CN117738238A - 一种预制装配式综合管廊 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种预制装配式综合管廊，由管片和梁柱拼装而成，管片呈弧形，采用钢筋混凝土预制，梁柱呈直线形，采用钢材制作，施工采用现场装配，利用构件组装形成的空间，作为不同的功能分区，中间矩形空间作为管线舱，周边月牙形空间分别为排水腔、强电腔、弱电腔、设施腔。在地下长廊状铺设构成管廊主体，管廊主体与间隔设置功能间串接，形成容纳市政管线的地下综合管廊。克服了现有技术平板构件受力结构差的缺陷，采用弧形的管片与梁柱组合成拱形受力构件，将受弯结构变为受压、受拉结构，充分利用混凝土抗压强度和钢结构抗拉强度高的特性，大大提高构件的承载能力，有效减小了管片的厚度，降低工程造价，构件重量小，便于装配施工。

Description

一种预制装配式综合管廊

技术领域

本发明涉及一种预制装配式综合管廊，属于地下结构工程，特别涉及预制钢混结构装配式地下综合管廊。

背景技术

地下综合管廊又被称为“共同沟”，是建设在城市地下,用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。地下综合管廊可有效杜绝“马路拉链”现象，无需反复开挖路面，在管廊中就可对各类管线进行抢修、维护、扩容改造等，同时大大缩减管线抢修时间。综合管廊适合条件：交通运输繁忙或地下管线较多的城市主干道以及配合轨道交通、地下道路、城市地下综合体等建设工程地段；城市核心区、中央商务区、地下空间高强度成片集中开发区、重要广场、主要道路的交叉口、道路与铁路或河流的交叉处、过江隧道等；道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段；重要的公共空间；不宜开挖路面的路段。综合管廊由管线舱、功能间组成，管线舱由若干个功能间串接，沿道路长廊状铺设于地下，管线舱用于设置专业的管线，功能间包括进出口、通风口、投料口、配电房、排水站、紧急逃生口等。现有技术的综合管廊管线舱断面多为矩形。管线舱按照管线设置的塑料分为单舱、双舱、三舱，燃气管道应设置独立舱。

现有技术综合管廊的主要施工方法，是明挖现浇钢筋混凝土结构，管廊基坑采用明挖，现场绑扎钢筋、支模浇筑混凝土。虽然该方法形成的管廊结构接缝少、结构整体性和防水性好，但是施工工效较低、施工周期长。现有技术综合管廊非开挖施工，有浅埋暗挖法、顶管法、盾构法等非开挖施工方法，主要用于没有开挖条件的特殊地段，但施工难度大，造价高，实际工程中应用较少。现有技术还有一种采用明挖装配法施工的综合管廊，管廊基坑采用明挖，采用预制构件现场装配而成，是综合管廊发展趋势之一，大幅降低施工成本，提高施工质量，节约施工工期。预制构件有全断面整体预制和分片构件预制，前者构件重量较大，需要较大的吊装机械，尤其是双舱和三舱管廊，施工难度大；后者是将管廊断面分为不同部位分别预制成平板，一般分为底板、侧壁、顶板，该方法在实际应用较多，但此法也存在一些问题，平板的组装连接为简支受力，不同于全断面一体结构是固结的整体框架受力好，尤其是顶板和底板，属于抗弯受力，分片预制的构件需要较大壁板的厚度，以提高抗弯能力，因此会造成工程造价增加。

发明内容

本发明的目的是：提供一种预制装配式综合管廊，由管片和梁柱拼装而成，管片呈弧形，采用钢筋混凝土预制，梁柱呈直线形，采用钢材制作，施工采用现场装配，利用构件组装形成的空间，作为不同的功能分区，中间矩形空间作为管线舱，周边月牙形空间分别为排水腔、强电腔、弱电腔、设施腔。在地下长廊状铺设构成管廊主体，管廊主体与间隔设置功能间串接，形成容纳市政管线的地下综合管廊。有益效果是：克服了现有技术平板构件受力结构差的缺陷，采用弧形的管片与梁柱组合成拱形受力构件，将受弯结构变为受压、受拉结构，充分利用混凝土抗压强度和钢结构抗拉强度高的特性，大大提高构件的承载能力，有效减小了管片的厚度，降低工程造价，构件重量小，便于装配施工。

本发明是通过以下技术实现的：预制装配式综合管廊，分为单舱管廊、双舱管廊、三舱管廊，管廊由管片和梁柱拼装而成，单舱管廊的横截面外轮廓为一个圆环，一片底片100位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，一片顶片300位于管廊上部，侧片200的下部与底片100相连，侧片200的上部与顶片300相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道。管片设有预埋钢板2，一根底横梁101、二根边立柱201、一根顶横梁301的端部相互连接，采用螺栓与预埋钢板2固定，四根梁柱与四片管片拼装，形成五个空间，位于中部矩形空间的为管线舱400、下部月牙形空间为排水腔500，两侧月牙形空间分别为强电腔600和弱电腔700，上部月牙形空间为设施腔800。

双舱管廊的横截面外轮廓为两个圆环相交，二片边底片102中间对接位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，二片边顶片302中间对接位于管廊上部，侧片200的下部与边底片102相连，侧片200的上部与边顶片302相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道。管片设有预埋钢板2，一根底横梁101贯通二片边底片102，一根顶横梁301贯通二片边顶片302，二根边立柱201分别设置在底横梁101和顶横梁301的端部，一根中立柱202设置在底横梁101和顶横梁301的中间，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板2固定，五根梁柱与六片管片拼装，形成八个空间，位于中部的二个为相互连通的管线舱400、下部二个月牙形空间为排水腔500、两侧月牙形空间分别为强电腔600和弱电腔700，上部二个月牙形空间为设施腔800。

