CN110409496A - 中间箱涵结构尺寸确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中间箱涵结构尺寸确定方法，包括如下步骤：S1、先通过盾构法综合管廊直径、功能区范围及行车空间布置确定路面板上部空间最小高度H1；S2、根据行车的建筑限界要求确定行车空间，修正步骤S1的最小高度H1；S3、根据修正后的最小高度H1及路面板的厚度初步拟定中间箱涵顶板上表面相对隧道内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1；S4、根据中间箱涵顶板宽度L1及中间箱涵结构在综合管廊中的位置确定两侧墙高度H3及两侧墙净距L2；S5、根据综合管廊排风腔的空间要求确定侧墙牛腿上表面相对于侧墙底部的高度H4；S6、顶板、侧墙及底板厚度均通过结构受力安全性确定。

Description

中间箱涵结构尺寸确定方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种中间箱涵结构尺寸确定方法。

背景技术

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。具有施工安全、掘进速度快、工程质量好、复杂地层适应性强、地表沉降小、对周边环境影响小等诸多优点，已成为隧道工程的主要修建方法，在城市地铁、城市铁路、市政道路与基础设施、水下隧道等方面都得到了广泛应用。

城市地下综合管廊是为满足城市发展的需要，在城市地下建设用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。除常用的明挖法或顶推法修建外，盾构法修建的城市综合管廊也越来越多。综合管廊的断面布置在满足维修管理要求的基础上，应尽量紧凑，以充分体现经济性，考虑各类管线安装、维修人员和设备材料进出等需要，应合理设计管线、维修、通风、消防、逃生等空间布置。中间箱涵是安装在盾构法综合管廊底部管片内弧面上的内部结构，对于大型综合管廊，根据功能需要，既可对行车道部分起支撑作用，箱涵内部空间一般作为疏散救援通道，也可在综合管廊上部安装通信、电缆管线等设备，把中间箱涵作为巡视通道，中间箱涵尺寸决定了综合管廊内部结构布置，需要根据功能要求来确定。

目前，还没有较好的中间箱涵结构尺寸的确定方法，导致盾构法综合管廊内部结构布置不够合理，内部结构往往不能满足功能要求，而且也不便于施工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种中间箱涵结构尺寸确定方法，以解决盾构法综合管廊内部结构布置问题，使内部结构满足功能要求和便于施工。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种中间箱涵结构尺寸确定方法，包括如下步骤：

S1、一种盾构隧道，包括隧道本体和路面板，所述路面板将隧道本体的内部空间分割成上部的行车空间和下部的综合管廊，综合管廊内设有中间箱涵结构，中间箱涵结构包括用来支撑路面板的顶板，用来支撑顶板的两侧墙，两所述侧墙间设有与顶板平行的底板，两所述侧墙的外壁上均设有用来支撑排风腔顶板的牛腿，两所述侧墙将综合管廊分隔成三个支管廊，先通过盾构法综合管廊直径、功能区范围及行车空间布置确定路面板上部空间最小高度H1；

S2、根据行车的建筑限界要求确定行车空间，修正步骤S1的最小高度H1；

S3、根据修正后的最小高度H1及路面板的厚度初步拟定中间箱涵顶板上表面相对隧道内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1；

S4、根据中间箱涵顶板宽度L1及中间箱涵结构在综合管廊中的位置确定两侧墙高度H3及两侧墙净距L2；

S5、根据综合管廊排风腔的空间要求确定侧墙牛腿上表面相对于侧墙底部的高度H4；

S6、顶板、侧墙及底板厚度均通过结构受力安全性确定。

作为优选，根据中间箱涵内部空间的功能要求修正步骤S4两侧墙高度H3及两侧墙净距L2，调整较大时，需修正步骤S3的中间箱涵顶板11顶面相对隧道本体内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1。

作为优选，根据施工阶段中间箱涵上方吊装设备的安装要求修正中间箱涵的总高度H5，通过中间箱涵的运输要求修正中间箱涵沿综合管廊纵向的幅宽B1。

作为优选，在步骤S1中，两所述侧墙的底部均包括与隧道本体内壁贴合的贴合面，所述贴合面为弧面。

作为优选，在步骤S1中，所述牛腿与对应的隧道本体内壁间搭接排风腔顶板，所述排风腔顶板、隧道本体内壁和对应的侧墙围合成排风腔。

作为优选，盾构隧道还包括支撑路面板的车道板，所述隧道本体内壁通过车道板与顶板的对应侧相连。

作为优选，在步骤S1中，所述顶板的两侧均设有承台，所述承台凸出顶板的两侧设置，所述承台包括支撑车道板的的支撑面和垂直连接支撑面的竖直面。

作为优选，两所述竖直面间的距离大于两侧墙的外侧壁之间的距离。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种盾构法综合管廊预制中间箱涵结构尺寸确定方法，根据主要功能区的空间要求初步拟定中间箱涵位置及尺寸，通过中间箱涵的功能及两侧辅助功能的空间要求对其尺寸进行修正，为确定中间箱涵及内部结构布置提供设计依据。

