CN203256773U - 大截面拱形预应力城市地下综合管廊 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大截面拱形预应力城市地下综合管廊，具体包括混凝土拱形管体和设置在拱形管体内的外层骨架和里层骨架，在外层骨架上设置有拱形筒管，在外层骨架和里层骨架之间设置有纵向筒管，在拱形管体的下部设置有连接底板，在连接底板内设置有横向筒管，在拱形筒管和纵向筒管以及横向筒管内设置有经张拉产生预应力、用锚具固定的钢绞线，在拱形管体的端部设置有连接箱。本实用新型以应对气候变化为根本，以建立“可持续排水”为第一层次的***目标，以建立“可调控供给”的保障体系为动力，以建设“新型城镇化”的指导方针为核心，达到“集约管廊、智能管廊”的研究目标。

Description

大截面拱形预应力城市地下综合管廊

技术领域

本实用新型涉及大截面拱形预应力城市地下综合管廊。 

背景技术

近几年来，因气候变化而引发的暴雨或大暴雨特别频繁，使很多城市造成了大面积的内涝，除此洪涝灾害外，还有因积水造成的环境污染，使得许多城区备受困扰；如何摆脱城市内涝的阴影，如何建立新型的排水体系，如何建立径流污染的控制体系，如何建立雨水循环体系，已成为城市建设第一层次的“***目标”。 

社会经济的快速发展，推动了城市化建设的进程，很快的调大了老城、新区的板块，很快的扩展了居住、商贸、工业的范围，很快的形成人多了、车多了、街宽了、楼高了的城市现象；随着大都市建设标准的提高，原来地上设施已大部分改造成为了地下专用管线，以前非常单一的地下排水和供水已和现在的市内交通、电力、通讯、供暖、燃气、节能、绿化、环保等行业相关联，已成为特别复杂，又特别专业的“研究主题”。 

在发达国家“可持续排水体系”的建设理念已逐渐盛行开来。随着雨水循环***对资源、环境、生态等方面的影响，以及地下专用管线向集约、智能等方面发展的趋势，建设新型城市地下管廊“***工程”的必要性和可行性已成为不争的事实。我国幅员辽阔，地区差异性特别大，由于用传统工艺建造的“地下箱涵”存在着投资大，标准低，功能差，寿命短等“不利因素”，导致地下箱涵管廊很难推广；为此依据建立“可持续排水”的“建设理念”，依据专用管线要达到“可调控供给”的“设计要求”，研制一种“设计标准领先、结构功能齐全、实用效果良好、建造成本低廉”的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，是非常适时的，也是非常有价值、有意义的。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大截面拱形预应力城市地下综合管廊，采用拱形预应力的结构模式，利用横向应力增强连接底板的抗拉力，能有效地增加管体的横向截面积，能达到抗高压、抗沉降、抗扭曲、抗位移、抗地震的高标准要求，从而可以提高地下管廊的建设水平。 

本实用新型采用的技术方案如下： 

本实用新型包括混凝土拱形管体和设置在拱形管体内的外层骨架和里层骨架，在外层骨架上设置有拱形筒管，在外层骨架和里层骨架之间设置有纵向筒管，在拱形管体的下部设置有连接底板，在连接底板内设置有横向筒管，在拱形筒管和纵向筒管以及横向筒管内设置有经张拉产生预应力、用锚具固定的钢绞线，在拱形管体的端部设置有连接箱。

所述的拱形筒管在拱形管体内呈均匀分布，所述拱形筒管夹置在外层纵筋和加强筋之间，在拱形筒管内设置有一根以上经张拉产生预应力且在拱形管体下部用锚具固定的钢绞线；在纵向管体内设置有一根以上经张拉产生预应力且用锚具在拱形管体的端部固定的钢绞线；在横向筒管内设置有一根以上经张拉产生预应力且用锚具在连接底板的两侧固定的钢绞线。 

在所述的拱形管体的下部两侧设置有连接板和支撑定位角，在支撑定位角内设置有自来水管、再生水管和通风管，在支撑定位角之间设置有排水沟，在排水沟上部设置有排水沟盖板，在连接板底板的下部设置有内吸排水管，在内吸排水管和排水沟之间设置有排水孔，在连接底板的下部设置有垫层。 

