本實(shí)用新型公開(kāi)了一種綜合管廊,尤其涉及一種高強(qiáng)度城市地下綜合管廊。
背景技術(shù):
申請(qǐng)人一直致力于鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土組合式結(jié)構(gòu)的研究及應(yīng)用。已申請(qǐng)專利中申請(qǐng)?zhí)枮?01510960789X《鋼質(zhì)城市地下綜合管廊》其材質(zhì)為單純鋼質(zhì)材質(zhì)制成,其承載能力有限,不能應(yīng)用于大口徑截面和高填方。已申請(qǐng)專利號(hào)為2015106007884《預(yù)制拼裝鋼混復(fù)合式鋼管及其制作方法》、專利號(hào)為201510598743.8《預(yù)制拼裝鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)管道及其制作方法》、申請(qǐng)?zhí)枮?015106007598《帶螺旋加強(qiáng)環(huán)的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)管道及其制作方法》的實(shí)用新型專利,上述專利中管道截面都為圓形截面形式,當(dāng)以此種管道截面形式應(yīng)用于城市地下綜合管廊時(shí),存在如下缺點(diǎn):
①、管廊內(nèi)底部是弧形的,不是平的,不便于維修人員及維修設(shè)備的通行,需要在管廊內(nèi)底部修筑專用平臺(tái);②、管廊兩側(cè)墻面也是弧形的,不利于管架及管線排布設(shè)置;③、對(duì)于整體式圓形截面管道,存在運(yùn)輸困難,管徑大于3.5米就會(huì)超限;④、對(duì)于分片式圓弧截面也存在運(yùn)輸不利,由于其板片是弧形結(jié)構(gòu),在疊層運(yùn)輸時(shí),疊層越高板片運(yùn)輸過(guò)程中板片受力疊加越多,容易造成板片不可估計(jì)的弧度變形,嚴(yán)重時(shí)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)無(wú)法對(duì)接拼裝,需返工;⑤、圓弧板片相對(duì)平直板片,其圓弧度、弧長(zhǎng)等加工控制難度大,加工成本高;⑥、矩形管道截面可以通過(guò)簡(jiǎn)單的改變長(zhǎng)寬比,以適應(yīng)不同的層高要求;⑦、相對(duì)圓形截面管道,矩形截面管道施工難度?。虎?、弧形單元板片的柔性比平直單元板片大;⑨、上述實(shí)用新型專利均應(yīng)用了管土共同受力效應(yīng),此原理需要管道與周圍土體協(xié)同變形來(lái)實(shí)現(xiàn),但對(duì)于城市地下綜合管廊,管道的變形過(guò)大時(shí),可能會(huì)造成管廊內(nèi)部管架及管線的變形或破壞;⑩、根據(jù)住建部標(biāo)準(zhǔn)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》2015年標(biāo)準(zhǔn)要求,圓形管廊相對(duì)箱形管廊而言其空間利用率低,圓形管廊只利用到圓形管廊內(nèi)接矩形的凈空空間;也就是這個(gè)原因,圓形管廊的高度就要比箱形管廊高,需要埋地更深,增加了基礎(chǔ)的開(kāi)挖深度和工程量。
而申請(qǐng)人已申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?016102374785《框架式組合結(jié)構(gòu)綜合管廊》的實(shí)用新型專利,雖然采用的管道截面為箱型,但該框架式組合結(jié)構(gòu)綜合管廊由于是采用純鋼結(jié)構(gòu)制作后在灌注混凝土,在一些使用要求不高的地區(qū)價(jià)格優(yōu)勢(shì)比較弱。
因此,亟待解決上述技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是提供一種承載能力強(qiáng)、墻壁薄、抗震性能好、抗沉降性能好且承重能力高的高強(qiáng)度城市地下綜合管廊。
