本發明公開了一種地下綜合管廊的結構,尤其涉及一種地下綜合管廊的鋼制投料倉結構。
背景技術:
申請人一直致力于管廊結構的研究及應用,并申請了大量的專利。在實際工程中,對于管廊內部管線的鋪設以及后期管線的維護,工作人員進入管廊內部非常的不方便,后續維修管廊和管廊內部設施搭建時需要耗費大量的人力物力。
因此,亟待解決上述技術難題。
技術實現要素:
發明目的:本發明的目的是提供一種便于管廊內部管線、設備的鋪設和維修地下綜合管廊的鋼制投料倉結構。
技術方案:本發明的地下綜合管廊的鋼制投料倉結構,包括由單元板片周向拼裝而成的單元管節,其中,位于頂面的單元板片上開設有投料口,該投料口的四周設有用于加固孔口結構和連接外部結構的型鋼。本發明在位于頂面的單元板片的表面上開設滿足管線、設備、人員進出尺寸的孔口,并在孔口的一周采用型鋼進行加固,且型鋼亦作為法蘭與投料口的上部結構連接。
其中,所述型鋼上還連接有用于與地面設施相連接的連接型鋼,,該連接型鋼分別位于投料口四周上方。該連接型鋼不僅起到進一步加固孔口的作用,還作為投料口與地面投料構筑物的連接過渡件,實現地下與地表結構之間的連接。
優選的,所述投料口偏置于投料倉軸向中心面的一側,其中靠近軸向中心面的連接型鋼為一沿軸向貫穿投料倉的承載鋼梁。本發明中投料口靠近投料倉中心的一側,即該投料口即承受頂部的壓力又承受側板傳遞的推力,在投料口靠近軸向中心面的一側型鋼上再增設一沿軸向貫穿投料倉的承載鋼梁作為連接型鋼可以進一步增強投料口的薄弱處,提高整體結構的強度;且該承載鋼梁的兩端分別置于頂面的單元板片上,可將其承受的載荷傳遞至單元板片上,減少對投料口的壓制。
再者,所述單元板片為帶有弧度的波形鋼板,在所述投料倉的內壁、波形鋼板的波谷內設有與波形鋼板弧度一致的鋼管。
進一步,所述相鄰單元板片上的波谷一一對應且周向連接形成環形波谷,且該環形波谷內的鋼管首尾相接形成環形鋼圈。對于整個由波形鋼板拼裝而成的單元管節結構,為了增加整體結構的穩定和強度,可間隔或所有波形鋼板的凹槽內布設與波形鋼板貼合的鋼管。當波形鋼板為弧形板片時,其凹槽內設置的鋼管的弧度與弧形板弧度一致,且鋼管與波形鋼板構成類似于鋼拱架結構,從而可極大提高整體結構的強度和穩定性;且鋼管首尾相連沿周向布置一圈形成環形鋼圈,再次提升結構的剛性和強度。
優選的,所述鋼管內填充混凝土;或在所述鋼管內設置鋼筋并填充混凝土。混凝土和鋼筋與鋼管協同受力,進一步增強整體結構的穩定性和強度。上述連接型鋼所承受的載荷可傳遞至由與它相連接的型鋼以及單元板片內壁設置的鋼管上,其中鋼管內設置鋼筋或鋼筋混凝土,其利用鋼管的環向設置以及管土共同受力,使得整個結構的承載能力得到很好的保障。
所述型鋼與管廊內壁之間拉設有用于緩解孔口處局部應力集中的拉桿。本發明的投料口處受力薄弱,填土荷載不斷增加容易被破壞,在型鋼與管廊內壁之間拉設拉桿,可有效緩解孔口處局部應力集中現象,便于管廊適應高填方工況。
所述型鋼與投料口四周的連接方式為焊接、栓接、鉚接中的至少一種。
有益效果:與現有技術相比,本發明具有以下顯著優點:
(1)本發明在位于頂面的單元板片的表面上開設滿足管線、設備、人員進出尺寸的孔口,并在孔口的一周采用型鋼進行加固,且型鋼亦作為法蘭與投料口的上部結構連接;同時便于管廊內部管線、設備的鋪設和維修;
(2)該投料倉結構中的連接型鋼不僅起到進一步加固孔口的作用,還作為投料口與地面投料構筑物的連接過渡件,實現地下與地表結構之間的連接;
(3)本發明中投料口靠近投料倉中心的一側,即該投料口即承受頂部的壓力又承受側板傳遞的推力,在投料口靠近軸向中心面的一側型鋼上再增設一沿軸向貫穿投料倉的承載鋼梁作為連接型鋼可以進一步增強投料口的薄弱處,提高整體結構的強度;且該承載鋼梁的兩端分別置于頂面的單元板片上,可將其承受的載荷傳遞至單元板片上,減少對投料口的壓制;
(4)因本發明的投料口處受力薄弱,填土荷載不斷增加容易被破壞,在型鋼與管廊內壁之間拉設拉桿,可有效緩解孔口處局部應力集中現象,便于管廊適應高填方工況;
(5)當波形鋼板為弧形板片時,其凹槽內設置的鋼管的弧度與弧形板弧度一致,且鋼管與波形鋼板構成類似于鋼拱架結構,從而可極大提高整體結構的強度和穩定性;且鋼管首尾相連沿周向布置一圈形成環形鋼圈,再次提升結構的剛性和強度;
(6)本發明的連接型鋼所承受的載荷可傳遞至由與它相連接的型鋼以及單元板片內壁設置的鋼管上,其中鋼管內設置鋼筋或鋼筋混凝土,其利用鋼管的環向設置以及管土共同受力,使得整個結構的承載能力得到很好的保障。