三舱管廊的横截面外轮廓为三个圆环相交，二片边底片102分设两侧与一片中底片103对接位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，二片边顶片302分设两侧与一片中顶片303对接位于管廊上部，侧片200的下部与边底片102相连，侧片200的上部与边顶片302相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道。管片设有预埋钢板2，一侧的边底片102与边顶片302之间设有隔墙203，将管廊分割为一个单舱和一个双舱，单舱内一根底横梁101、一根边立柱201、一根顶横梁301的端部相互连接，底横梁101和顶横梁301的另一端与隔墙203连接。双舱内一根底横梁101贯通边底片102和中底片103，一根顶横梁301贯通边顶片302和中顶片303，一根边立柱201与底横梁101和顶横梁301一段连接，底横梁101和顶横梁301的另一端与隔墙203连接，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板2固定，六根梁柱、八片管片、一个隔墙拼装，形成十一个空间，单舱为独立的燃气仓401，下部月牙形空间为排水腔500，上部月牙形空间为设施腔800，双舱为相互连通的二个管线舱400，下部二个月牙形空间为排水腔500，一侧月牙形空间为弱电腔700，上部二个月牙形空间为设施腔800。

所述的管片采用钢筋混凝土预制，梁柱采用钢材制作，施工采用现场装配，弧形的管片与梁柱组合成拱形受力构件，多个拱形受力构件组成钢混整体框架受力结构，在地下长廊状铺设构成管廊主体，与间隔设置功能间900串接，功能间900包括但不限于出入口、通风口、投料口、紧急逃生口、配电房、排水泵房、风机房，形成容纳市政管线的地下综合管廊。

所述的管廊下部设置有基础3，底片100、边底片102、中底片103设有注浆孔4，底片100、边底片102、中底片103的底部纵横方向设有与注浆孔4相通的注浆槽5，底片100、边底片102、中底片103底部为平面，放置在基础上通过注浆孔4注浆，浆体充满注浆槽5，使底片100、边底片102、中底片103与基础3之间填充密实，起整体到稳定作用。

所述的双舱管廊的边底片102设置连通孔3，将两个排水腔500连通；三舱管廊的双舱部分的边底片102和中底片103设置连通孔6，将两个排水腔500连通。

所述的双舱管廊的二片边顶片302之间设置有支撑榫7，所述的三舱管廊两侧的边顶片302与中顶片303之间设置有支撑榫7，支撑榫7的作用为提高上部构造的抗弯能力。

所述的底片100、边底片102、中底片103、侧片200、顶片300、边顶片302和中顶片303为分片预制的钢筋混凝土构件，一片长度L=1000~3000mm，相邻管片环向接缝8错缝拼装，纵向接缝9通缝拼装，缝内设置密封垫10，管廊间隔10~20m设置一道变形缝11，变形缝11环向全断面贯通，封内设置止水带12，两道变形缝11之间为一个装配单元，装配单元的两个端部，采用长度为L的整片管片与长度为L/2的半片管片交替拼装，用于调整环向接缝8错缝。

所述的底横梁101、边立柱201、顶横梁301设置间距为L/2。

所述的中立柱202按照边立柱201的间距，每间隔1~3根边立柱201设置一处。

所述的支撑榫7中心距管片边缘L/4，支撑榫7间距L/2。

预制装配式综合管廊施工方法，先在工厂预制加工好管片和梁柱，运至场组合拼装，拼装方法步骤如下。

a、管廊沟槽土方开挖完毕后，以一个装配单元为一个施工段，施工段长度是管片长度L包括环向接缝8宽度的整数倍，按照设计图纸的中心位置和标高支模浇筑基础3的混凝土，在变形缝11处基础3断开。

b、安装底部管片：

1）单舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端，安放第一排长度为L的底片100，拼装第二排片底片100时，借助管片企口的凸榫和凹槽可快速定位，将弧形锚固件1穿入底片100预留孔道，旋紧弧形锚固件1螺母，环向接缝8的密封垫10被挤压，环向接缝8的内外壁预留缝隙停止旋紧螺母，逐排拼装底片100至装配单元的另一端；

2）双舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端的一侧，安放第一排长度为L的边底片102，在第一排的另一侧采用长度为L/2的半片边底片102与整片边底片102拼装，旋紧两片边底片102之间纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，在半片边底片102的一侧对接整片边底片102，依次逐排采用长度为L的边底片102，两片边底片102环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2的边底片102补齐；

3）三舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端的中间，安放第一排长度为L的中底片103，在第一排的两侧采用长度为L/2的半片边底片102与中间整片中底片103拼装，旋紧两边底片102与中底片103之间纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，在第一排中底片103对接第二排中底片103，拼装中始终保持中底片103长出边底片102半片长度，在中底片103的两侧采用整片边底片102拼接，依次逐排采用长度为L的边底片102和中底片103，环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，最后一排两侧采用长度为L/2的边底片102补齐。

c、一个装配单元的底部管片装配完成后，采用注浆机向底片100、边底片102、中底片103的注浆孔4注浆，浆体通过注浆槽5向四周扩散，填充与基础3之间的缝隙。

d、将底横梁101安装在底片100或边底片102、中底片103上与预埋钢板2固定。

e、安装两侧管片：

1）单舱管廊两侧管片拼装，第一排采用长度为L/2的半片侧片200与底片100上拼装，采用弧形锚固件1与底片100固定，依次逐排采用长度为L的整片侧片200，与底片100环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201和顶横梁301与并预埋钢板2固定，最后一排采用长度为L/2的侧片200补齐；