技術(shù)方案:本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高強(qiáng)度城市地下綜合管廊,包括由外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)有凸起的波形板構(gòu)成的頂板、底板和兩側(cè)板拼裝形成箱型管節(jié),該箱型管節(jié)沿軸向拼裝形成綜合管廊;其中,該箱型管節(jié)的棱邊處設(shè)有縱梁,沿箱型管節(jié)軸向在所述頂板和/或底板的兩端設(shè)有橫梁、所述側(cè)板的兩端設(shè)有立柱,該橫梁和立柱首尾相接形成框型骨架;其中,所述頂板為拱狀,其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致。
其中,所述頂板/底板由多塊板片構(gòu)成,相鄰板片之間并排設(shè)有橫梁;所述側(cè)板由多塊板片構(gòu)成,相鄰板片之間并排設(shè)有立柱,對(duì)應(yīng)立柱和橫梁首尾相接形成框型骨架。上述框架骨架采用框架式結(jié)構(gòu)受力承壓原理,成為主要受力承壓構(gòu)件,結(jié)構(gòu)可以防止側(cè)向失穩(wěn),增加整體強(qiáng)度。該頂板運(yùn)用了管土共同受力原理,其拱形板片與回填土協(xié)同受力;且其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致,而且沿管廊延伸方向的相鄰頂板之間并排設(shè)有橫梁,除管廊最開(kāi)始和最末端橫梁外,頂板在橫梁上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承載能力更強(qiáng)。
優(yōu)選的,所述底板和兩側(cè)板為外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)有凸起的波形板。
進(jìn)一步,所述波形板由金屬板構(gòu)成,該金屬板自身彎折形成凸起;或金屬板彎折形成凸起形狀,用板材或管材與該凸起組合形成空心腔體結(jié)構(gòu);或由金屬板和金屬管拼接而成;或者由C型鋼、槽鋼、工字鋼、弧形鋼、角鋼或波紋板與金屬板扣合形成帶有空心腔體結(jié)構(gòu)。帶凸起的板材采用了大慣性矩原理,大慣性矩原理是通過(guò)將平直板成型為截面帶有凸起結(jié)構(gòu)的板片,使得其截面慣性矩大大提高,抗彎、抗扭及抗變形的能力顯著提升,繼而使板片承載能力相比平直板大大提高,其性能提升程度取決于凸起的形狀及尺寸。
再者,所述側(cè)板的波紋紋路與立柱方向一致,該側(cè)板運(yùn)用了波形鋼腹板橋梁原理,其波紋紋路豎直與自身上下連接法蘭或縱梁組成波形鋼腹板,整體承載以及抗側(cè)向壓力都得到極大提升。
或者,所述側(cè)板為向管廊外側(cè)起拱的拱狀波形板,其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致。上述起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致的側(cè)板同樣運(yùn)用了管土共同受力原理,其拱形板片與回填土協(xié)同受力;且拱形板片向管廊外側(cè)起拱,而且沿管廊延伸方向 的相鄰側(cè)板之間并排設(shè)有立柱,除管廊最開(kāi)始和最末端立柱外,側(cè)板在立柱上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承載能力更強(qiáng)。
優(yōu)選的,所述頂板、底板和兩側(cè)板通過(guò)焊接、法蘭連接或隱藏式螺栓連接形成箱型管節(jié)。
再者,所述箱型管節(jié)沿軸向拼裝形成綜合管廊時(shí),相鄰箱型管節(jié)通過(guò)焊接、法蘭連接或隱藏式螺栓連接。
優(yōu)選的,所述底板是預(yù)制鋼筋/預(yù)應(yīng)力混凝土板或現(xiàn)場(chǎng)澆筑式鋼筋/預(yù)應(yīng)力混凝土板。
其中,所述綜合管廊的內(nèi)壁、位于頂板和底板上的橫梁之間垂直設(shè)有立柱,該立柱將綜合管廊分隔為多倉(cāng)式綜合管廊。
