CN209816912U - 三圆形盾构建造综合管廊 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了三圆形盾构建造综合管廊由三圆搭接形盾构机挖掘并衬砌而成，属于深层隧道技术领域，两侧的舱体采用4片弧形管壁，中间的舱体上下各采用1块弧形管壁；中间舱体与两侧舱体相搭接处，顶部和下部均分别采用一块不等长节点管壁，上下不等长节点管壁之间均分别采用竖直分隔壁连接。本实用新型的有益效果是大幅降低综合管廊修建成本，布局合理，可以采用盾构机施工，工业化、机械化、自动化程度显著提升。既保证功能，又要保证受力，另外还兼顾构件的生产、运输与施工。使各部件的连接更加简单、安全、效率、耐久，且防水效果好、适用范围广、施工方便、施工速度快、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，能大幅降低造价。

Description

三圆形盾构建造综合管廊

技术领域

本实用新型属于深层隧道技术领域，尤其涉及了一种三圆形盾构建造综合管廊。

背景技术

在城市中建设地下管线综合管廊的概念，起源于19世纪的欧洲，首先出现在法国。自从1833年的巴黎诞生了世界上第一条地下管线综合管廊系统后，迄今已经有近182年的发展历程。经过百年探索、研究、改良和实践，其技术水平已完全成熟，并在国外的许多城市得到了极大发展，并已成为了国外发达城市市政建设管理的现代化象征和城市公共管理的一部分。

地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。此外，该系统还具有一定的防震减灾作用。如1995年日本阪神大地震期间，神户市内大量房屋倒塌、道路被毁，但当地的地下综合管廊却大多完好无损，这大大减轻了震后救灾和重建工作的难度。地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。

综合管廊建设避免了由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观。降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。综合管廊内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观。架空管线一起入地，减少架空线与绿化的矛盾。

国内的综合管廊建设起步较晚。改革开放前，一般仅在大型公共建筑物的地下空间或大型工业企业内根据需要设置一些管线走廊，或者仅仅是单纯放置弱电为主的综合缆线沟。国内第一条市政综合管廊出现在1994年，根据高水平开发建设浦东新区的规划要求，经过前期必要的技术资料收集和进行相关课题研究后，在上海浦东新区张杨路建成了国内第一条规模较大的综合管廊。该综合管廊全长约11km，埋设在道路两侧的人行道之下。综合管廊体为钢筋混凝土结构，横断面为矩形，由燃气室（单独为一室，内敷设燃气管道）和综合室（内敷设各类通信、电力和上水管）两部分组成。根据综合管廊运行管理的需要，张杨路综合管廊的附属设施系统包括综合管廊内的消防、通风、排水、供电照明、监控管理和信息收集处理系统等。

近年来，全国各地对市政基础设施的建设标准不断提升，纷纷探索通过建设综合管廊以求达到市政道路地下空间的集约化使用和可持续发展。北京中关村、 广州大学城、上海安亭新镇、济南、宁波、深圳、昆明、南宁、哈尔滨、合肥、佳木斯等大中型城市都已经建成或正在准备建设综合管廊。其中，广州大学城和上海安亭新镇借鉴了浦东张杨路综合管廊建设经验和教训，并在吸取日本等国较为成熟的设计标准基础上，分别建成总长17 km和6 km较成规模的多仓或单仓综合管廊系统，并已开始逐步投入使用。

目前，综合管廊的修建费用仍居高不下，尤其多舱体混凝土综合管廊的整体空间布局较难做到合理，既保证功能，又要保证受力，另外还有兼顾构件的生产、运输与施工，在现场连接十分困难。并很难采用盾构机建造。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，采用三圆形盾构机建造能够使结构布局更加合理，受力体系更加合理。然而目前缺乏相关的技术，尤其是合理的拆分，使加工、运输和建造更加合理。

一种三圆形盾构建造综合管廊，包括弧形管壁、不等长节点管壁、竖直分隔壁、电舱、水舱、综合舱、专用车道、A类架体、B类架体、水管支撑架、水管；

三圆形盾构建造综合管廊采用三圆形盾构机装配建造；

两侧的舱体采用片弧形管壁，中间的舱体上下各采用块弧形管壁；中间舱体与两侧舱体相搭接处，顶部和下部均分别采用一块不等长节点管壁，上下不等长节点管壁之间均分别采用竖直分隔壁连接；