在所述的支撑定位角的上部设置有支撑架，在支撑架上分别设置有暖气管、燃气管、电力管和通风管，在暖气管和燃气管之间分别设置有防护板，在拱形管体内壁顶部设置有光控装置。 

在所述的拱形管体的端部设置有连接箱，在连接箱的纵立面设置有对接管口圈，在对接管口圈和拱形管体之间设置有对接管口缝，在对接管口圈内设置功能止水带，在连接箱的下部设置有下排污水管。 

所述的连接箱平面呈三角形、四角形、五角形、六角形、七角形或八角形，在连接箱的侧立面设置有通风装置房，在连接箱和通风装置房之间设置有地面进水口和排水连接管。 

所述的拱形管体通过两个以上的储水循环仓和连接箱相连通，在储水循环仓的底部设置有内吸排水管和下排污水管，在储水循环仓下部设置有再生水管，在储水循环仓的上部设置有功能房。 

在所述的连接箱的侧部设置有功能房，在连接箱和功能房之间设置有对接管口缝，在对接管口缝内设置有功能止水带。 

本实用新型的积极效果如下：本实用新型以应对气候变化为根本，以建立“可持续排水”为第一层次的***目标，以建立“可调控供给”的保障体系为动力，以建设“新型城镇化”的指导方针为核心，达到“集约管廊、智能管廊”的研究目标；采用以“拱形结构”为主体的新结构体系，利用连接底板为承载体，能制成高2—13米、宽3—20米以上的拱形管体。利用拱形“延长并排张拉”的新工艺、新技术，能促使管体的截面形成“拱形应力”；在承受外荷载前对混凝土拱形管体预加压力，从而可以抵消由于内外荷载产生的全部或部分拉应力，保证以形成拱形预应力的管体不会出现压应力和拉应力作用下的开裂现象。采用纵向连接的结构方式，利用对接管口圈把相邻拱形管体进行预加压力，能连接成为长为30—500米以上的超长管段，能增强拱形管体的抗剪、抗弯、抗裂的性能，能具备抗沉降、抗扭曲、抗位移、抗高压、抗地震的能力，能达到又节能、又环保、又耐久的高标准要求。 

大截面拱形预应力城市地下综合管廊，属于“结构功能创新”，能达到节约能源，节约原辅材料，降低施工成本的目标，还能科学的把大口径的的暖气管和燃气管合理的设置在管体内。在拱形管体的下部设置连接底板，在连接底板内设置横向筒管，能增强连接底板的抗张力和抗拉力，还能增强连接板的承载能力，能达到节约资源、节约资金的研究目标；利用支撑定位角设置自来水管、再生水管、通风管，在支撑定位角之间设置排水沟，在排水沟的下部设置内吸排水管，能形成以排水、供水为主导的“专用配套体系”；利用支撑定位角的上部设置暖气管、燃气管、电力管、通讯管，能形成以供给为主体的“专项管线体系”，能达到“集约管廊、智能管廊”的设计目标。 

附图说明

附图1为本实用新型拱形管体结构示意图； 

附图2为本实用新型拱形管体断面结构示意图；

附图3为本实用新型加强筋和筒管示意图；

附图4为本实用新型并连管体断面结构示意图；

附图5为本实用新型拱形管体、连接箱纵立面结构示意图；

附图6为本实用新型连接箱、通风装置房断面结构示意图；

附图7为本实用新型储水循环仓、功能房断面结构示意图；

附图8为本实用新型连接箱、功能房断面结构示意图。

在附图中：1拱形管体、2外层骨架、3里层骨架、4外层钢筋、5外层纵筋、6加强筋、7里层钢筋、8里层纵筋、9拱形筒管、10纵向筒管、11钢绞线、12锚具、13连接底板、14连接板、15内吸排水管、16排水孔、17横向筒管、18支撑定位角、19排水沟、20排水沟盖板、21自来水管、22再生水管、23通风管、24支撑架、25暖气管、26燃气管、27电力管、28通讯管、29光控装置、30防护板、31垫层、32连接箱、33对接管口圈、34对接管口缝、35功能止水带、36下排污水管、37通风装置房、38地面进水口、39排水连接管、40储水循环仓、41功能房。 