進(jìn)一步,在所述綜合管廊內(nèi)部、沿其軸向方向上的相鄰立柱之間設(shè)有防火板、鋼板、裝飾板、型鋼或預(yù)制件。上述型鋼或預(yù)制件可布設(shè)用于布置電線或管道的固定式支架或可沿型鋼或預(yù)制件來(lái)回滑動(dòng)的移動(dòng)式支架,還對(duì)應(yīng)設(shè)有支撐點(diǎn)。
優(yōu)選的,所述縱梁、橫梁及立柱是型鋼、實(shí)心鋼材、中空結(jié)構(gòu)鋼材、組合拼接式中空結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土柱或預(yù)制混凝土柱。所述縱梁、橫梁及立柱內(nèi)的中空結(jié)構(gòu)為橫截面周邊的空心腔體結(jié)構(gòu),該閉合式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu)較之開(kāi)口式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu),抗扭剛度更高、抗豎向失穩(wěn)能力更強(qiáng),加之管廊為箱型結(jié)構(gòu),因此,管廊的豎向承壓能力得以進(jìn)一步加強(qiáng)。
進(jìn)一步,在所述縱梁、橫梁及立柱的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充素混凝土或鋼筋混凝土。
其中,所述橫梁沿箱型管節(jié)高度方向疊設(shè)至少一個(gè)橫梁;或者所述立柱沿箱型管節(jié)寬度方向疊設(shè)至少一個(gè)立柱。
優(yōu)選的,相鄰疊設(shè)的橫梁或立柱的中空結(jié)構(gòu)之間穿設(shè)鋼筋。
進(jìn)一步,相鄰疊設(shè)的橫梁或立柱的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充素混凝土或鋼筋混凝土。
實(shí)用新型原理:首先本實(shí)用新型底板上將橫梁(基礎(chǔ)梁)和縱梁(地圈梁)兩者結(jié)合為一體形成建筑行業(yè)中的“基礎(chǔ)梁+地圈梁”結(jié)構(gòu),使得整個(gè)管廊無(wú)論是承載能力還是抗震性、抗動(dòng)載能力以及抵抗不均勻沉降的性能都得到了極大的提高。由于本結(jié)構(gòu)中的荷載主要由較短鋼管構(gòu)成的橫梁承擔(dān),根據(jù)地質(zhì)需要可采取橫梁下打樁,則橫梁和樁基礎(chǔ)構(gòu)成了整個(gè)結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu),底板兩側(cè)縱梁將間隔布設(shè)的橫梁有效的連接為一整套,組成的連續(xù)閉合的地圈梁,增強(qiáng)了底板水平面的剛度,基礎(chǔ)梁和地圈梁組成了抗震限裂體系,能明顯有效的改善不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)、坍塌等破壞的負(fù)作用, 使得結(jié)構(gòu)有效的鏈接為一個(gè)整體,各支撐點(diǎn)反力更均勻。
其次該高強(qiáng)度城市地下綜合管廊施工時(shí),將其作為地下管廊時(shí),采用管土共同受力原理和連續(xù)拱橋原理,管土共同受力原理是借助管道周圍土石與管道構(gòu)件協(xié)同受力,將施加在管道上的載荷轉(zhuǎn)化為管道壁的環(huán)向內(nèi)壓力,類似于石拱橋,形成管土共同受力效應(yīng);連續(xù)拱橋原理:在兩拱架間布設(shè)連接部件,形成對(duì)稱式受力結(jié)構(gòu),提高了兩拱架整體剛度即抗變形能力,承壓部件上載荷產(chǎn)生的彎矩應(yīng)力由飛燕式拱架兩拱架及其間的混凝土承受,繼而承壓部件不承受彎矩應(yīng)力只承受壓應(yīng)力,且本結(jié)構(gòu)兩側(cè)含有高強(qiáng)度城市地下綜合管廊專用于提高承壓能力,繼而整體結(jié)構(gòu)的受力性能得到極大的提高。