三个舱体均同时一环一环衬砌，相邻两环的弧形的外侧壁的弧形管壁均错缝；其中一环为顶部的两个不等长节点管壁的长弧壁均伸向右侧，底部的两个不等长节点管壁的长弧壁均伸向左侧；相邻一环为顶部的两个不等长节点管壁的长弧壁均伸向左侧，底部的两个不等长节点管壁的长弧壁均伸向左侧；

每块弧形管壁均为60°弧的弧形板，相邻环弧形管壁相互转动30°。

在每个舱室内的底部铺设专用车道；

在中间的舱室设置为水舱，两侧的舱分别为电舱和综合舱；

在水舱两侧为竖直分隔壁，竖直分隔壁中间为竖直分隔壁，上下均分别为不等长节点管壁的竖直壁；

水舱两侧的竖直分隔壁上安装水管支撑架的短竖钢架，并将长竖钢架安装在顶部和底部的弧形管壁上；

在电舱内，两侧安装架体，架体包括A类架体和B类架体；

与水舱相邻的竖直分隔壁以及电舱下部的弧形管壁、上部和下部的不等长节点管壁的弧形端安装B类架体;B类架体的竖直连接钢板、小弧段连接钢板分别与竖直分隔壁、以及上部和下部的弧形管壁、不等长节点管壁连接；在另一侧，将A类架体的大弧段连接钢板安装在弧形管壁上。

进一步地，所述弧形管壁包括弧形板体、沟槽、安装口a、螺孔a，

弧形板体为60°的弧形板，在靠近外侧的纵向端面上设置沟槽；在内侧表面弧度两端分别向内的15°靠近纵向的端面开设安装口a，两个安装口a之间的弧段为30°；在安装口a内分别向各自的纵向的端面开设螺孔a；在靠近环向的端面的内表面开设安装口a，在安装口a分别向各自的环向的端面开设螺孔a。

进一步地，所述不等长节点管壁包括长弧壁、短弧壁、竖直壁、搭接节点、螺孔b、安装口b；

长弧壁和短弧壁的内侧弧度均与弧形管壁的弧度相同，长弧壁比短弧壁长的部分为30°弧；长弧壁、短弧壁相交点的内弧一侧为与二者角度均一致且竖直的竖直壁，在长弧壁端面向里15°的弧段位置上，靠近纵向的两端面的内表面均分别开设安装口b，在安装口b内向纵向端面开设开设螺孔b；

在竖直壁的靠近两个纵向端面的其中一侧表面开设安装口b，并在安装口b内向纵向端面开设螺孔b；

在长弧壁和短弧壁的靠近环向端面的内侧表面分别开设安装口b，并分别在安装口b向环向端面开设螺孔b；

在竖直壁靠近竖直端面的其中一侧表面开设安装口b，在安装口b内向竖直端面开设螺孔b。

进一步地，所述竖直分隔壁包括板体、安装口c、螺孔c；

板体整体为矩形板；上边竖直，在靠近上下端面的其中一侧表面开设安装口c，在靠近左右的端面的其中一侧表面开设安装口c；在安装口c内分别向各自的端面开设螺孔c。

进一步地，所述架体包括A类架体、B类架体；

A类架体的大弧段连接钢板为120°~150°的弧形板，曲率半径与弧形管壁的相同；大弧段连接钢板上下对称，在大弧段连接钢板内侧弧段连接不等长齐端横架，不等长齐端横架的外端部竖直齐平。

B类架体的竖直连接钢板为竖直，上下两端小弧段连接钢板，小弧段连接钢板的曲率半径与弧形管壁相同，在内侧弧的一侧，竖直连接钢板均匀分布安装等长齐端桁架，上下两端小弧段连接钢板上安装不等长齐端横架，不等长齐端横架和等长齐端桁架的外端均竖直对齐。

进一步地，所述水管支撑架包括长竖钢架、短竖钢架、横钢架，长竖钢架、短竖钢架均为竖直，在重合的部分，设置平行且均匀分布的横钢架。

本实用新型的有益效果

本实用新型的有益效果是大幅降低综合管廊修建成本，布局合理，可以采用盾构机施工，工业化、机械化、自动化程度显著提升。既保证功能，又要保证受力，另外还兼顾构件的生产、运输与施工。使各部件的连接更加简单、安全、效率、耐久，且防水效果好、适用范围广、施工方便、施工速度快、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，能大幅降低造价。