2）双舱管廊两侧管片拼装，第一排底部管片为整片边底片102的一侧，采用长度为L/2的半片侧片200与之拼装，底部管片为半片边底片102的一侧，采用长度为L的整片侧片200与之拼装，依次逐排采用长度为L的整片侧片200，与底片100环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201、中立柱202和顶横梁301与预埋钢板2固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2侧片200补齐；

3）三舱管廊两侧管片拼装，两侧均采用长度为L的整片侧片200拼装，与边底片102的环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201、中立柱202、隔墙203和顶横梁301与预埋钢板2固定。

f、安装顶部管片：

1）单舱管廊顶部管片拼装，全部采用长度为L的整片顶片300拼装，与侧片200的环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片顶片300，及时将预埋钢板2与顶横梁301固定；

2）双舱管廊顶部管片拼装，第一排在下部长度为L/2的半片侧片200的一侧，采用长度为L的整片边顶片302拼装，在下部长度为L的整片侧片200的一侧，采用长度为L/2的半片边顶片302拼装，两片顶片302之间的支撑榫7抵紧，与侧片200环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片边顶片302，及时将预埋钢板2与顶横梁301固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2边顶片302补齐；

3）三舱管廊顶部管片拼装，第一排采用长度为L的整片中顶片303拼装在中间，采用长度为L/2的半片边顶片302拼装在中顶片303的两侧，边顶片302与中顶片303的支撑榫7抵紧，中顶片303全部采用长度为L的整片，拼装中始终保持中顶片303长出边顶片302半片长度，在中顶片303的两侧采用整片边顶片302拼接，依次逐排采用长度为L的边顶片302和中顶片303，与侧片200环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，拼装至装配单元的另一端时，最后一排两侧采用长度为L/2的边顶片302补齐。

g、在二仓管廊和三舱管廊两个相互抵紧的支撑榫7的缝隙处，采用电钻钻一个直径20~25mm的填缝孔13，深度50~100mm，清除孔内混凝土渣，将连接注浆泵的注浆管插入孔内，向两个支撑榫7缝隙内注浆。

h、在下横梁101上安装通道板14，在设施腔800安装、通风管15、灭火器16、照明灯17。

i、在管片安装弧形锚固件1的穴口18处，采用环氧树脂砂浆封口，管片内外壁的环向接缝8和纵向接缝9，采用聚氨酯密封胶填充。

管廊装配完毕后，采用钢筋混凝土现浇功能间900，混凝土到达设计强度后，土方回填至地面。

附图说明

图1为单舱管廊断面图；

图2为单舱管廊管片、梁柱分解图；

图3为双舱管廊断面图；

图4为三舱管廊断面图；

图5为双舱管廊俯视图；

图6为双舱管廊立体图；

图7为管廊纵剖面图；

图8为纵向接缝大样图（图1的A节点大样图）；

图9为环向接缝大样图（图6的B节点大样图）；

图10为单舱综合管廊平面示意图。

图中：100-底片，101-底横梁，102-边底片，103-中底片，200-侧片，201-边立柱，202-中立柱，203-隔墙，300-顶片，301-顶横梁，302-边顶片，303-中顶片，400-管线舱，401-燃气仓，500-排水腔，600-强电腔，700-弱电腔，800-设施腔，900-功能间，1-弧形锚固件，2-预埋钢板，3-基础，4-注浆孔，5-注浆槽，6-连通孔，7-支撑榫，8-环向接缝，9-纵向接缝，10-密封垫，11-变形缝，12-止水带，13-填缝孔，14-通道板，15-通风管，16-灭火器，17-照明灯，18-穴口。

实施方式

为了本领域技术人员更好地理解本发明，结合图1~图10对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

在本说明描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明是一种明挖预制装配式综合管廊，分为单舱管廊、双舱管廊、三舱管廊，管廊由管片和梁柱拼装而成。管片采用钢筋混凝土预制，梁柱采用钢材制作，施工采用现场装配，弧形的管片与梁柱组合成拱形受力构件，多个拱形受力构件组成钢混整体框架受力结构，在地下长廊状铺设构成管廊段，管廊段是综合管廊的主体部分，管廊段与间隔设置功能间900串接，形成容纳市政管线的地下综合管廊。

单舱管廊的横截面外轮廓为一个圆环，由4个弧形管片和4个梁柱组合而成，单舱管廊断面图见图1。具体构造为一片底片100位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，一片顶片300位于管廊上部，侧片200的下部与底片100相连，侧片200的上部与顶片300相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道。管片设有预埋钢板2，一根底横梁101、二根边立柱201、一根顶横梁301的端部相互连接，采用螺栓与预埋钢板2固定，四根梁柱与四片管片拼装，形成五个空间，位于中部矩形空间的为管线舱400、下部月牙形空间为排水腔500，两侧月牙形空间分别为强电腔600和弱电腔700，上部月牙形空间为设施腔800。管片和梁柱是装配管廊的基本构件，管片、梁柱分解图见图2，该图为单舱管廊的管片、梁柱分解图，显示管片与梁柱未装配时的构造。

