CN212223961U - 用于市政管网工程的地下排桩管道 - Google Patents
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Abstract
一种用于市政管网工程的地下排桩管道，它涉及一种岩土结构体。本实用新型解决了现有的地下管道沟制作、运输、吊装以及人员付出成本高，造价高的问题。挡土排桩沿排桩管道的长度方向依次间距布置，相邻两根挡土排桩之间设置有砂浆面层，砂浆面层与挡土排桩固接为一体，桩顶连梁为现浇一体式连梁，桩顶连梁沿排桩管道的长度方向设置在挡土排桩的上端桩顶面上，预制顶板和垫层底板上下对应设置，桩顶连梁、垫层底板和预制顶板构成地下排桩管道，挡土排桩替代管道侧墙承受土压与竖向荷载。本实用新型用于市政管网工程中光纤电缆管线、给水管网和供热管网的综合地下管道布设。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下排桩管道，具体涉及一种用于市政管网工程的地下排桩管道，属于地下岩土与建筑工程结构领域。
背景技术
目前，现有建筑楼体的市政管网需要设置大量地下管道沟，当已计入耕植土、寒地冻深、埋设物等条件下，管道沟底面到地面的埋深范围为2.5～5米。新旧城区地下各类管线地沟交叉网式分布；新建与改建的规划方案要求是：归并集中建成可检修通行式管道，按管道沟施工规范要求：施工期间侧壁土体须设置支撑防止塌方。其埋深要求避开地下水与冻土层，所建设的管道应造价低、工期短、施工简便、可靠耐久。
现有的管道设计施工方式是：
一、按分段长2米的预制箱筒吊装对接；吊装对接前需要将大量的预制箱筒运输到现场，预制箱筒预埋之前需要开挖土方，预制箱筒放入后需要回填操作空间的土方，增加了制作、运输、吊装以及人员安全成本；
二、现场安装模板浇灌钢筋混凝土墙；模板浇灌对钢筋混凝土的需求量很大，混凝土为高强度混凝土，制作成本高；
以上两种施工方式仅可用于特定单一的标准段。
综上，现有的地下管道箱体制作、运输、吊装以及人员成本高，造价高。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的地下管道制作、运输、吊装以及人员成本高，造价高的问题，进而提供一种用于市政管网工程的地下排桩管道。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道包括挡土桩顶连梁1、挡土排桩3、垫层底板4和预制顶板5，挡土排桩3沿排桩管道的长度方向依次间距布置，相邻两根挡土排桩3之间设置有砂浆面层2，砂浆面层2与挡土排桩3固接为一体，挡土桩顶连梁1为现浇一体式连梁，挡土桩顶连梁1沿排桩管道的长度方向设置在挡土排桩3的上端桩顶面上，预制顶板5和垫层底板4上下对应设置，挡土桩顶连梁1、垫层底板4和预制顶板5构成地下排桩管道，挡土排桩3替代管道侧墙承受土压与竖向荷载。
在一个实施方案中，砂浆面层2为粗砂砾水泥砂浆面层，砂浆面层2的厚度为25～50mm。
在一个实施方案中，挡土桩顶连梁1的横截面呈L形，预制顶板5搭接在挡土桩顶连梁1上，挡土桩顶连梁1不小于一半宽度用于预制顶板5的搭接量。
在一个实施方案中，挡土排桩3为钢筋混凝土排桩，挡土排桩3为预制压入土体桩或钻孔灌注桩，挡土排桩3的直径取值范围为200～350mm。
在一个实施方案中，垫层底板4为现浇钢筋混凝土底板，混凝土强度等级为C15～C20，垫层底板4的厚度为100～180mm，垫层底板4的端面顶紧并嵌入在挡土排桩3表层内，垫层底板4承托连接侧壁的砂浆面层2。
在一个实施方案中，预制顶板5为预制坡形板，预制顶板5的上板面为斜坡，预制坡形板板端厚度不小于跨中板厚的一半。
在一个实施方案中，挡土桩顶连梁1以原状土作模板，挡土桩顶连梁1为钢筋混凝土现浇连梁，混凝土强度等级为C15～C20。
在一个实施方案中，砂浆面层2通过排桩锚栓6与挡土排桩3固接为一体，排桩锚栓6沿挡土排桩3的长度方向依次间距设置，排桩桩身上相邻两个排桩锚栓6之间的间距不大于600mm。
在一个实施方案中，所述用于市政管网工程的地下排桩管道还包括单排桩7，单排桩7沿排桩管道的长度方向依次间距布置，单排桩7将排桩管道分隔成至少两条排桩管道。
在一个实施方案中，单排桩7嵌入土体的部分为桩基，单排桩7位于排桩管道内的部分为管廊柱，垫层底板4上设置有下卧式桩帽8，下卧式桩帽8与单排桩7固结形成一体，下卧式桩帽8协同承载。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道，采用挡土排桩替代管道侧墙承受土压与竖向荷载，省去管道侧墙安装模板。预制顶板板端搭接在桩顶连梁L形槽内，砂浆灌实板端接缝，从而形成刚性支顶排桩。施工直接在地面进行，省去开挖再回填操作空间的土方，与现有的预制箱筒放入后需要回填操作空间的土方相比，减少挖土宽度1.6米，保留原生地面原状土，大量减少了人工挖土与回填成本；
本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道，采用预制顶板预制安装，方便预留管线设备入口；替代施工中的临时支顶，预制顶板可移动，便于切挖搬运土方，适合冬季施工；