附图说明

图1为三圆形盾构建造综合管廊断面设计示意图。

图2为三圆形盾构建造综合管廊断面A管片装配示意图。

图3为三圆形盾构建造综合管廊断面B管片装配示意图。

图4为弧形管壁纵向端面示意图。

图5为弧形管壁内表面展开示意图。

图6为不等长节点管壁纵向端面示意图。

图7为不等长节点管壁的长弧壁内表面展开示意图。

图8为竖直壁侧表面示意图。

图9为竖直壁纵向端面示意图。

图10为A类架体示意图。

图11为B类架体示意图。

图12为水管支撑架示意图。

图中：1为弧形管壁；2为不等长节点管壁；3为竖直分隔壁；4为电舱；5为水舱；6为综合舱；7为专用车道；8a为A类架体；8b为B类架体；9为水管支撑架；10为水管。

1-1为弧形板体；1-2为沟槽；1-3为安装口a；1-4为螺孔a。

2-1为长弧壁；2-2为短弧壁；2-3为竖直壁；2-4为搭接节点；2-5为螺孔b；2-6为安装口b。

3-1为板体；3-2为安装口c；3-3为螺孔c；

8-1为大弧段连接钢板；8-2为不等长齐端横架；8-3为竖直连接钢板；8-4为小弧段连接钢板；8-5为等长齐端桁架；

9-1为长竖钢架；9-2为短竖钢架；9-3为横钢架。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

一种三圆形盾构建造综合管廊，如图1~图12所示，包括弧形管壁1、不等长节点管壁2、竖直分隔壁3、电舱4、水舱5、综合舱6、专用车道7、A类架体8a、B类架体8b、水管支撑架9、水管10；

三圆形盾构建造综合管廊采用三圆形盾构机装配建造；

两侧的舱体采用4片弧形管壁1，中间的舱体上下各采用1块弧形管壁1；中间舱体与两侧舱体相搭接处，顶部和下部均分别采用一块不等长节点管壁2，上下不等长节点管壁2之间均分别采用竖直分隔壁3连接；

三个舱体均同时一环一环衬砌，相邻两环的弧形的外侧壁的弧形管壁1均错缝；其中一环为顶部的两个不等长节点管壁2的长弧壁2-1均伸向右侧，底部的两个不等长节点管壁2的长弧壁2-1均伸向左侧；相邻一环为顶部的两个不等长节点管壁2的长弧壁2-1均伸向左侧，底部的两个不等长节点管壁2的长弧壁2-1均伸向左侧；

每块弧形管壁1均为60°弧的弧形板，相邻环弧形管壁1相互转动30°。

在每个舱室内的底部铺设专用车道7；

在中间的舱室设置为水舱5，两侧的舱分别为电舱4和综合舱6；

在水舱5两侧为竖直分隔壁3，竖直分隔壁3中间为竖直分隔壁3，上下均分别为不等长节点管壁2的竖直壁2-3；

水舱5两侧的竖直分隔壁3上安装水管支撑架9的短竖钢架9-2，并将长竖钢架9-1安装在顶部和底部的弧形管壁1上；

在电舱4内，两侧安装架体，架体包括A类架体8a和B类架体8b；

与水舱5相邻的竖直分隔壁3以及电舱4下部的弧形管壁1、上部和下部的不等长节点管壁2的弧形端安装B类架体8b;B类架体8b的竖直连接钢板8-3、小弧段连接钢板8-4分别与竖直分隔壁3、以及上部和下部的弧形管壁1、不等长节点管壁2连接；在另一侧，将A类架体8a的大弧段连接钢板8-1安装在弧形管壁1上。

所述弧形管壁1包括弧形板体1-1、沟槽1-2、安装口a1-3、螺孔a1-4，

弧形板体1-1为60°的弧形板，在靠近外侧的纵向端面上设置沟槽1-2；在内侧表面弧度两端分别向内的15°靠近纵向的端面开设安装口a1-3，两个安装口a1-3之间的弧段为30°；在安装口a1-3内分别向各自的纵向的端面开设螺孔a1-4；在靠近环向的端面的内表面开设安装口a1-3，在安装口a1-3分别向各自的环向的端面开设螺孔a1-4。