双舱管廊的横截面由单舱管廊演变而成，外轮廓为两个圆环相交，双舱管廊断面图见图3。具体构造为二片边底片102中间对接位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，二片边顶片302中间对接位于管廊上部，侧片200的下部与边底片102相连，侧片200的上部与边顶片302相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道。管片设有预埋钢板2，一根底横梁101贯通二片边底片102，一根顶横梁301贯通二片边顶片302，二根边立柱201分别设置在底横梁101和顶横梁301的端部，一根中立柱202设置在底横梁101和顶横梁301的中间，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板2固定，五根梁柱与六片管片拼装，形成八个空间，位于中部的二个为相互连通的管线舱400、下部二个月牙形空间为排水腔500、两侧月牙形空间分别为强电腔600和弱电腔700，上部二个月牙形空间为设施腔800。

三舱管廊的横截面进一步由双舱管廊演变而成，外轮廓为三个圆环相交，三舱管廊断面图见图4。具体构造为二片边底片102分设两侧与一片中底片103对接位于管廊下部，二片侧片200位于管廊两侧，二片边顶片302分设两侧与一片中顶片303对接位于管廊上部，侧片200的下部与边底片102相连，侧片200的上部与边顶片302相连，管片相连处采用弧形锚固件1固定，管片上预留安装弧形锚固件1的孔道；管片设有预埋钢板2，一侧的边底片102与边顶片302之间设有隔墙203，将管廊分割为一个单舱和一个双舱，三舱管廊是为需要独立分舱的燃气管道设置的，燃气管道设置在单舱内，其余的管道和线缆设置在双舱内，隔墙203采用钢筋混凝土预制，隔墙203的上下设置有密封垫，保证与双舱之间的隔离，见图4。单舱内一根底横梁101、一根边立柱201、一根顶横梁301的端部相互连接，底横梁101和顶横梁301的另一端与隔墙203连接；双舱内一根底横梁101贯通边底片102和中底片103，一根顶横梁301贯通边顶片302和中顶片303，一根边立柱201与底横梁101和顶横梁301一段连接，底横梁101和顶横梁301的另一端与隔墙203连接，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板2固定，六根梁柱、八片管片、一个隔墙拼装，形成十一个空间，单舱为独立的燃气仓401，下部月牙形空间为排水腔500，上部月牙形空间为设施腔800，双舱为相互连通的二个管线舱400，下部二个月牙形空间为排水腔500，一侧月牙形空间为弱电腔700，上部二个月牙形空间为设施腔800。

本申请的底片100、边底片102、中底片103、侧片200、顶片300、边顶片302和中顶片303为分片预制的钢筋混凝土构件，一片长度L=1000~3000mm。本申请的综合管廊施工采用明挖沟槽，管廊沟槽按照设计标高土方开挖完毕后，先进行下部构造施工，管廊下部设置有基础3，基础3采用C25~C30混凝土现浇。底片100、边底片102、中底片103设有注浆孔4，注浆孔4采用DN20~25的钢管预埋在混凝土内，外露部分带有螺纹，见图2，便于安装阀门与注浆泵连接。底片100、边底片102、中底片103的底部纵横方向设有与注浆孔4相通的注浆槽5，见图1~图4，底片100、边底片102、中底片103底部为平面，放置在基础上通过注浆孔4注浆，浆体采用水泥:中砂=1:1的水泥砂浆，浆体充满注浆槽5，使底片100、边底片102、中底片103与基础3之间填充密实，起整体到稳定作用。双舱管廊的边底片102设置连通孔3，将两个排水腔500连通；三舱管廊的双舱部分的边底片102和中底片103设置连通孔6，将两个排水腔500连通。双舱管廊的二片边顶片302之间设置有支撑榫7，三舱管廊两侧的边顶片302与中顶片303之间设置有支撑榫7，支撑榫7中心距管片边缘L/4，支撑榫7间距L/2，见图3~图6，支撑榫7的作用是上部构造受到荷载作用向下弯曲变形时，受到支撑榫7的支撑，提高上部构造的抗弯能力，由于两个相互抵紧的支撑榫7并非绝对平面相接触，存在一定的缝隙，管片装配完毕后，在两个相互抵紧的支撑榫7的缝隙处，采用电钻钻一个直径20~25mm的填缝孔13，深度50~100mm，清除孔内混凝土渣，将连接注浆泵的注浆管插入孔内，向两个支撑榫7缝隙内注浆，浆体采用水泥净浆（不掺入砂）。

管片在基础3上逐片装配，相邻管片环向接缝8错缝拼装，纵向接缝9通缝拼装，环向接缝8和纵向接缝9采用企口缝，在预制管片时边缘一侧是企口的凹槽，另一侧是凸榫，两片相邻的管片拼装时，凸榫嵌入凹槽内形成企口接缝。纵向接缝9大样见图8，环向接缝大样见图9。缝内设置密封垫10，密封垫10为厚度10~20mm厚的遇水膨胀橡胶，密封垫10采用胶粘在企口缝的凹槽内，管片装配时，管片在弧形锚固件1的紧固下，封内的密封垫10压缩，使接缝密封，管片的内缘和外缘接缝处，剩余缝宽5~10mm，避免管片混凝土刚性挤压破损，待管廊装配完成后，采用聚氨酯密封胶填缝，因此，制作管片时长度应预留装配间隙。管廊间隔10~20m设置一道变形缝11，变形缝11环向全断面贯通，封内设置止水带12，止水带12是按照管廊横断面形状特制的橡胶止水带，基础3在变形缝11处采用浸沥青木板断开，变形缝11缝宽20mm左右，见图7的右侧。两道变形缝11之间为一个装配单元，管片装配以一个装配单元为一个施工段，施工段长度是管片长度L包括环向接缝8宽度的整数倍。装配单元的两个端部，采用长度为L的整片管片与长度为L/2的半片管片交替拼装，用于调整环向接缝8错缝，因此，制作管片时需预制少量的长度为L/2的半片管片。以单舱管廊为例，装配单元的端部底片100采用长度为L整片管片装配至另一端，正好与变形缝11平齐；两个侧片200的第一片采用长度为L/2的半片管片，中间部分全部采用采用长度为L整片管片，装配到另一端的端部时，侧片200采用长度为L/2的半片管片补齐；顶片300采用长度为L整片管片装配至另一端，正好与变形缝11平齐。单舱管廊、双舱管廊、三舱管廊横断面管片数量均为双数，装配单元的两个端部采用长度全片—半片交替装配，可以实现环向接缝8错缝拼装。

