连接筋二，所述刃脚之间浇筑有封底板，所述封底板经连接筋二与刃脚连接成一体。

地下管廊箱体的沉箱方法，包括以下步骤：

步骤一、构筑主体框架，所述主体框架包括两侧的侧墙、上支撑梁和下支撑梁；所述上支撑梁的两端分别与对应侧墙的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁的两端分别与对应侧墙的底部相连接，且相邻下支撑梁之间设置有操作间距；

步骤二、将主体框架下沉到位；

步骤三、在主体框架内构筑管廊内腔，并将主体框架与管廊内腔连成一体；

步骤四、在管廊内腔与相邻管廊段之间设置变形缝将管廊内腔与相邻管廊段相连。

进一步的，步骤一中，首先，在管廊施工区域开挖基坑，在基坑上设置沉箱垫层；接着，在沉箱垫层上浇筑主体框架。

进一步的，步骤二与步骤三之间进行封底板的施工：首先在侧墙底端的刃脚上安装连接筋二，然后在刃脚之间浇筑混凝土封底板；所述封底板沿主体框架纵向由主体框架一端延伸至另一端。

进一步的，步骤二与步骤三之间，在主体框架上安装用于连接主体框架与管廊内腔的连接筋一。

进一步的，步骤三中，管廊内腔浇筑时，在管廊内腔的两端预埋传力杆；步骤四中，将传力杆伸入变形缝的一端与变形缝浇筑成一体。

进一步的，在变形缝内填充变形缝填充材料；在变形缝处设置外侧橡胶止水带和钢边橡胶止水带；所述外侧橡胶止水带环绕管廊内腔的外周，一端贴合于管廊内腔的外壁，另一端贴合于相邻管廊段的外壁；所述钢边橡胶止水带位于外侧橡胶止水带的内侧，一端埋设于管廊内腔，另一端埋设于相邻管廊段。

本发明的有益效果是：本发明公开的地下管廊箱体，首先，主体框架与管廊内腔为单独浇筑体，可以先进行主体框架的下沉，然后在进行管廊内腔的施工，主体框架下沉产生的施工偏差，可在后续进行管廊内腔施工时进行纠正；接着，主体框架作为支护结构对管廊内腔起到支护作用，方便管廊内腔的施工，便于控制管廊内腔的施工质量；同时，管廊内腔施工时，无需设置挡土墙等；再则，主体框架作为支护结构，无需在主体框架上预留钢筋等，可避免主体框架下沉取土过程中破坏预留钢筋；最后，管廊内腔与所述主体框架固定连接，形成一个整体，保证了管廊的强度。

本发明公开的地下管廊箱体沉箱方法，采取先下沉主体框架，使主体框架起到支护作用，再在主体框架内浇筑作为管廊主体的管廊内腔的部分沉箱方式，使得主体框架下沉到位后产生的施工偏差能够在管廊内腔浇筑时得到纠正，从而提高管廊整体施工进度，保证施工质量；再者，主体框架与管廊内腔单独进行施工，先下沉到位的主体框架对管廊内腔的施工起到支护作用，无需额外设置挡土墙等，施工工艺更简单，也便于控制管廊内腔的施工质量；其三，仅下沉主体框架，在开挖取土过程中无管廊内腔的干涉，开挖取土完毕后再浇筑管廊内腔，使得管廊内腔沿其环向呈封闭的整体，在管廊内腔的底板上不存在施工缝等，消除了管廊内腔内渗漏水的隐患；最后，主体框架与管廊内腔单独进行施工，下沉主体框架与整体下沉相比，主体框架的重量更轻，下沉过程中更便于控制，以降低施工偏差。

附图说明

图1为地下管廊箱体示意图；

图2为主体框架上连接筋安装示意图；

图3为变形缝处理示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为主体框架下沉示意图。

图中，主体框架1、侧墙11、上支撑梁12、下支撑梁13、刃脚14、管廊内腔2、连接筋一3、预埋钢板4、连接筋二5、传力杆6、封底板7、变形缝8、外侧橡胶止水带81、钢边橡胶止水带82、沉箱垫层9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明如下：