具体实施方式

下面结合具体实施例将本实用新型作详细论述： 

如附图1所示，本实用新型包括混凝土拱形管体1和设置在拱形管体1内的外层骨架2和里层骨架3，外层骨架2由外层钢筋4和外层纵筋5构成，在外层钢筋4的里侧或外侧，设置有用加强筋6定位的拱形筒管9，在拱形筒管9内设置有经张拉在拱形管体1两侧下部用锚具12固定的钢绞线11；所述的里层骨架3由里层钢筋7和里层纵筋8构成，在里层骨架3的外侧设置有纵向筒管10，在纵向筒管10内设置有经纵向张拉产生预应力、用锚具12在拱形管体1两端固定的钢绞线11；在拱形管体1的下部设置有连接底板13，在连接底板13的两侧设置有和拱形管体1相连接的连接板14，在连接底板13的下部设置有内吸排水管15，在内吸排水管15和拱形管体1的内孔底部设置有相连通的排水孔16。在拱形筒管9和纵向筒管10内也可设置用外包塑料皮的无粘结钢绞线11进行张拉锚固。

如附图1、2所示，本实用新型所述的拱形管体1的内壁下部设置有连接底板13，在连接底板13内设置有横向筒管17，在横向筒管17内设置有经相背张拉，用锚具12在连接底板13的两侧固定的钢绞线11；在所述的拱形管体1内壁下部的两侧设置有支撑定位角18，在支撑定位角18内设置有自来水管21、再生水管22、通风管23，在相对应的支撑定位角18之间设置有排水沟19，在排水沟19的上部设置有排水沟盖板20，在支撑定位角18的上部设置有支撑架24，在支撑架24上设置有暖气管25、燃气管26、电力管27、通讯管28，在支撑架24相对应的内侧设置有防护板30，在拱形管体1的内壁上部设置有光控装置29，在连接底板13内设置有纵向筒管10，在纵向筒管10内设置有经纵向张拉产生预应力，用锚具12在连接底板13的两端部固定的钢绞线11。 

如附图3所示，本实用新型所述的外层骨架2由外层钢筋4和外层纵筋5构成，在外层钢筋4之间设置有加强筋6，在外层纵筋5和加强筋6之间设置有拱形筒管9，在拱形筒管9内设置有钢绞线11。 

如附图4所示，本实用新型所述的拱形管体1设置为一孔或多孔并联，在拱形管体1的下部设置有并连的连接底板13，在连接底板13内设置有横向筒管17，在横向筒管17内设置有经横向张拉产生预应力，用锚具12在连接底板13两侧固定的钢绞线11，在拱形管体1内壁两侧设置有自来水管21、再生水管22、通风管23，在并连拱形管体1之间设置有连接板14，在并连的连接底板13的上部设置有排水沟19，在连接底板13和排水沟19之间设置有排水孔16，在拱形管体1和连接底板13内设置有纵向筒管10。 

如附图5所示，本实用新型所述的在拱形管体1的端部设置有连接箱32，在连接箱32的纵立面设置有对接管口圈33，在对接管口圈33和拱形管体1之间设置有对接管口缝34，在对接管口缝34内设置有功能止水带35，在连接箱32的下部设置有内吸排水管15，通过排水孔16和下排污水管36相连接，在连接箱32内设置有排水沟盖板20。 

如附图6所示，本实用新型所述的连接箱32的侧部设置有通风装置房37，在连接箱32的纵立面设置有对接管口圈33，在对接管口圈33的下部设置有和连接底板13下部设置的内吸排水管15相连通，在对接管口圈33的上部设置有光控装置29，在连接箱32和通风装置房37之间设置有对接管口缝34，在对接管口缝34内设置有功能止水带35，在连接箱32和通风装置房37的中部设置有地面进水口38和排水连接管39。 