所述不等长节点管壁2包括长弧壁2-1、短弧壁2-2、竖直壁2-3、搭接节点2-4、螺孔b2-5、安装口b2-6；

长弧壁2-1和短弧壁2-2的内侧弧度均与弧形管壁1的弧度相同，长弧壁2-1比短弧壁2-2长的部分为30°弧；长弧壁2-1、短弧壁2-2相交点的内弧一侧为与二者角度均一致且竖直的竖直壁2-3，在长弧壁2-1端面向里15°的弧段位置上，靠近纵向的两端面的内表面均分别开设安装口b2-6，在安装口b2-6内向纵向端面开设开设螺孔b2-5；

在竖直壁2-3的靠近两个纵向端面的其中一侧表面开设安装口b2-6，并在安装口b2-6内向纵向端面开设螺孔b2-5；

在长弧壁2-1和短弧壁2-2的靠近环向端面的内侧表面分别开设安装口b2-6，并分别在安装口b2-6向环向端面开设螺孔b2-5；

在竖直壁2-3靠近竖直端面的其中一侧表面开设安装口b2-6，在安装口b2-6内向竖直端面开设螺孔b2-5。

所述竖直分隔壁3包括板体3-1、安装口c3-2、螺孔c3-3；

板体3-1整体为矩形板；上边竖直，在靠近上下端面的其中一侧表面开设安装口c3-2，在靠近左右的端面的其中一侧表面开设安装口c3-2；在安装口c3-2内分别向各自的端面开设螺孔c3-3。

所述架体包括A类架体8a、B类架体8b；

A类架体8a的大弧段连接钢板8-1为120°~150°的弧形板，曲率半径与弧形管壁1的相同；大弧段连接钢板8-1上下对称，在大弧段连接钢板8-1内侧弧段连接不等长齐端横架8-2，不等长齐端横架8-2的外端部竖直齐平。

B类架体8b的竖直连接钢板8-3为竖直，上下两端小弧段连接钢板8-4，小弧段连接钢板8-4的曲率半径与弧形管壁1相同，在内侧弧的一侧，竖直连接钢板8-3均匀分布安装等长齐端桁架8-5，上下两端小弧段连接钢板8-4上安装不等长齐端横架8-2，不等长齐端横架8-2和等长齐端桁架8-5的外端均竖直对齐。

所述水管支撑架9包括长竖钢架9-1、短竖钢架9-2、横钢架9-3，长竖钢架9-1、短竖钢架9-2均为竖直，在重合的部分，设置平行且均匀分布的横钢架9-3。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种三圆形盾构建造综合管廊，包括弧形管壁(1)、不等长节点管壁(2)、竖直分隔壁(3)、电舱(4)、水舱(5)、综合舱(6)、专用车道(7)、A类架体(8a)、B类架体(8b)、水管支撑架(9)、水管(10)，其特征在于：

三圆形盾构建造综合管廊采用三圆形盾构机装配建造；

两侧的舱体采用4片弧形管壁(1)，中间的舱体上下各采用1块弧形管壁(1)；中间舱体与两侧舱体相搭接处，顶部和下部均分别采用一块不等长节点管壁(2)，上下不等长节点管壁(2)之间均分别采用竖直分隔壁(3)连接；

三个舱体均同时一环一环衬砌，相邻两环的弧形的外侧壁的弧形管壁(1)均错缝；其中一环为顶部的两个不等长节点管壁(2)的长弧壁(2-1)均伸向右侧，底部的两个不等长节点管壁(2)的长弧壁(2-1)均伸向左侧；相邻一环为顶部的两个不等长节点管壁(2)的长弧壁(2-1)均伸向左侧，底部的两个不等长节点管壁(2)的长弧壁(2-1)均伸向左侧；

每块弧形管壁(1)均为60°弧的弧形板，相邻环弧形管壁(1)相互转动30°；

在每个舱室内的底部铺设专用车道(7)；

在中间的舱室设置为水舱(5)，两侧的舱分别为电舱(4)和综合舱(6)；

在水舱(5)两侧为竖直分隔壁(3)，竖直分隔壁(3)中间为竖直分隔壁(3)，上下均分别为不等长节点管壁(2)的竖直壁(2-3)；

水舱(5)两侧的竖直分隔壁(3)上安装水管支撑架(9)的短竖钢架(9-2)，并将长竖钢架(9-1)安装在顶部和底部的弧形管壁(1)上；

在电舱(4)内，两侧安装架体，架体包括A类架体(8a)和B类架体(8b)；

与水舱(5)相邻的竖直分隔壁(3)以及电舱(4)下部的弧形管壁(1)、上部和下部的不等长节点管壁(2)的弧形端安装B类架体(8b);B类架体(8b)的竖直连接钢板(8-3)、小弧段连接钢板(8-4)分别与竖直分隔壁(3)、以及上部和下部的弧形管壁(1)、不等长节点管壁(2)连接；在另一侧，将A类架体(8a)的大弧段连接钢板(8-1)安装在弧形管壁(1)上。