为了更进一步说明环向接缝8错缝拼装，以双舱管廊为例，结合图5双舱管廊俯视图、图6 双舱管廊立体图加以说明。基础3完成后，在第一排的右侧安放一片长度为L的边底片102，左侧安放一片长度为L/2的边底片102，图5为俯视图未显示边底片102，图6立体图因为视角也未能显示，按照逆时针方向依次为长度为L/2的侧/200、长度为L的边顶片302、长度为L/2的边顶片302、长度为L的侧片200，左侧长度为L的侧片200与左侧长度为L/2的边底片102错缝拼接。第二片起全断面均为长度为L的管片，至装配单元另一端时，对应起点段长度为L/2的半片管片的位置，采用L/2的半片管片补齐。

本申请是弧形的管片与直线形的梁柱组成一个拱形受力单元，管片与梁柱共同受力，为了适应L/2长度错缝装配，底横梁101、边立柱201、顶横梁301设置间距为L/2，见图7。底横梁101和顶横梁301在受力组合中受拉，边立柱201在受力组合中受压，因此，要按照梁柱设置的间距及受力组合计算，采用槽钢为宜，也可采用工字钢。环向相邻的管片除了依靠纵向接缝9的弧形锚固件1固定外，还通过梁柱将两个管片上的预埋钢板2固定在一起，见图8，纵向相邻的管片除了依靠环向接缝8的弧形锚固件1固定外，还通过相邻管片上的预埋钢板2中间夹住梁柱，采用螺丝固定在一起，见图9。预埋钢板2的位置设置要精准，既要起到固定作用，又要使得密封垫10挤压适度。整片管片中间的预埋钢板2的间距，以嵌入梁柱又不松弛为度。双舱管廊和三舱管廊的中立柱202，按照边立柱201的间距，每间隔1~3根边立柱201设置一处，在满足受力的前提下，间隔大可以留出两个舱位互通的空间。

管廊构件装配完成后，安装电缆挂架，电缆挂架采用角钢制作，用螺丝固定在边立柱201上，管道的支架根据管线专业要求制作，固定在底横梁101和边立柱201上，底横梁101上安装通道板14，通道板14厚度60~100mm。在在设施腔800安装通风管15、灭火器16、照明灯17，通风管15连接功能间900的风机房；灭火器16采用温控悬挂式七氟丙烷自动灭火装置，安装间距根据喷射覆盖范围确定；照明灯17采用隔爆型防爆灯，控制方式可采用人体红外感应控制；管廊下部的排水腔500主要用于收集管道冷凝水、管廊渗水，根据管廊坡度坡向低端的功能间900集水池，通过排水泵房将积水排出。

所有梁柱、弧形锚固件1、预埋钢板2、梁柱固定螺栓、电缆挂架等金属构件均需做热镀锌处理。

实施例，以单舱管廊为例，管廊圆环内径4m，管廊外顶覆土5m，地面车辆荷载城-A，每20m设置一道变形缝11，管片长度L取2000mm（预制时减去10mm的预留缝隙），梁柱间距1000mm，经计算底横梁101、边立柱201、顶横梁301采用20槽钢，管片壁厚300mm，弧形锚固件1采用M20螺栓，预埋钢板2厚度16mm，基础3厚度300mm，通道板14厚度80mm。

本申请预制装配仅是管廊的主体部分，与功能间900组合方能构成综合管廊，功能间900一般间隔200~500m设置一处，根据功能设置成不同的型式，采用现浇钢筋混凝土与装配管廊衔接，单舱综合管廊平面示意图见图10，双舱管廊、三舱管廊可参考。

实施本申请额预制装配式综合管廊施工方法，先在工厂预制加工好管片和梁柱，运至场组合拼装，拼装方法步骤如下。

a、管廊沟槽需开挖根据地质状况及施工场地条件采取必要的之和措施，沟槽土方开挖完毕后，以一个装配单元为一个施工段，施工段长度是管片长度L包括环向接缝8宽度的整数倍，按照设计图纸的中心位置和标高支模浇筑基础3的混凝土，在变形缝11处基础3断开。

b、安装底部管片：

1）单舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端，安放第一排长度为L的底片100，拼装第二排片底片100时，借助管片企口的凸榫和凹槽可快速定位，将弧形锚固件1穿入底片100预留孔道，旋紧弧形锚固件1螺母，应在弧形锚固件1的两端轮流交替旋紧，以保证受力均匀，在弧形锚固件1的紧固下，环向接缝8的密封垫10被挤压，环向接缝8的内外壁预留5~10mm缝隙停止旋紧螺母，逐排拼装底片100至装配单元的另一端；