如附图7所示，本实用新型所述的在拱形管体1的端部或在连接箱32的两纵立面设置有并连的储水循环仓40，在储水循环仓40的下部设置内吸排水管15、垫层31、下排污水管36、再生水管22，在储水循环仓40的侧部设置有功能房41。 

如附图8所示，本实用新型所述的在连接箱32的纵立面设置有对接管口圈33，在对接管口圈33的下部设置有内吸排水管15，内吸排水管15和下排污水管36相连接，在连接箱32的侧部设置有功能房41，在功能房41和连接箱32之间设置有对接管口缝34，在对接管口缝34内设置有功能止水带35。 

本实用新型所述的拱形管体属“结构功能创新”，采用拱形预应力的结构方式，增强了管体顶部抗高压的能力。利用连接底板13能加宽内孔的截面积，能提高了截面积的拱形面积的利用率。除此之外上部拱顶有利于和路基相复合，还能增强路基和路面的抗压、抗裂的能力，如采用两孔并连的方式特别适用于城区主要街道的地下管廊道。 

本实用新型所述的在拱形管体1的下部设置斜式或立式的抗拉板，都能起到抵消抗张拉力的作用，符合拱形应力的受力范围，能发展成为“新结构体系”，斜向抗拉板能充分的利用拱形管体1下部的截面积，能达到又节能、又节资、又合理、又耐久的设置目标。在拱形管体1的下部设置连接底板13，在连接底板13内设置横向筒管17和纵向筒管10，经用钢绞线11张拉后能增加连接底板13的承载力，能有效地增加拱形管体1的宽度和长度，能节约大量的基础材料，能增强抗压、抗震、抗拉的能力，能达到抗位移、抗冲击、抗沉降的高标准要求。 

本实用新型所述的在拱形管体1内壁设置相应的支撑定位角18，在支撑定位角18内设置自来水管21、再生水管22、通风管23，属于多功能创新，采用新型混凝土制作支撑定位角18，把专用管线预埋在支撑定位角18内，可以大幅度的降低专用管线的制造成本，同时还能增强专用管线抗高压的能力，还能延长专用管线的使用寿命，利用支撑定位角18可以形成排水沟19，能排出大到暴雨的积水，解决了排水和供水不能同沟设置的特大“技术难题”。在排水沟19的下部设置内吸排水管15，能及时把排水沟19内的积水排出，达到自排、自净的目标要求。 

本实用新型所述的在拱形管体1的端部设置连接箱32，在连接箱32的纵立面设置对接管口圈33，通过对接管口圈33把拱形管体1连成管段，在复杂的地势条件下，可以根据城区的总平面设置优化管廊网的结构设计，能充分利用三角形、四角形、五角形、六角形的连接箱32把多条管廊道连接成管廊网，在连接箱32的下部设置下排污水管36，能及时的把小到中雨汇集的泥沙及时的排出，还可以用通风管23的自然风把排水沟19内吹干、吹净，能达到雨后无积水、无杂物、无异味的高标准要求，能永远保持管廊内的清洁。 

本实用新型所述的连接箱32的侧部设置通风装置房37，通风装置房37通过连接箱32和拱形管体1内设置的两个通风管23相连接用于排风和鼓风，可以在整个管廊网内分别建立排风体系和鼓风体系，排风体系用于管廊内空气流通和冷、暖风输出，可以为管廊附近的商场、文体、休闲、超市等服务行业提供风源，可为管廊起到增产、增收的作用，利用鼓风体系，可以把自然风吸到管廊内，通过通风管把管廊的空气进行循环，可以永远保持管廊内的空气清新。 

本实用新型所述的在拱形管体1的端部或在连接箱32的纵立面设置储水循环仓40，净化后把干净达标的雨水输入再生水管22进行循环利用，可以在城区建立“绿化体系”和“保洁体系”，不但能节约淡水而且还可以增产、增收，在高洼不平受自流限制的地面情况下，还可以设置应急储水循环仓40，把大到暴雨产生的积水及时的储存起来，等到雨停后再用水泵排出，能起到调流雨后积水的作用，能保证达到大暴雨过后无积水的高标准要求。 