2、本发明提供的一种盾构法综合管廊预制中间箱涵结构尺寸确定方法，同时考虑了综合管廊中间箱涵及内部结构的功能要求和施工阶段的吊装要求，保证了内部结构满足功能要求和便于施工。

3、本发明涉及的预制中间箱涵结构，顶板两端直角缺口形成的承台的竖面不与侧墙的外侧面齐平，可在不改变顶板宽度的情况下，适当调整两侧墙之间的净距，以满足中间箱涵及两侧空间的功能要求，可适应更多的使用场景。

4、本发明涉及的预制中间箱涵结构，其侧墙外侧的牛腿可提供排风腔顶板搭接平台，位置可根据需要进行上下调整，以适应两侧空间功能要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的中间箱涵结构示意图；

图2为本发明实施例提供的中间箱涵结构尺寸确定方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的中间箱涵结构沿综合管廊纵向幅宽示意图；

图4为本发明实施例提供的中间箱涵结构应用于综合管廊的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4，本发明实施例还提供一种盾构法综合管廊预制中间箱涵结构尺寸确定方法，根据主要功能区的空间要求初步拟定中间箱涵位置及尺寸，通过中间箱涵的功能及两侧辅助功能的空间要求对其尺寸进行修正，为确定中间箱涵及内部结构布置提供设计依据，包括如下步骤：

S1、一种盾构隧道，包括隧道本体和路面板3，路面板3采用现浇，所述路面板3将隧道本体的内部空间分割成上部的行车空间和下部的综合管廊，综合管廊内设有中间箱涵结构，该中间箱涵结构为工厂预制的钢筋混凝土结构，施工方便，中间箱涵结构包括用来支撑路面板3的顶板11，用来支撑顶板的两侧墙12，两所述侧墙12间设有与顶板平行的底板14，两所述侧墙12的外壁上均设有用来支撑排风腔顶板的牛腿13，侧墙12外侧的牛腿13可作为排风腔顶板5搭接平台，位置可根据需要进行上下调整，以适应两侧空间功能要求，两所述侧墙12将综合管廊分隔成三个支管廊，先通过盾构法综合管廊直径、功能区范围及行车空间布置确定路面板3上部空间最小高度H1，主要功能区范围是指电力、通信等市政管线主要安装区域；

S2、根据《城市道路工程技术规范》(GB51286-2018)、《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中的行车的建筑限界要求确定行车空间，修正步骤S1的最小高度H1；

S3、根据修正后的最小高度H1及路面板3的厚度初步拟定中间箱涵顶板11上表面相对隧道内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1；

S4、根据中间箱涵顶板11宽度L1及中间箱涵结构在管片2圆弧的位置确定两侧墙12高度H3及净距L2；

S5、根据综合管廊排风腔的空间要求确定侧墙牛腿13上表面相对于侧墙12底部的高度H4，排风腔的空间要求大一点，可提高高度H4；

S6、中间箱涵底板14宽度即两侧墙12净距L2，顶板11、侧墙12及底板14厚度根据工程施工过程中施工期及运营期作用在其上的荷载进行包络设计后确定具体厚度，满足结构受力性能及安全性能。

如图1，是本发明涉及的一种盾构法综合管廊预制中间箱涵结构，包括顶板11、侧墙12、牛腿13和底板14。

所述11顶板中间为水平板状，两侧上半部分为直角缺口，形成承台状。

所述11顶板的两端下表面对称设置有侧墙12，所述顶板11与侧墙12连接处内外侧均采用腋角处理，所述侧墙12中部为平板状，下部外侧设置有牛腿13结构，底部与综合管廊的管片2内弧面接触，底部的底面为圆弧形，两侧墙12相对的内侧面，靠近下部位置通过平板状底板14连接。

所述顶板11两端直角缺口形成的承台的竖面不与侧墙12的外侧面齐平，可在不改变顶板11宽度的情况下，适当调整两侧墙12之间的净距。

所述牛腿13在侧墙12外侧的位置可上下调整，以适应两侧空间功能要求。

作为优选，根据中间箱涵内部空间的功能要求修正步骤S4两侧墙12高度H3及两侧墙净距L2，调整较大时，需修正步骤S3的中间箱涵顶板11顶面相对隧道本体内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板11的宽度L1，根据中间箱涵内部空间的功能要求一般根据作为疏散救援通道或巡视通道确定。

