[发明专利]截面外拱的箱型钢结构城市地下综合管廊

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下综合管廊，尤其涉及一种截面外拱的箱型钢结构城市地下综合管廊。

背景技术

现在的城市地下综合管廊，大部分是采用钢筋混凝土结构，由于混凝土结构是刚性结构(自身刚度大，抵抗变形能力强)，变形量很少，廊体过宽或者过高，不会导致廊体内管架及管线变形及损害，同时，这些管廊的截面形状可以为矩形，主要原因是要利用两侧的侧壁布设竖直的支架，并在竖直的支架上布设各类水电管线，这些竖直的支架容易加工，容纳管线量大，管线易布设安装。虽然刚度大、不易变形是刚性结构管廊的优点，但是管廊地下工程回填土后都会都会有2～3个月的沉降期，回填土密实度难以保证一致，沉降期期间就会造成不均匀沉降，刚性结构管廊在遇到不均匀沉降后局部应力集中明显，整体结构受力不佳，从而也使得钢筋混凝土管廊存在壁厚要求大，造价成本高、运输安装困难等问题。如图1-2所示，如果管廊截面是圆形椭圆的，则支架也得做成圆弧形，与管廊截面一致，但是弧形支架加工困难，承载能力低，且布设水电管线时空间容纳能力差，施工繁琐困难。另外，如果是圆形截面的管廊，其内部通行净空空间利用率低，在满足同样的净空空间要求时，高度就会增加，开挖深度增大。同样，针对普通的钢波纹管式的地下管廊，除了存在上述同样的问题外，在目前管廊通用尺寸大小的情况下，如果卷圆成直径3～4米的管廊，只能使用小波高、小惯性矩、小强度的波形参数，如波高50mm、55mm或100mm，难以使用波高达140mm以及140mm以上大惯性矩的波形参数，这样在管廊埋地后变形就会很大，其中包括设置支架的两个侧壁的变形。

本申请人在先申请了一系列钢结构地下综合管廊，这里的钢结构是钢质材料组成的结构，不同于上述混凝土刚性结构，但是这些钢结构管廊在实际应用中的变形量较大，一方面管廊利用管土共同受力原理，也就是管土协同变形原理，钢结构与回填土的协同变形作用，变形量自然就很大；同时，钢结构构件在工程中允许的变形量要比钢筋混凝土构件大得多。故此，钢结构的综合管廊廊体的变形就会引起管廊内部管架及管线的变形及损害。

因此，亟待解决上述技术难题。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种在管廊内易设置支架、能容纳更多的水电管线、管体结构稳定不易变形、可利用管土共同受力原理快速实现管廊拼接的截面外拱的箱型钢结构城市地下综合管廊。

技术方案：本发明所述的地下综合管廊，包括由分别位于上下面和两侧面的单元板片沿周向拼装形成单元管节，该单元管节沿轴向拼装形成管廊，所述单元板片为向管廊外侧起拱的弧形钢波纹板，其波纹纹路与管廊轴心线垂直，两侧单元板片的内侧半径大于0.5倍管廊对角线的长度，管廊的宽度大于其高度的0.5倍并小于其高度的2倍；其中，所述管廊对角线的长度以相邻单元板片的周向连接点为测量点。

优选地，所述两侧单元板片的内侧半径大于0.75倍管廊对角线的长度，管廊的宽度大于其高度的0.75倍并小于其高度的1.5倍。

相邻所述单元板片的周向连接处形成角度，例如可以形成钝角结构，或者为圆弧过度。

相邻所述单元板片的周向连接端部各设纵向法兰，且相邻的连接法兰形成拼接连接面。其中，纵向法兰为平直状法兰、角钢法兰、异型角钢法兰、槽钢或异型槽钢。

靠近所述管廊的内侧壁处布置竖向支架立杆，和/或靠近所述管廊的顶部或底部内表面处布置横向支架横杆，所述竖向支架和/或横向支架的端部连接在相邻单元板片的纵向法兰处。

本发明中，位于上下面和两侧面的所述单元板片的弧度相同或不同。或者同一单元板片的弧度不同。单元板片由金属板构成，该金属板自身弯折形成凸起；或由金属板弯折形成凸起，再用板材或管材与该凸起组合形成空心腔体结构；或由金属板和金属管拼接而成；或由C型钢、槽钢、工字钢、弧形钢、角钢或波纹板与金属板扣合形成带有空心腔体的结构。进一步地，所述空心腔体内填充混凝土，或者在所述空心腔体内布置钢筋并填充混凝土。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)本发明的箱型钢结构地下综合管廊，对两侧壁单元板片的内侧半径作了限定，使得侧壁板片的半径大、曲率小，能保证竖向支架的高度，提高支架的水电管线的容纳量，同时竖向支架能尽量靠近管廊的侧壁，让出中间空间，提高了管廊内部净空利用率。

(2)本发明的箱型钢结构地下综合管廊，对管廊横截面的高宽比作了要求，能保证管廊的高度，提高侧壁管架容纳管线的能力，也能控制管廊的变形量，使之符合钢结构规范变形量的要求。