本实用新型的用于市政管网工程的地下排桩管道替代预制箱筒，大量降低了地下管道体制作、运输、吊装以及人员成本，同时大量降低材料的使用量，因此大量降低了市政管网工程造价，节约资源。
附图说明
图1是本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道的横截面剖视图；
图2是本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道的纵向剖俯视图；
图3是本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道截面内力计算简图；
图4是本实用新型具体实施方式九中带有单排桩7的横截面剖视图；
图3中排桩上承受的全荷载组合有：MS为偏压力矩、q为土压荷载、M为桩内弯矩、Mq为设备力矩、PV为设备重力。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～4所示，本实施方式的本实施方式用于市政管网工程的地下排桩管道：包括桩顶连梁1、挡土排桩3、垫层底板4和预制顶板5。挡土排桩3沿排桩管道的长度方向依次间距布置。相邻两根挡土排桩3之间设置有砂浆面层2，砂浆面层2与挡土排桩3固接为一体。桩顶连梁1为现浇一体式连梁，桩顶连梁1沿排桩管道的长度方向设置在挡土排桩3的上端桩顶面上。预制顶板5和垫层底板4上下对应设置，桩顶连梁1、垫层底板4和预制顶板5构成地下排桩管道。挡土排桩3替代管道侧墙承受土压与竖向荷载。
当开挖土体露出桩顶连梁1时，为避免再下挖土体桩身顶部，处于悬臂挡土状态，须大间距间隔铺设单块预制顶板5，预制顶板5可替代施工期间桩顶连梁1的侧面支撑，同时可作为施工运输通道。
图3中排桩截面内力计算简图。垫层底板4支顶排桩桩身位置截面处：桩内弯矩M计算公式为：
式中：
为土压荷载设备作用力与桩顶偏压轴力力矩引起桩底截面转角值；
具体实施方式二：如图1、2或4所示，本实施方式砂浆面层2为粗砂砾水泥砂浆面层，砂浆面层2的厚度为25～50mm。如此设计，挡土排桩3各桩间固结砂浆面层2，省去管道侧墙安装模板，替代墙体，节省造价、施工方便，缩短工期。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1和图4所示，本实施方式挡土桩顶连梁1的横截面呈L形，预制顶板5搭接在挡土桩顶连梁1上，挡土桩顶连梁1不小于一半宽度用于预制顶板5的搭接量。
如此设计，当开挖土体露出挡土桩顶连梁1时，为避免再下挖土体桩身顶部处于悬臂状态，须大间距(不小于9米)间隔铺设单块预制顶板5，预制顶板5可替代施工期间桩顶连梁1的侧面支撑，同时可作为施工通道。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图1、2或4所示，本实施方式挡土排桩3为钢筋混凝土排桩，挡土排桩3为预制压入土体桩或钻孔灌注桩，挡土排桩3的直径取值范围为200～350mm。
如此设计，本实用新型用于市政管网工程的地下排桩管道采用挡土排桩替代管道侧墙承受土压与竖向荷载，省去管道侧墙安装模板，大量降低了市政管网工程成本。
其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图1和图4所示，本实施方式垫层底板4为现浇钢筋混凝土底板，混凝土强度等级为C15～C20，垫层底板4的厚度为100～180mm，垫层底板4的端面顶紧并嵌入在挡土排桩3表层内，垫层底板4承托连接侧壁的砂浆面层2。
如此设计，可形成简易通行的设备管线通道，混凝土强度等级为C15～C20，混凝土强度等级要求不高，降低了混凝土的应用成本，利于剔凿嵌入连结锚件。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图1和图4所示，本实施方式预制顶板5为预制坡形板，预制顶板5的上板面为斜坡，预制坡形板板端厚度不小于跨中板厚的一半。
如此设计，方便预留管线设备入口，替代施工期间的临时支承，预制顶板可移动，便于切挖搬运土方，适合冬季施工；预制顶板5为预制坡形板，节省混凝土使用量。
其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：如图1和图4所示，本实施方式挡土桩顶连梁1以原状土作模板，挡土桩顶连梁1为钢筋混凝土现浇连梁，混凝土强度等级为C15～C20。
如此设计，桩顶连梁1的长度与排桩管道的长度一致设置，可以达到数公里至数十公里，桩顶连梁1整体浇筑，增强了排桩管道的整体性。
其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。
具体实施方式八：如图1和图4所示，本实施方式砂浆面层2通过排桩锚栓6与挡土排桩3固接为一体，排桩锚栓6沿挡土排桩3的长度方向依次间距设置，排桩桩身上相邻两个排桩锚栓6之间的间距不大于600mm。
如此设计，采用挡土排桩替代管道侧墙承受土压与竖向荷载，省去管道侧墙安装模板，砂浆面层2通过排桩锚栓6与挡土排桩3固接为一体，从而形成预制顶板5与垫层底板4两道刚性支顶作为排桩支座。