2）双舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端的一侧（如图6的右侧），安放第一排长度为L的边底片102，在第一排的另一侧（如图6的左侧）采用长度为L/2的半片边底片102与整片边底片102拼装，旋紧两片边底片102之间纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，在半片边底片102的一侧对接整片边底片102，依次逐排采用长度为L的边底片102，两片边底片102环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，因环向接缝8和纵向接缝9相互垂直，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，不得一侧旋紧某个弧形锚固件1螺母，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2的边底片102补齐；

3）三舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础3上一端的中间，安放第一排长度为L的中底片103，在第一排的两侧采用长度为L/2的半片边底片102与中间整片中底片103拼装，旋紧两边底片102与中底片103之间纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，在第一排中底片103对接第二排中底片103，拼装中始终保持中底片103长出边底片102半片长度，在中底片103的两侧采用整片边底片102拼接，依次逐排采用长度为L的边底片102和中底片103，环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，最后一排两侧采用长度为L/2的边底片102补齐。

c、一个装配单元的底部管片装配完成后，采用注浆机向底片100、边底片102、中底片103的注浆孔4注浆，浆体通过注浆槽5向四周扩散，填充与基础3之间的缝隙。

d、将底横梁101安装在底片100或边底片102、中底片103上与预埋钢板2固定。

e、安装两侧管片：

1）单舱管廊两侧管片拼装，第一排采用长度为L/2的半片侧片200与底片100上拼装，采用弧形锚固件1与底片100固定，依次逐排采用长度为L的整片侧片200，与底片100环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201和顶横梁301与并预埋钢板2固定，最后一排采用长度为L/2的侧片200补齐；

2）双舱管廊两侧管片拼装，第一排底部管片为整片边底片102的一侧，采用长度为L/2的半片侧片200与之拼装，底部管片为半片边底片102的一侧，采用长度为L的整片侧片200与之拼装，依次逐排采用长度为L的整片侧片200，与底片100环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201、中立柱202和顶横梁301与预埋钢板2固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2侧片200补齐；

3）三舱管廊两侧管片拼装，两侧均采用长度为L的整片侧片200拼装，与边底片102环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片侧片200，及时安装边立柱201、中立柱202、隔墙203和顶横梁301与预埋钢板2固定。

f、安装顶部管片：

1）单舱管廊顶部管片拼装，全部采用长度为L的整片顶片300拼装，与侧片200的环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片顶片300，及时将预埋钢板2与顶横梁301固定；

2）双舱管廊顶部管片拼装，第一排在下部长度为L/2的半片侧片200的一侧，采用长度为L的整片边顶片302拼装，在下部长度为L的整片侧片200的一侧，采用长度为L/2的半片边顶片302拼装，两片顶片302之间的支撑榫7抵紧，与侧片200环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，每拼装完成一片边顶片302，及时将预埋钢板2与顶横梁301固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2边顶片302补齐；

3）三舱管廊顶部管片拼装，第一排采用长度为L的整片中顶片303拼装在中间，采用长度为L/2的半片边顶片302拼装在中顶片303的两侧，边顶片302与中顶片303的支撑榫7抵紧，中顶片303全部采用长度为L的整片，拼装中始终保持中顶片303长出边顶片302半片长度，在中顶片303的两侧采用整片边顶片302拼接，依次逐排采用长度为L的边顶片302和中顶片303，与侧片200环向接缝8错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝8和纵向接缝9的弧形锚固件1螺母，拼装至装配单元的另一端时，最后一排两侧采用长度为L/2的边顶片302补齐。

g、在二仓管廊和三舱管廊两个相互抵紧的支撑榫7的缝隙处，采用电钻钻一个直径20~25mm的填缝孔13，深度50~100mm，清除孔内混凝土渣，将连接注浆泵的注浆管插入孔内，向两个支撑榫7缝隙内注浆。

h、在下横梁101上安装通道板14，在设施腔800安装、通风管15、灭火器16、照明灯17。

i、在管片安装弧形锚固件1的穴口18处，采用环氧树脂砂浆封口，管片内外壁的环向接缝8和纵向接缝9，采用聚氨酯密封胶填充。

管廊装配完毕后，采用钢筋混凝土现浇功能间900，混凝土到达设计强度后，土方回填至地面。

本发明申请文件及附图所描述的构造仅是一个实施例，以弧形管片与梁柱组合成拱形受力的管廊构造，都在本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制装配式综合管廊，分为单舱管廊、双舱管廊、三舱管廊，其特征是：所述的管廊由管片和梁柱拼装而成，所述的单舱管廊的横截面外轮廓为一个圆环，一片底片（100）位于管廊下部，二片侧片（200）位于管廊两侧，一片顶片（300）位于管廊上部，侧片（200）的下部与底片（100）相连，侧片（200）的上部与顶片（300）相连，管片相连处采用弧形锚固件（1）固定，管片上预留安装弧形锚固件（1）的孔道；管片设有预埋钢板（2），一根底横梁（101）、二根边立柱（201）、一根顶横梁（301）的端部相互连接，采用螺栓与预埋钢板（2）固定，四根梁柱与四片管片拼装，形成五个空间，位于中部矩形空间的为管线舱（400）、下部月牙形空间为排水腔（500），两侧月牙形空间分别为强电腔（600）和弱电腔（700），上部月牙形空间为设施腔（800）；