地下管廊箱体，如图1所示，包括主体框架1和管廊内腔2；所述主体框架1和管廊内腔2分别单独浇筑成型；所述主体框架1包括两侧的侧墙11、上支撑梁12和下支撑梁13；所述上支撑梁12的两端分别与对应侧墙11的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁13的两端分别与对应侧墙11的底部相连接，且相邻下支撑梁13之间设置有操作间距；由所述侧墙11、上支撑梁12和下支撑梁13包围形成中空腔体；所述管廊内腔2浇筑于所述中空腔体内，并与所述主体框架1固定连接。

本发明公开的地下管廊箱体，管廊内腔2为管廊主体，用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施；主体框架1位于管廊内腔2的外部，起到支护作用。主体框架1的侧墙11为迎土面，直接承受基坑两侧横向土体作用，侧墙11顶部的冠梁连接侧墙11与上支撑梁12，上支撑梁12和下支撑梁13对两侧的侧墙11起到支撑作用，并提供内部作业空间，而相邻下支撑梁13之间设置有操作间距方便主体框架1下沉取土。

该地下管廊箱体，首先，主体框架1与管廊内腔2为单独浇筑体，即可分开进行独立浇筑，使得在沉箱时，可以先进行主体框架1的下沉，然后在进行管廊内腔2的施工，主体框架1下沉产生的施工偏差，可在后续进行管廊内腔2施工时进行纠正；

接着，管廊内腔2浇筑于主体框架1的中空腔体内，即管廊内腔2作为管廊主体，而主体框架1作为支护结构对管廊内腔2起到支护作用，方便管廊内腔2的施工，便于控制管廊内腔2的施工质量；同时，主体框架1起到支护作用，在管廊内腔2施工时，无需设置挡土墙等；

再则，主体框架1作为支护结构，无需在主体框架1上预留钢筋等，可避免主体框架1下沉取土过程中破坏预留钢筋；

其次，管廊内腔2与所述主体框架1固定连接，形成一个整体，保证了管廊的强度。

可以通过在主体框架1上设置卡槽，在管廊内腔2浇筑时，形成与卡槽配合的卡块，通过卡块与卡槽卡接实现主体框架1与管廊内腔2的连接，但是，该方式，管廊内腔2钢筋绑扎、管廊内腔2浇筑复杂，不利于节约工期，最优的，如图2所示，在所述下支撑梁13的顶部设置有连接筋一3，所述管廊内腔2经连接筋一3与下支撑梁13浇筑成一体。

通过在下支撑梁13的顶部设置连接筋一3，管廊内腔2浇筑时将连接筋一3浇筑于管廊内腔2内，从而实现管廊内腔2与主体框架1的固定，该种结构，操作简单易行。最重要的是，管廊作为地下结构，主要承受上部土压力及行车传递的荷载，将下支撑梁13与管廊内腔2的底板以及将上支撑梁12与管廊内腔2的顶板连接后，可以增强管廊内腔2的底板和顶部的承载能力。

连接筋一3可以在主体框架1浇筑时预埋于主体框架1的下支撑梁13内，但是，该结构，在主体框架1下沉取土过程中易造成连接筋一3损坏，最优的，如图2所示，在所述下支撑梁13的顶部预埋有预埋钢板4，所述连接筋一3固定连接于所述预埋钢板4上。

为了缓解沉箱后出现不均匀沉降的问题，优选的，如图2所示，所述侧墙11底端的刃脚14上设置有连接筋二5，所述刃脚14之间浇筑有封底板7，所述封底板7经连接筋二5与刃脚14连接成一体。

主体框架1下沉过程中，主要是刃脚14对下部土体施压，其与下部土体的压强大，下沉就位后，采用封底板7，从而将压力均匀分布至整个封底板，从而达到了消除沉箱后的不均匀沉降问题。而封底板7经连接筋二5与刃脚14相连接，从而使主体框架1的各部分形成一个整体进行承力。刃脚14浇筑时，在刃脚14上预埋钢板，连接筋二5焊接于钢板上。

地下管廊箱体的沉箱方法，包括以下步骤：

步骤一、构筑主体框架1，所述主体框架1包括两侧的侧墙11、上支撑梁12和下支撑梁13；所述上支撑梁12的两端分别与对应侧墙11的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁13的两端分别与对应侧墙11的底部相连接，且相邻下支撑梁13之间设置有操作间距；