再者,本實(shí)用新型中位于箱型管節(jié)棱邊上的縱梁及位于側(cè)板上的波紋板材(且波紋紋路與立柱方向一致)形成橋梁波紋鋼腹板結(jié)構(gòu),采用了橋梁波紋鋼腹板結(jié)構(gòu)的抗剪原理,橋梁鋼腹板結(jié)構(gòu)抗剪原理主要是用橋梁波紋鋼腹板代替混凝土腹板。橋梁波紋鋼腹板抗剪承載力與波幅和波長(zhǎng)有關(guān),相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明:隨著波長(zhǎng)的增加臨界荷載減小;但是隨著波幅的增加臨界荷載卻增大。同時(shí)當(dāng)波幅趨于零且波長(zhǎng)趨于無(wú)窮大時(shí),波紋腹板就成為了普通平板,顯然相同條件下前者的臨界荷載高于后者,說(shuō)明波紋腹板在抗剪方面具有一定的優(yōu)越性。
還有,帶凸起的板材采用了大慣性矩原理,大慣性矩原理是通過(guò)將平直板成型為截面帶有凸起結(jié)構(gòu)的板片,使得其截面慣性矩大大提高,抗彎、抗扭及抗變形的能力顯著提升,繼而使板片承載能力相比平直板大大提高,其性能提升程度取決于凸起的形狀及尺寸;
最后中空結(jié)構(gòu)的管材內(nèi)灌注混凝土采用混凝土鋼管原理,混凝土鋼管的工作原理是在空心的管材內(nèi)充填混凝土,利用混凝土優(yōu)越的承壓能力和鋼管的對(duì)混凝土的包圍作用,使鋼管的承壓能力極大的增強(qiáng);按截面形式不同,可分為圓鋼管混凝土,方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管,鋼管混凝土作為受壓構(gòu)件能充分發(fā)揮混凝土所具有的優(yōu)越抗壓性能和鋼材所具有的優(yōu)越抗拉性能。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)該綜合管廊中板片的波紋紋路方向與管廊延伸方向一致的頂板和兩端的橫梁組合成結(jié)構(gòu)運(yùn)用了管土共同受力和連續(xù)拱橋原理,其拱形板片與回填土協(xié)同受力;且其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致,而且沿管廊延伸方向的相鄰頂板之間并排設(shè)有橫梁,除管廊最開(kāi)始和最末端橫梁外,頂板在橫梁上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承 載能力更強(qiáng);
(2)該綜合管廊中底板將橫梁和縱梁兩者結(jié)合為一體,增強(qiáng)了底板水平面的剛度,基礎(chǔ)梁和地圈梁組成了抗震限裂體系,能明顯有效的改善不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)、坍塌等破壞的負(fù)作用,使得結(jié)構(gòu)有效的鏈接為一個(gè)整體,各支撐點(diǎn)反力更均勻;
(3)該綜合管廊中起拱紋路方向、紋路方向與管廊延伸方向均一致的側(cè)板和兩端的立柱組合形成的結(jié)構(gòu)運(yùn)用了管土共同受力和連續(xù)拱橋原理,其側(cè)板的拱形板片與回填土協(xié)同受力;且拱形板片向管廊外側(cè)起拱,而且沿管廊延伸方向的相鄰側(cè)板之間并排設(shè)有立柱,除管廊最開(kāi)始和最末端立柱外,側(cè)板在立柱上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承載能力更強(qiáng);
(4)該綜合管廊中紋路方向與與立柱方向一致的側(cè)板運(yùn)用了波形鋼腹板橋梁原理,其波紋紋路豎直與自身上下連接法蘭或縱梁組成波形鋼腹板,整體承載以及抗側(cè)向壓力都得到極大提升;
(5)在具有中空結(jié)構(gòu)的管材內(nèi)填充混凝土,使得受壓構(gòu)件能充分發(fā)揮混凝土所具有的優(yōu)越抗壓性能和鋼材所具有的優(yōu)越抗拉性能;
(6)該綜合管廊施工時(shí),將其作為地下管廊時(shí),采用管土共同受力原理和連續(xù)拱橋原理,提高了兩拱架整體剛度即抗變形能力,使得整體結(jié)構(gòu)的受力性能得到極大的提高,使得可以做大跨度尺寸的單倉(cāng)管廊;