所述的双舱管廊的横截面外轮廓为两个圆环相交，二片边底片（102）中间对接位于管廊下部，二片侧片（200）位于管廊两侧，二片边顶片（302）中间对接位于管廊上部，侧片（200）的下部与边底片（102）相连，侧片（200）的上部与边顶片（302）相连，管片相连处采用弧形锚固件（1）固定，管片上预留安装弧形锚固件（1）的孔道；管片设有预埋钢板（2），一根底横梁（101）贯通二片边底片（102），一根顶横梁（301）贯通二片边顶片（302），二根边立柱（201）分别设置在底横梁（101）和顶横梁（301）的端部，一根中立柱（202）设置在底横梁（101）和顶横梁（301）的中间，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板（2）固定，五根梁柱与六片管片拼装，形成八个空间，位于中部的二个为相互连通的管线舱（400）、下部二个月牙形空间为排水腔（500）、两侧月牙形空间分别为强电腔（600）和弱电腔（700），上部二个月牙形空间为设施腔（800）；

所述的三舱管廊的横截面外轮廓为个三圆环相交，二片边底片（102）分设两侧与一片中底片（103）对接位于管廊下部，二片侧片（200）位于管廊两侧，二片边顶片（302）分设两侧与一片中顶片（303）对接位于管廊上部，侧片（200）的下部与边底片（102）相连，侧片（200）的上部与边顶片（302）相连，管片相连处采用弧形锚固件（1）固定，管片上预留安装弧形锚固件（1）的孔道；管片设有预埋钢板（2），一侧的边底片（102）与边顶片（302）之间设有隔墙（203），将管廊分割为一个单舱和一个双舱，单舱内一根底横梁（101）、一根边立柱（201）、一根顶横梁（301）的端部相互连接，底横梁（101）和顶横梁（301）的另一端与隔墙（203）连接；双舱内一根底横梁（101）贯通边底片（102）和中底片（103），一根顶横梁（301）贯通边顶片（302）和中顶片（303），一根边立柱（201）与底横梁（101）和顶横梁（301）一段连接，底横梁（101）和顶横梁（301）的另一端与隔墙（203）连接，梁柱连接处采用螺栓与预埋钢板（2）固定，六根梁柱、八片管片、一个隔墙拼装，形成十一个空间，单舱为独立的燃气仓（401），下部月牙形空间为排水腔（500），上部月牙形空间为设施腔（800），双舱为相互连通的二个管线舱（400），下部二个月牙形空间为排水腔（500），一侧月牙形空间为弱电腔（700），上部二个月牙形空间为设施腔（800）；

所述的管片采用钢筋混凝土预制，梁柱采用钢材制作，施工采用现场装配，弧形的管片与梁柱组合成拱形受力构件，多个拱形受力构件组成钢混整体框架受力结构，在地下长廊状铺设构成管廊主体，与间隔设置功能间（900）串接，功能间（900）包括但不限于出入口、通风口、投料口、紧急逃生口、配电房、排水泵房、风机房，形成容纳市政管线的地下综合管廊。

2.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的管廊下部设置有基础（3），底片（100）、边底片（102）、中底片（103）设有注浆孔（4），底片（100）、边底片（102）、中底片（103）的底部纵横方向设有与注浆孔（4）相通的注浆槽（5），底片（100）、边底片（102）、中底片（103）底部为平面，放置在基础上通过注浆孔（4）注浆，浆体充满注浆槽（5），使底片（100）、边底片（102）、中底片（103）与基础（3）之间填充密实，起整体到稳定作用。

3.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的双舱管廊的边底片（102）设置连通孔（3），将两个排水腔（500）连通；三舱管廊的双舱部分的边底片（102）和中底片（103）设置连通孔（6），将两个排水腔（500）连通。

4.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的双舱管廊的二片边顶片（302）之间设置有支撑榫（7），所述的三舱管廊两侧的边顶片（302）与中顶片（303）之间设置有支撑榫（7），支撑榫（7）的作用为提高上部构造的抗弯能力。

5.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的底片（100）、边底片（102）、中底片（103）、侧片（200）、顶片（300）、边顶片（302）和中顶片（303）为分片预制的钢筋混凝土构件，一片长度L=1000~3000mm，相邻管片环向接缝（8）错缝拼装，纵向接缝（9）通缝拼装，封内设置密封垫（10），管廊间隔10~20m设置一道变形缝（11），变形缝（11）环向全断面贯通，封内设置止水带（12），两道变形缝（11）之间为一个装配单元，装配单元的两个端部，采用长度为L的整片管片与长度为L/2的半片管片交替拼装，用于调整环向接缝（8）错缝。

6.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的底横梁（101）、边立柱（201）、顶横梁（301）设置间距为L/2。

7.根据权利要求1所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的中立柱（202）按照边立柱（201）的间距，每间隔1~3根边立柱（201）设置一处。

8.根据权利要求4或5所述的预制装配式综合管廊，其特征是：所述的支撑榫（7）中心距管片边缘L/4，支撑榫（7）间距L/2。

9.一种用于权利要求1的预制装配式综合管廊施工方法，其特征是：所述的施工方法，先在工厂预制加工好管片和梁柱，运至场组合拼装，拼装方法步骤如下：

a、管廊沟槽土方开挖完毕后，以一个装配单元为一个施工段，施工段长度是管片长度L包括环向接缝（8）宽度的整数倍，按照设计图纸的中心位置和标高支模浇筑基础（3）的混凝土，在变形缝（11）处基础（3）断开；

b、安装底部管片：

1）单舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础（3）上一端，安放第一排长度为L的底片（100），拼装第二排片底片（100）时，借助管片企口的凸榫和凹槽可快速定位，将弧形锚固件（1）穿入底片（100）预留孔道，旋紧弧形锚固件（1）螺母，环向接缝（8）的密封垫（10）被挤压，环向接缝（8）的内外壁预留缝隙停止旋紧螺母，逐排拼装底片（100）至装配单元的另一端；