步骤二、将主体框架1下沉到位；

步骤三、在主体框架1内构筑管廊内腔2，并将主体框架1与管廊内腔2连成一体；

步骤四、将管廊内腔2与相邻管廊段相连。

在沉箱过程中，由于地质情况、箱体自重的因素，待沉箱到位后会出现自身沉降的情况，从而使得下沉就位后的箱体出现标高以及平面度的偏差。本发明，采取先下沉主体框架1，使主体框架1起到支护作用，再在主体框架1内浇筑作为管廊主体的管廊内腔2的部分沉箱方式，使得主体框架1下沉到位后产生的施工偏差能够在管廊内腔2浇筑时得到纠正，从而提高管廊整体施工进度，保证施工质量；再者，主体框架1与管廊内腔2单独进行施工，先下沉到位的主体框架1对管廊内腔2的施工起到支护作用，无需额外设置挡土墙等，施工工艺更简单，也便于控制管廊内腔2的施工质量；其三，仅下沉主体框架1，在开挖取土过程中无管廊内腔2的干涉，开挖取土完毕后再浇筑管廊内腔2，使得管廊内腔2沿其环向呈封闭的整体，在管廊内腔2的底板上不存在施工缝等，消除了管廊内腔2内渗漏水的隐患；最后，主体框架1与管廊内腔2单独进行施工，下沉主体框架1与整体下沉相比，主体框架1的重量更轻，下沉过程中更便于控制，以降低施工偏差。

待地下管廊箱体沉降完毕后，在管廊内腔2与相邻管廊段之间设置变形缝8，并将管廊内腔2与相邻管廊段相连。与该地下管廊箱体相邻的管廊段可以为也未沉箱段的地下管廊箱体，也可以为非沉箱段管廊。从而使管廊形成一个整体。

由于在管廊内腔2与相邻管廊段之间采用变形缝8的柔性连接方式，其具有一定的变形量来吸收不均匀沉降，使得管廊内腔2与相邻管廊段之间只有一条变形缝，便于防水。

优选的，步骤一中，首先，在管廊施工区域开挖基坑，如图5所示，在基坑上设置沉箱垫层9；接着，在沉箱垫层9上浇筑主体框架1。

基坑开挖时，开挖深度以不影响周期建筑结构安全为准，沉箱垫层9起到托举主体框架1的作用，主体框架1浇筑时，使主体框架1的刃脚14支撑于沉箱垫层9，待主体框架1下沉时，需要拆除沉箱垫层9。

混凝土封底板7可以在沉箱之间进行浇筑，但是需要在封底板7上设置用于开挖取土的孔洞，孔洞中可能存在预制钢筋或者后序植筋影响开挖取土效率，再者待开挖取土完毕后还需要修补孔洞，增加施工工序。为了避免上述问题，优选的，步骤二与步骤三之间进行封底板7的施工：首先在侧墙11底端的刃脚14上安装连接筋二5，然后在刃脚14之间浇筑混凝土封底板7；所述封底板7沿主体框架1纵向由主体框架1一端延伸至另一端。

封底板7在下沉完毕后进行浇筑，即主体框架1采取下沉期间不封底的方式进行施工，首先，保证足够大的开挖取土面积，提高了开挖效率，从而加快了下沉速度；其次，封底板7仅进行一次施工作业，施工工序简单。

优选的，步骤二与步骤三之间，在主体框架1上安装用于连接主体框架1与管廊内腔2的连接筋一3。

连接筋一3在下沉完毕后进行安装，能够避免连接筋一3干扰开挖取土，也避免开挖取土过程中破坏连接筋一3。

优选的，步骤三中，管廊内腔2浇筑时，在管廊内腔2的两端预埋传力杆6；步骤四中，将传力杆6伸入变形缝8的一端与变形缝8浇筑成一体。传力杆6的具体操作为：步骤三中，管廊内腔2浇筑时，在管廊内腔2的两端预埋有套管，在套管内沿套管轴向可动安装有剪力筋；在步骤四中，使剪力筋的一端伸入变形缝，并将对变形缝进行浇筑。