本实用新型所述的在连接箱32的侧部设置功能房41，在管廊施工或维修时能把所有的辅助材料及配件，通过功能房41及时的送到各管段；还可以利用功能房41建立“信息***”，可以利用“信息***”控制雨后积水和排水，还可以利用“信息***”控制专用管线的正常运行，还可以利用“信息***”建立监控安全体系，能保证管廊网的安全运行。还可以利用“信息***”结合人防要求，建立“战略防御体系”和“灾害救助体系”，能达到多方面运用的目标；通过管廊的优化配置，能达到“集约、智能、绿色、低碳”的总体设计目标，随着管廊工程的进步，最终能发展成为真正的、新式的、优良的、实用的、合格的“地下***工程”。 

Claims (8)

1.一种大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于其包括混凝土拱形管体（1）和设置在拱形管体（1）内的外层骨架（2）和里层骨架（3），在外层骨架（2）上设置有拱形筒管（9），在外层骨架（2）和里层骨架（3）之间设置有纵向筒管（10），在拱形管体（1）的下部设置有连接底板（13），在连接底板（13）内设置有横向筒管（17），在拱形筒管（9）和纵向筒管（10）以及横向筒管（17）内设置有经张拉产生预应力、用锚具（12）固定的钢绞线（11），在拱形管体（1）的端部设置有连接箱（32）。

2.根据权利要求1所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于所述的拱形筒管（9）在拱形管体（1）内呈均匀分布，所述拱形筒管（9）夹置在外层纵筋（5）和加强筋（6）之间，在拱形筒管（9）内设置有一根以上经张拉产生预应力且在拱形管体（1）下部用锚具（12）固定的钢绞线（11）；在纵向管体（10）内设置有一根以上经张拉产生预应力且用锚具（12）在拱形管体（1）的端部固定的钢绞线（11）；在横向筒管（17）内设置有一根以上经张拉产生预应力且用锚具（12）在连接底板（13）的两侧固定的钢绞线（11）。

3.根据权利要求1或2所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于在所述的拱形管体（1）的下部两侧设置有连接板（14）和支撑定位角（18），在支撑定位角（18）内设置有自来水管（21）、再生水管（22）和通风管（23），在支撑定位角（18）之间设置有排水沟（19），在排水沟（19）上部设置有排水沟盖板（20），在连接板底板（13）的下部设置有内吸排水管（15），在内吸排水管（15）和排水沟（19）之间设置有排水孔（16），在连接底板（13）的下部设置有垫层（31）。

4.根据权利要求3所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于在所述的支撑定位角（18）的上部设置有支撑架（24），在支撑架（24）上分别设置有暖气管（25）、燃气管（26）、电力管（27）和通风管（28），在暖气管（25）和燃气管（26）之间分别设置有防护板（30），在拱形管体（1）内壁顶部设置有光控装置（29）。

5.根据权利要求1或2所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于在所述的拱形管体（1）的端部设置有连接箱（32），在连接箱（32）的纵立面设置有对接管口圈（33），在对接管口圈（33）和拱形管体（1）之间设置有对接管口缝（34），在对接管口圈（34）内设置功能止水带（35），在连接箱（32）的下部设置有下排污水管（36）。

6.根据权利要求1或2所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于所述的连接箱（32）平面呈三角形、四角形、五角形、六角形、七角形或八角形，在连接箱（32）的侧立面设置有通风装置房（37），在连接箱（32）和通风装置房（37）之间设置有地面进水口（38）和排水连接管（39）。

7.根据权利要求1或2所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于所述的拱形管体（1）通过两个以上的储水循环仓（40）和连接箱（32）相连通，在储水循环仓（40）的底部设置有内吸排水管（15）和下排污水管（36），在储水循环仓（40）下部设置有再生水管（22），在储水循环仓（40）的上部设置有功能房（41）。

8.根据权利要求1或2所述的大截面拱形预应力城市地下综合管廊，其特征在于在所述的连接箱（32）的侧部设置有功能房（41），在连接箱（32）和功能房（41）之间设置有对接管口缝（34），在对接管口缝（34）内设置有功能止水带（35）。

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