2）双舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础（3）上一端的一侧，安放第一排长度为L的边底片（102），在第一排的另一侧采用长度为L/2的半片边底片（102）与整片边底片（102）拼装，旋紧两片边底片（102）之间纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，在半片边底片（102）的一侧对接整片边底片（102），依次逐排采用长度为L的边底片（102），两片边底片（102）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2的边底片（102）补齐；

3）三舱管廊底部管片拼装，在装配单元的基础（3）上一端的中间，安放第一排长度为L的中底片（103），在第一排的两侧采用长度为L/2的半片边底片（102）与中间整片中底片（103）拼装，旋紧两边底片（102）与中底片（103）之间纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，在第一排中底片（103）对接第二排中底片（103），拼装中始终保持中底片（103）长出边底片（102）半片长度，在中底片（103）的两侧采用整片边底片（102）拼接，依次逐排采用长度为L的边底片（102）和中底片（103），环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，最后一排两侧采用长度为L/2的边底片（102）补齐；

c、一个装配单元的底部管片装配完成后，采用注浆机向底片（100）、边底片（102）、中底片（103）的注浆孔（4）注浆，浆体通过注浆槽（5）向四周扩散，填充与基础（3）之间的缝隙；

d、将底横梁（101）安装在底片（100）或边底片（102）、中底片（103）上与预埋钢板（2）固定；

e、安装两侧管片：

1）单舱管廊两侧管片拼装，第一排采用长度为L/2的半片侧片（200）与底片（100）上拼装，采用弧形锚固件（1）与底片（100）固定，依次逐排采用长度为L的整片侧片（200），与底片（100）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，每拼装完成一片侧片（200），及时安装边立柱（201）和顶横梁（301）与并预埋钢板（2）固定，最后一排采用长度为L/2的侧片（200）补齐；

2）双舱管廊两侧管片拼装，第一排底部管片为整片边底片（102）的一侧，采用长度为L/2的半片侧片（200）与之拼装，底部管片为半片边底片（102）的一侧，采用长度为L的整片侧片（200）与之拼装，依次逐排采用长度为L的整片侧片（200），与底片（100）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，每拼装完成一片侧片（200），及时安装边立柱（201）、中立柱（202）和顶横梁（301）与预埋钢板（2）固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2侧片（200）补齐；

3）三舱管廊两侧管片拼装，两侧均采用长度为L的整片侧片（200）拼装，与边底片（102）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，每拼装完成一片侧片（200），及时安装边立柱（201）、中立柱（202）、隔墙（203）和顶横梁（301）与预埋钢板（2）固定；

f、安装顶部管片：

1）单舱管廊顶部管片拼装，全部采用长度为L的整片顶片（300）拼装，与侧片（200）的环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，每拼装完成一片顶片（300），及时将预埋钢板（2）与顶横梁（301）固定；

2）双舱管廊顶部管片拼装，第一排在下部长度为L/2的半片侧片（200）的一侧，采用长度为L的整片边顶片（302）拼装，在下部长度为L的整片侧片（200）的一侧，采用长度为L/2的半片边顶片（302）拼装，两片顶片（302）之间的支撑榫（7）抵紧，与侧片（200）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，每拼装完成一片边顶片（302），及时将预埋钢板（2）与顶横梁（301）固定，最后一排对应起点为半片的一侧采用长度为L/2边顶片（302）补齐；

3）三舱管廊顶部管片拼装，第一排采用长度为L的整片中顶片（303）拼装在中间，再采用长度为L/2的半片边顶片（302）拼装在中顶片（303）的两侧，边顶片（302）与中顶片（303）的支撑榫（7）抵紧，中顶片（303）全部采用长度为L的整片，拼装中始终保持中顶片（303）长出边顶片（302）半片长度，在中顶片（303）的两侧采用整片边顶片（302）拼接，依次逐排采用长度为L的边顶片（302）和中顶片（303），与侧片（200）环向接缝（8）错缝拼装至装配单元的另一端，同步旋紧环向接缝（8）和纵向接缝（9）的弧形锚固件（1）螺母，拼装至装配单元的另一端时，最后一排两侧采用长度为L/2的边顶片（302）补齐；

g、在二仓管廊和三舱管廊两个相互抵紧的支撑榫（7）的缝隙处，采用电钻钻一个直径20~25mm的填缝孔（13），深度50~100mm，清除孔内混凝土渣，将连接注浆泵的注浆管插入孔内，向两个支撑榫（7）缝隙内注浆；

h、在下横梁（101）上安装通道板（14），在设施腔（800）安装通风管（15）、灭火器（16）、照明灯（17）；

i、在管片安装弧形锚固件（1）的穴口（18）处，采用环氧树脂砂浆封口，管片内外壁的环向接缝（8）和纵向接缝（9），采用聚氨酯密封胶填充。

10.根据权利要求9所述的预制装配式综合管廊施工方法，其特征是：管廊装配完毕后，采用钢筋混凝土现浇功能间（900），混凝土到达设计强度后，土方回填至地面。