2.根据权利要求1所述三圆形盾构建造综合管廊，其特征在于：所述弧形管壁(1)包括弧形板体(1-1)、沟槽(1-2)、安装口a(1-3)、螺孔a(1-4)，

弧形板体(1-1)为60°的弧形板，在靠近外侧的纵向端面上设置沟槽(1-2)；在内侧表面弧度两端分别向内的15°靠近纵向的端面开设安装口a(1-3)，两个安装口a(1-3)之间的弧段为30°；在安装口a(1-3)内分别向各自的纵向的端面开设螺孔a(1-4)；在靠近环向的端面的内表面开设安装口a(1-3)，在安装口a(1-3)分别向各自的环向的端面开设螺孔a(1-4)。

3.根据权利要求1所述三圆形盾构建造综合管廊，其特征在于：所述不等长节点管壁(2)包括长弧壁(2-1)、短弧壁(2-2)、竖直壁(2-3)、搭接节点(2-4)、螺孔b(2-5)、安装口b(2-6)；

长弧壁(2-1)和短弧壁(2-2)的内侧弧度均与弧形管壁(1)的弧度相同，长弧壁(2-1)比短弧壁(2-2)长的部分为30°弧；长弧壁(2-1)、短弧壁(2-2)相交点的内弧一侧为与二者角度均一致且竖直的竖直壁(2-3)，在长弧壁(2-1)端面向里15°的弧段位置上，靠近纵向的两端面的内表面均分别开设安装口b(2-6)，在安装口b(2-6)内向纵向端面开设开设螺孔b(2-5)；

在竖直壁(2-3)的靠近两个纵向端面的其中一侧表面开设安装口b(2-6)，并在安装口b(2-6)内向纵向端面开设螺孔b(2-5)；

在长弧壁(2-1)和短弧壁(2-2)的靠近环向端面的内侧表面分别开设安装口b(2-6)，并分别在安装口b(2-6)向环向端面开设螺孔b(2-5)；

在竖直壁(2-3)靠近竖直端面的其中一侧表面开设安装口b(2-6)，在安装口b(2-6)内向竖直端面开设螺孔b(2-5)。

4.根据权利要求1所述三圆形盾构建造综合管廊，其特征在于：所述竖直分隔壁(3)包括板体(3-1)、安装口c(3-2)、螺孔c(3-3)；

板体(3-1)整体为矩形板；上边竖直，在靠近上下端面的其中一侧表面开设安装口c(3-2)，在靠近左右的端面的其中一侧表面开设安装口c(3-2)；在安装口c(3-2)内分别向各自的端面开设螺孔c(3-3)。

5.根据权利要求1所述三圆形盾构建造综合管廊，其特征在于：所述架体包括A类架体(8a)、B类架体(8b)；

A类架体(8a)的大弧段连接钢板(8-1)为120°~150°的弧形板，曲率半径与弧形管壁(1)的相同；大弧段连接钢板(8-1)上下对称，在大弧段连接钢板(8-1)内侧弧段连接不等长齐端横架(8-2)，不等长齐端横架(8-2)的外端部竖直齐平；

B类架体(8b)的竖直连接钢板(8-3)为竖直，上下两端小弧段连接钢板(8-4)，小弧段连接钢板(8-4)的曲率半径与弧形管壁(1)相同，在内侧弧的一侧，竖直连接钢板(8-3)均匀分布安装等长齐端桁架(8-5)，上下两端小弧段连接钢板(8-4)上安装不等长齐端横架(8-2)，不等长齐端横架(8-2)和等长齐端桁架(8-5)的外端均竖直对齐。

6.根据权利要求1所述三圆形盾构建造综合管廊，其特征在于：所述水管支撑架(9)包括长竖钢架(9-1)、短竖钢架(9-2)、横钢架(9-3)，长竖钢架(9-1)、短竖钢架(9-2)均为竖直，在重合的部分，设置平行且均匀分布的横钢架(9-3)。