(7)該綜合管廊用立柱將大跨度的單倉(cāng)管廊結(jié)構(gòu)分隔為多倉(cāng)式管廊結(jié)構(gòu),省去管廊橫截面中間的分隔墻板的側(cè)板,僅保留中間的立柱,不影響結(jié)構(gòu)承載力的情況下節(jié)約成本,加快施工進(jìn)度,提高了管廊的通風(fēng)性,也增加了管廊內(nèi)部施工操作空間;還可在立柱間增設(shè)型鋼或其他預(yù)制件,可以根據(jù)管道及管線的大小、重量合理布設(shè),更大限度的提高整個(gè)管廊截面的利用率;
(8)該管道為分片拼裝式結(jié)構(gòu),施工速度快、施工工期短,單節(jié)管道可以長(zhǎng)達(dá)15~25米(只要運(yùn)輸條件許可,可以更長(zhǎng))管道接縫少,易于密封。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型第一種箱型管節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型第二種箱型管節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型第三種箱型管節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型多倉(cāng)式綜合管廊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型多倉(cāng)式綜合管廊的端面示意圖;
圖6為本實(shí)用新型多倉(cāng)式綜合管廊分割后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型圖6中軸向截面示意圖;
圖8為本實(shí)用新型圖7中增設(shè)型鋼或預(yù)制件的截面示意圖;
圖9為本實(shí)用新型圖8中增設(shè)支架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本實(shí)用新型中相鄰橫梁或立柱的局部剖視圖;
圖11為本實(shí)用新型縱梁的拼接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)用新型的一種高強(qiáng)度城市地下綜合管廊,包括由頂板101、底板102和兩側(cè)板103拼裝形成箱型管節(jié)104,具體可采用焊接、法蘭連接或隱藏式螺栓連接等連接方式。箱型管節(jié)104為矩形,同時(shí),箱型管節(jié)104可以長(zhǎng)達(dá)15~25米,只要運(yùn)輸條件許可,長(zhǎng)度可以更長(zhǎng),這樣整個(gè)管廊接縫減少,密封性更好;將得到的箱型管節(jié)104沿軸向拼裝形成高強(qiáng)度城市地下綜合管廊100,相鄰箱型管節(jié)104通過(guò)焊接、法蘭連接或隱藏式螺栓等不同的方式連接。
該頂板101、底板102和側(cè)板103均為外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)有凸起的波形板,其波紋紋路方向與管廊延伸方向一致。所述波形板由金屬板構(gòu)成,該金屬板自身彎折形成凸起;或金屬板彎折形成凸起形狀,用板材或管材與該凸起組合形成空心腔體結(jié)構(gòu);或由金屬板和金屬管拼接而成;或者由C型鋼、槽鋼、工字鋼、弧形鋼、角鋼或波紋板與金屬板扣合形成帶有空心腔體結(jié)構(gòu)。帶凸起的板材采用了大慣性矩原理,大慣性矩原理是通過(guò)將平直板成型為截面帶有凸起結(jié)構(gòu)的板片,使得其截面慣性矩大大提高,抗彎、抗扭及抗變形的能力顯著提升,繼而使板片承載能力相比平直板大大提高,其性能提升程度取決于凸起的形狀及尺寸。
而底板102也可為是預(yù)制鋼筋/預(yù)應(yīng)力混凝土板或現(xiàn)場(chǎng)澆筑式鋼筋/預(yù)應(yīng)力混凝土板。