(7)該投料倉結構形式簡單,便于加工制造,可操作性強,采用預制拼裝式型式、施工快和施工進度有保障,且制作安裝工序簡單,相對于混凝土構件生產、安裝成本低,具有良好的經濟效益。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖;
圖2為本發明的截面示意圖;
圖3為圖2的B-B剖視圖;
圖4為本發明中板片的截面示意圖;
圖5為圖2中C處的局部放大圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明。
如圖1和圖2所示,本發明中地下綜合管廊包括由單元板片1周向拼裝而成的單元管節2,即投料倉,該單元管節(2)沿軸向與綜合管廊其他管段拼裝共同構成綜合管廊;該投料倉的結構形式與市面上使用的標準管段管廊一致,但為了便于管線的串行,人員進出空間,其管線間隔式的監控、測量及統計設備的集中布設,一般投料倉的結構尺寸相對于標準管段管廊會大一些。
在位于頂面的單元板片上預先開設投料口3,該投料口3具有可滿足管線、設備、人員進出尺寸的孔口尺寸,并在該投料口3的四周設置用于加固孔口結構和連接外部結構的型鋼4。如圖3和圖5所示,型鋼4與投料口四周的連接方式為焊接、栓接、鉚接中的至少一種,優選栓接。型鋼4的結構可以根據開口位置與形狀選擇,型鋼4可為工字鋼、平鋼板,弧形鋼板、槽鋼、H型鋼、角鋼、方鋼、異型鋼等等。本發明在位于頂面的單元板片的表面上開設滿足管線、設備、人員進出尺寸的孔口,并在孔口的一周采用型鋼進行加固,且型鋼亦作為法蘭與投料口的上部結構連接;同時便于管廊內部設備鋪設和維修。
上述型鋼4上還連接有用于與地面設施相連接的連接型鋼5,該連接型鋼5分別位于投料口四周上方。該連接型鋼5的下端具有與型鋼4相連接的下法蘭,具體的連接型鋼5與型鋼4通過螺栓連接或焊接;該連接型鋼5的上端具有與地面設施相連接的上法蘭,該上法蘭為平面法蘭結構,如圖5所示。該投料倉結構中的連接型鋼不僅起到進一步加固孔口的作用,還作為投料口與地面投料構筑物的連接過渡件,實現地下與地表結構之間的連接。
如圖1和圖5所示,上述投料口3偏置于投料倉軸向中心面的一側,其中靠近軸向中心面的連接型鋼5為一沿軸向貫穿投料倉的承載鋼梁,靠近單元板片的側邊的連接型鋼5為一沿投料口邊沿設置的異形型鋼,另外兩個用于連接承載鋼梁和異形型鋼、沿投料口邊沿設置的連接型鋼5為工字鋼或平鋼板。本發明中投料口靠近投料倉中心的一側,即該投料口即承受頂部的壓力又承受側板傳遞的推力,在投料口靠近軸向中心面的一側型鋼上再增設一沿軸向貫穿投料倉的承載鋼梁作為連接型鋼可以進一步增強投料口的薄弱處,提高整體結構的強度;且該承載鋼梁的兩端分別置于頂面的單元板片上,可將其承受的載荷傳遞至單元板片上,減少對投料口的壓制。
如圖3和圖4所示,上述單元板片1為帶有弧度的波形鋼板,在所述投料倉的內壁、波形鋼板的波谷內設有與波形鋼板弧度一致的鋼管6。相鄰單元板片1上的波谷一一對應且周向連接形成環形波谷,且該環形波谷內的鋼管6首尾相接形成環形鋼圈。對于整個由波形鋼板拼裝而成的單元管節結構,為了增加整體結構的穩定和強度,可間隔或所有波形鋼板的波谷內布設與波形鋼板貼合的鋼管6,且形成一道或多道環形鋼圈。當波形鋼板為弧形板片時,其波谷內設置的鋼管6的弧度與弧形板弧度一致,且鋼管6與波形鋼板6構成類似于鋼拱架結構,從而可極大提高整體結構的強度和穩定性。
進一步為了增強整體結構的穩定性,可在鋼管6內填充混凝土,或在鋼管6內設置鋼筋并填充混凝土,鋼筋混凝土可與鋼管6一同受力。另外上述連接型鋼所承受的載荷可傳遞至由與它相連接的型鋼以及單元板片內壁設置的鋼管上,其中鋼管內設置鋼筋或鋼筋混凝土,其利用鋼管的環向設置以及管土共同受力,使得整個結構的承載能力得到很好的保障。
如圖3和圖5所示,型鋼4與管廊內壁之間拉設有用于緩解孔口處局部應力集中的拉桿7。拉桿7可直接連接在投料倉上型鋼4的螺栓與單元管節的內部螺栓之間,或者在單元管節內壁上設置支座,在支座與型鋼4之間拉設拉桿7。因本發明的投料口處受力薄弱,填土荷載不斷增加容易被破壞,在型鋼與管廊內壁之間拉設拉桿,可有效緩解孔口處局部應力集中現象,便于管廊適應高填方工況。
本發明投料倉結構形式簡單,便于加工制造,可操作性強,采用預制拼裝式型式、施工快和施工進度有保障,且制作安裝工序簡單,相對于混凝土構件生產、安裝成本低,具有良好的經濟效益。