作为优选，根据施工阶段中间箱涵上方吊装设备的安装要求修正中间箱涵的总高度H5，通过中间箱涵的运输要求修正中间箱涵沿综合管廊纵向的幅宽B1，施工阶段吊装设备一般在已安装中间箱涵顶面进行后续吊装作业，中间箱涵总高度H5不能过大，并且由于运输过程中是以中间箱涵幅宽竖向放置，因此，中间箱涵幅宽B1一般建议取综合管廊管片相同幅宽或1/2幅宽。

作为优选，在步骤S1中，两所述侧墙12的底部均包括与隧道本体内壁贴合的贴合面，所述贴合面为弧面。

作为优选，在步骤S1中，所述牛腿13与对应的隧道本体内壁间搭接排风腔顶板5，所述排风腔顶板5、隧道本体内壁和对应的侧墙12围合成排风腔，排风腔顶板5采用现浇。

作为优选，盾构隧道还包括支撑路面板的车道板4，所述隧道本体内壁通过车道板4与顶板11的对应侧相连，车道板4采用现浇。

作为优选，在步骤S1中，所述顶板11的两侧均设有承台，所述承台凸出顶板的两侧设置，所述承台包括支撑车道板的的支撑面和垂直连接支撑面的竖直面，两所述竖直面间的距离大于两侧墙12的外侧壁之间的距离，顶板11两端直角缺口形成的承台的竖面不与侧墙12的外侧面齐平，可在不改变顶板11宽度的情况下，适当调整两侧墙12之间的净距，以满足中间箱涵及两侧空间的功能要求，可适应更多的使用场景。

本发明提供的应用于盾构法综合管廊的预制中间箱涵结构及中间箱涵结构的尺寸确定方法，同时考虑了综合管廊中间箱涵及内部结构的功能要求和施工阶段的吊装要求，解决了盾构法综合管廊内部结构布置问题，使内部结构满足功能要求和便于施工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、一种盾构隧道，包括隧道本体和路面板，所述路面板将隧道本体的内部空间分割成上部的行车空间和下部的综合管廊，综合管廊内设有中间箱涵结构，中间箱涵结构包括用来支撑路面板的顶板，用来支撑顶板的两侧墙，两所述侧墙间设有与顶板平行的底板，两所述侧墙的外壁上均设有用来支撑排风腔顶板的牛腿，两所述侧墙将综合管廊分隔成三个支管廊，先通过盾构法综合管廊直径、功能区范围及行车空间布置确定路面板上部空间最小高度H1；

S2、根据行车的建筑限界要求确定行车空间，修正步骤S1的最小高度H1；

S3、根据修正后的最小高度H1及路面板的厚度初步拟定中间箱涵顶板上表面相对隧道内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1；

S4、根据中间箱涵顶板宽度L1及中间箱涵结构在综合管廊中的位置确定两侧墙高度H3及两侧墙净距L2；

S5、根据综合管廊排风腔的空间要求确定侧墙牛腿上表面相对于侧墙底部的高度H4；

S6、顶板、侧墙及底板厚度均通过结构受力安全性确定。

2.如权利要求1所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：根据中间箱涵内部空间的功能要求修正步骤S4两侧墙高度H3及两侧墙净距L2，调整较大时，需修正步骤S3的中间箱涵顶板11顶面相对隧道本体内壁顶部的高度H2以及中间箱涵顶板宽度L1。

3.如权利要求1所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：根据施工阶段中间箱涵上方吊装设备的安装要求修正中间箱涵的总高度H5，通过中间箱涵的运输要求修正中间箱涵沿综合管廊纵向的幅宽B1。

4.如权利要求1所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：在步骤S1中，两所述侧墙的底部均包括与隧道本体内壁贴合的贴合面，所述贴合面为弧面。

5.如权利要求1所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：在步骤S1中，所述牛腿与对应的隧道本体内壁间搭接排风腔顶板，所述排风腔顶板、隧道本体内壁和对应的侧墙围合成排风腔。

6.如权利要求1所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：盾构隧道还包括支撑路面板的车道板，所述隧道本体内壁通过车道板与顶板的对应侧相连。

7.如权利要求6所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：在步骤S1中，所述顶板的两侧均设有承台，所述承台凸出顶板的两侧设置，所述承台包括支撑车道板的的支撑面和垂直连接支撑面的竖直面。

8.如权利要求7所述的中间箱涵结构尺寸确定方法，其特征在于：两所述竖直面间的距离大于两侧墙的外侧壁之间的距离。