同時(shí),該頂板101和側(cè)板103還均為拱狀波紋板片,其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致,且側(cè)板103向管廊外側(cè)起拱。其中頂板運(yùn)用了管土共同受力原理,其拱形板片與回填土協(xié)同受力;且其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致,而且沿管廊延伸方向 的相鄰頂板之間并排設(shè)有橫梁,除管廊最開(kāi)始和最末端橫梁外,頂板在橫梁上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承載能力更強(qiáng)。同時(shí),側(cè)板同樣運(yùn)用了管土共同受力原理,其拱形板片與回填土協(xié)同受力;且拱形板片向管廊外側(cè)起拱,其起拱的紋路方向與管廊延伸方向一致,而且沿管廊延伸方向的相鄰側(cè)板之間并排設(shè)有立柱,除管廊最開(kāi)始和最末端立柱外,側(cè)板在立柱上的水平分力左右相抵消,整體結(jié)構(gòu)承載能力更強(qiáng)。
上述箱型管節(jié)104的棱邊處還設(shè)有縱梁105。該縱梁105是型鋼、實(shí)心鋼材、中空結(jié)構(gòu)鋼材、組合拼接式中空結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土柱或預(yù)制混凝土柱,如圖11所示。向具有中空結(jié)構(gòu)的縱梁內(nèi)填充素混凝土或鋼筋混凝土,使得受壓構(gòu)件能充分發(fā)揮混凝土所具有的優(yōu)越抗壓性能和鋼材所具有的優(yōu)越抗拉性能。上述縱梁的中空結(jié)構(gòu)為橫截面周邊的空心腔體結(jié)構(gòu),該閉合式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu)較之開(kāi)口式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu),抗扭剛度更高、抗豎向失穩(wěn)能力更強(qiáng),加之管廊為箱型結(jié)構(gòu),因此,管廊的豎向承壓能力得以進(jìn)一步加強(qiáng)。
沿箱型管節(jié)104軸向在頂板101/底板102的兩端設(shè)有中空的橫梁106,還在側(cè)板103的兩端設(shè)有中空的立柱107,對(duì)應(yīng)的橫梁106和立柱107首尾相接形成框型骨架,相鄰箱型管節(jié)104通過(guò)框型骨架軸向拼裝形成綜合管廊100。頂板101/底板102可為單塊板片,或由多塊板片構(gòu)成。當(dāng)由多塊板片構(gòu)成時(shí),相鄰板片之間并排設(shè)有橫梁106。同時(shí)側(cè)板103亦可為單塊板片,或由多塊板片構(gòu)成,相鄰板片之間并排設(shè)有立柱107,對(duì)應(yīng)立柱107和橫梁106首尾相接形成框型骨架。上述框架骨架采用框架式結(jié)構(gòu)受力承壓原理,成為主要受力承壓構(gòu)件,結(jié)構(gòu)可以防止側(cè)向失穩(wěn),增加整體強(qiáng)度。橫梁106及立柱107是型鋼、實(shí)心鋼材、中空結(jié)構(gòu)鋼材、組合拼接式中空結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土柱或預(yù)制混凝土柱。向具有中空結(jié)構(gòu)的橫梁或立柱內(nèi)填充素混凝土或鋼筋混凝土,使得受壓構(gòu)件能充分發(fā)揮混凝土所具有的優(yōu)越抗壓性能和鋼材所具有的優(yōu)越抗拉性能。橫梁或立柱的中空結(jié)構(gòu)為橫截面周邊的空心腔體結(jié)構(gòu),該閉合式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu)較之開(kāi)口式橫截面的空心腔體結(jié)構(gòu),抗扭剛度更高、抗豎向失穩(wěn)能力更強(qiáng),加之管廊為箱型結(jié)構(gòu),因此,管廊的豎向承壓能力得以進(jìn)一步加強(qiáng)。