优选的，如图3和图4所示，在变形缝8内填充变形缝填充材料；在变形缝8处设置外侧橡胶止水带81和钢边橡胶止水带82；所述外侧橡胶止水带81环绕管廊内腔2的外周，一端贴合于管廊内腔2的外壁，另一端贴合于相邻管廊段的外壁；所述钢边橡胶止水带82位于外侧橡胶止水带81的内侧，一端埋设于管廊内腔2，另一端埋设于相邻管廊段。

变形缝填充材料可以为挤塑板或者沥青木丝板等。通过在变形缝处设置外侧橡胶止水带81和钢边橡胶止水带82进行双重防水，经过该方法形成的变形缝不仅达到管廊防水的目的，还能够吸收不均匀沉降。

Claims (10)

1.地下管廊箱体，其特征在于：包括主体框架(1)和管廊内腔(2)；所述主体框架(1)包括两侧的侧墙(11)、上支撑梁(12)和下支撑梁(13)；所述上支撑梁(12)的两端分别与对应侧墙(11)的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁(13)的两端分别与对应侧墙(11)的底部相连接，且相邻下支撑梁(13)之间设置有操作间距；由所述侧墙(11)、上支撑梁(12)和下支撑梁(13)包围形成中空腔体；所述管廊内腔(2)浇筑于所述中空腔体内，并与所述主体框架(1)固定连接。

2.如权利要求1所述的地下管廊箱体，其特征在于：在所述下支撑梁(13)的顶部设置有连接筋一(3)，所述管廊内腔(2)经连接筋一(3)与下支撑梁(13)浇筑成一体。

3.如权利要求2所述的地下管廊箱体，其特征在于：在所述下支撑梁(13)的顶部预埋有预埋钢板(4)，所述连接筋一(3)固定连接于所述预埋钢板(4)上。

4.如权利要求1所述的地下管廊箱体，其特征在于：所述侧墙(11)底端的刃脚(14)上设置有连接筋二(5)，所述刃脚(14)之间浇筑有封底板(7)，所述封底板(7)经连接筋二(5)与刃脚(14)连接成一体。

5.地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、构筑主体框架(1)，所述主体框架(1)包括两侧的侧墙(11)、上支撑梁(12)和下支撑梁(13)；所述上支撑梁(12)的两端分别与对应侧墙(11)的顶部的冠梁相连接，所述下支撑梁(13)的两端分别与对应侧墙(11)的底部相连接，且相邻下支撑梁(13)之间设置有操作间距；

步骤二、将主体框架(1)下沉到位；

步骤三、在主体框架(1)内构筑管廊内腔(2)，并将主体框架(1)与管廊内腔(2)连成一体；

步骤四、在管廊内腔(2)与相邻管廊段之间设置变形缝(8)将管廊内腔(2)与相邻管廊段相连。

6.如权利要求5所述的地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：步骤一中，首先，在管廊施工区域开挖基坑，在基坑上设置沉箱垫层(9)；接着，在沉箱垫层(9)上浇筑主体框架(1)。

7.如权利要求5或6所述的地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：步骤二与步骤三之间进行封底板(7)的施工：首先在侧墙(11)底端的刃脚(14)上安装连接筋二(5)，然后在刃脚(14)之间浇筑混凝土封底板(7)；所述封底板(7)沿主体框架(1)纵向由主体框架(1)一端延伸至另一端。

8.如权利要求5或6或7所述的地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：步骤二与步骤三之间，在主体框架(1)上安装用于连接主体框架(1)与管廊内腔(2)的连接筋一(3)。

9.如权利要求5-8任意一项权利要求所述的地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：步骤三中，管廊内腔(2)浇筑时，在管廊内腔(2)的两端预埋传力杆(6)；步骤四中，将传力杆(6)伸入变形缝(8)的一端与变形缝(8)浇筑成一体。

10.如权利要求5-8任意一项权利要求所述的地下管廊箱体的沉箱方法，其特征在于：在变形缝(8)内填充变形缝填充材料；在变形缝(8)处设置外侧橡胶止水带(81)和钢边橡胶止水带(82)；所述外侧橡胶止水带(81)环绕管廊内腔(2)的外周，一端贴合于管廊内腔(2)的外壁，另一端贴合于相邻管廊段的外壁；所述钢边橡胶止水带(82)位于外侧橡胶止水带(81)的内侧，一端埋设于管廊内腔(2)，另一端埋设于相邻管廊段。