其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：如图1和图4所示，本实施方式所述用于市政管网工程的地下排桩管道还包括单排桩7，单排桩7沿排桩管道的长度方向依次间距布置，单排桩7将排桩管道分隔成至少两条排桩管道。
如此设计，单排桩7可以代替间隔墙将排桩管道分隔成多条管道，每条管道可以放置不同的市政管网线，这样可以将光纤电缆管线、给水管线和供暖管线隔开布设，便于单独维修维护；单排桩7代替间隔墙，大量降低的间隔墙的制作成本，同时单排桩7方便维修人员穿行。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四、六或八相同。
具体实施方式十：如图4所示，本实施方式单排桩7嵌入土体的部分为桩基，单排桩7位于排桩管道内的部分为管廊柱，垫层底板4上设置有下卧式桩帽8，下卧式桩帽8与单排桩7固结形成一体，下卧式桩帽8协同承载。
如此设计，单排桩7嵌入土体内部的为桩基，位于管道内的单排桩7为管廊柱；下卧式桩帽8与单排桩7固结形成一体，增强单排桩7的支撑受荷。
其它组成及连接关系与具体实施方式九相同。
管道施工工艺：
准确测定排桩轴线位置，将挡土排桩3沿排桩管道的轴线依次布置。将挡土排桩3钻孔置入钻孔或压入成桩基，定位桩顶标高；开挖平整土体至桩头连梁顶面。再精准切挖挡土桩顶连梁1土体模槽；塌片缺失的土模用砌块或木板贴补。修平桩顶后放置钢筋浇灌混凝土，土模槽渗浆部位预先铺设塑料膜。按连梁宽度设计要求的大间距，便于挖土机操作，安装铺设单块预制顶板5。单块预制顶板5用于替代施工期间临时支撑，若防碍安装作业，预制顶板5可沿连梁串动移位。
Claims (10)
1.一种用于市政管网工程的地下排桩管道，所述用于市政管网工程的地下排桩管道包括挡土桩顶连梁(1)、挡土排桩(3)、垫层底板(4)和预制顶板(5)，其特征在于：挡土排桩(3)沿排桩管道的长度方向依次间距布置，相邻两根挡土排桩(3)之间设置有砂浆面层(2)，砂浆面层(2)与挡土排桩(3)固接为一体，挡土桩顶连梁(1)为现浇一体式连梁，挡土桩顶连梁(1)沿排桩管道的长度方向设置在挡土排桩(3)的上端桩顶面上，预制顶板(5)和垫层底板(4)上下对应设置，挡土桩顶连梁(1)、垫层底板(4)和预制顶板(5)构成地下排桩管道，挡土排桩(3)替代管道侧墙承受土压与竖向荷载。
2.根据权利要求1所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：砂浆面层(2)为粗砂砾水泥砂浆面层，砂浆面层(2)的厚度为25～50mm。
3.根据权利要求1或2所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：挡土桩顶连梁(1)的横截面呈L形，预制顶板(5)搭接在挡土桩顶连梁(1)上，挡土桩顶连梁(1)不小于一半宽度用于预制顶板(5)的搭接量。
4.根据权利要求3所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：挡土排桩(3)为钢筋混凝土排桩，挡土排桩(3)为预制压入土体桩或钻孔灌注桩，挡土排桩(3)的直径取值范围为200～350mm。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：垫层底板(4)为现浇钢筋混凝土底板，混凝土强度等级为C15～C20，垫层底板(4)的厚度为100～180mm，垫层底板(4)的端面顶紧并嵌入在挡土排桩(3)表层内，垫层底板(4)承托连接侧壁的砂浆面层(2)。
6.根据权利要求5所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：预制顶板(5)为预制坡形板，预制顶板(5)的上板面为斜坡，预制坡形板板端厚度不小于跨中板厚的一半。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：挡土桩顶连梁(1)以原状土作模板，挡土桩顶连梁(1)为钢筋混凝土现浇连梁，混凝土强度等级为C15～C20。
8.根据权利要求7所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：砂浆面层(2)通过排桩锚栓(6)与挡土排桩(3)固接为一体，排桩锚栓(6)沿挡土排桩(3)的长度方向依次间距设置，排桩桩身上相邻两个排桩锚栓(6)之间的间距不大于600mm。
9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：所述用于市政管网工程的地下排桩管道还包括单排桩(7)，单排桩(7)沿排桩管道的长度方向依次间距布置，单排桩(7)将排桩管道分隔成至少两条排桩管道。
10.根据权利要求9所述的用于市政管网工程的地下排桩管道，其特征在于：单排桩(7)嵌入土体的部分为桩基，单排桩(7)位于排桩管道内的部分为管廊柱，垫层底板(4)上设置有下卧式桩帽(8)，下卧式桩帽(8)与单排桩(7)固结形成一体，下卧式桩帽(8)协同承载。
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