上述橫梁106沿箱型管節(jié)高度方向疊設(shè)至少一個(gè)橫梁106;或者所述立柱107沿箱型管節(jié)寬度方向疊設(shè)至少一個(gè)立柱107。相鄰橫梁106或立柱107的中空結(jié)構(gòu)之間穿設(shè)可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載能力的鋼筋108,如圖10所示。同時(shí)可以在中空的橫梁106和中空的立柱107內(nèi)腔中可填充素混凝土或鋼筋混凝土,利用混凝土優(yōu)越的承壓能力和鋼管的對(duì)混 凝土的包圍作用,使鋼管的承壓能力極大的增強(qiáng);按截面形式不同,可分為圓鋼管混凝土,方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管,鋼管混凝土作為受壓構(gòu)件能充分發(fā)揮混凝土所具有的優(yōu)越抗壓性能和鋼材所具有的優(yōu)越抗拉性能。
上述底板102上的橫梁106和縱梁105兩者結(jié)合為一體形成建筑行業(yè)中的“基礎(chǔ)梁+地圈梁”結(jié)構(gòu),使得整個(gè)管廊無(wú)論是承載能力還是抗震性、抗動(dòng)載能力以及抵抗不均勻沉降的性能都得到了極大的提高。由于本結(jié)構(gòu)中的荷載主要由較短鋼管構(gòu)成的橫梁承擔(dān),根據(jù)地質(zhì)需要可采取橫梁下打樁,則橫梁和樁基礎(chǔ)構(gòu)成了整個(gè)結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu),底板兩側(cè)縱梁將間隔布設(shè)的橫梁有效的連接為一整套,組成的連續(xù)閉合的地圈梁,增強(qiáng)了底板水平面的剛度,基礎(chǔ)梁和地圈梁組成了抗震限裂體系,能明顯有效的改善不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)、坍塌等破壞的負(fù)作用,使得結(jié)構(gòu)有效的鏈接為一個(gè)整體,各支撐點(diǎn)反力更均勻。
如圖4、圖5所示,綜合管廊100的內(nèi)壁、位于頂板和底板上的橫梁106之間垂直設(shè)有立柱107,該立柱107將綜合管廊分隔為多倉(cāng)式綜合管廊。在多倉(cāng)式綜合管廊內(nèi)部、沿其軸向方向上的相鄰立柱107之間可以無(wú)側(cè)板103,省去管廊橫截面中間的分隔墻板的側(cè)板,僅保留中間的立柱,不影響結(jié)構(gòu)承載力的情況下節(jié)約成本,加快施工進(jìn)度,提高了管廊的通風(fēng)性,也增加了管廊內(nèi)部施工操作空間,如圖6所示。多倉(cāng)式綜合管廊內(nèi)部,可在相鄰立柱間布設(shè)所需用途的隔板,如防火板、鋼板或裝飾板等。如圖8、9所示,還可在相鄰立柱間增設(shè)型鋼109或其他預(yù)制件,型鋼109或預(yù)制件可布設(shè)用于布置電線或管道的固定式支架110或可沿型鋼或預(yù)制件來(lái)回滑動(dòng)的移動(dòng)式支架,還對(duì)應(yīng)設(shè)有支撐點(diǎn)。該多倉(cāng)式綜合管廊可以根據(jù)管道及管線的大小、重量合理布設(shè),更大限度的提高整個(gè)管廊截面的利用率。
實(shí)施例2
如圖2所示,實(shí)施例2與實(shí)施1的結(jié)構(gòu)基本相同,區(qū)別之處在于:該側(cè)板103為平直狀的波紋板,其起拱紋路方向與立柱延伸方向一致。該綜合管廊中紋路方向與與立柱方向一致的側(cè)板運(yùn)用了波形鋼腹板橋梁原理,其波紋紋路豎直與自身上下連接法蘭或縱梁組成波形鋼腹板,整體承載以及抗側(cè)向壓力都得到極大提升。
實(shí)施例3
如圖3所示,實(shí)施例3與實(shí)施1的結(jié)構(gòu)基本相同,區(qū)別之處在于:該側(cè)板103為平直狀的波紋板,其起拱紋路方向與管廊延伸方向一致。帶凸起的板材采用了大慣性矩原 理,大慣性矩原理是通過(guò)將平直板成型為截面帶有凸起結(jié)構(gòu)的板片,使得其截面慣性矩大大提高,抗彎、抗扭及抗變形的能力顯著提升,繼而使板片承載能力相比平直板大大提高,其性能提升程度取決于凸起的形狀及尺寸。
該高強(qiáng)度城市地下綜合管廊一般可運(yùn)用于地下共用溝、市政共用管道、地下集水管、給排水管、人行或車行通道、地下管線的保護(hù)用管。