本實用新型涉及一種管廊,尤其涉及一種用于地下綜合管廊的抗浮裝置。
背景技術(shù):
本申請人已申請了多件鋼結(jié)構(gòu)管廊專利,例如申請?zhí)枮?01610649976.0、名稱為“具有周向鈍角連接的箱型管道”的發(fā)明專利,如圖1所示。管廊在實際埋地工程中,由于存在地下水,類似于水池里裝滿水時其內(nèi)部布設(shè)的管線,若管線自身結(jié)構(gòu)、連接型式、密度無法抵抗注水時水對管線向上的浮力,則管線不會沉浸在水池里,而會在浮力的作用下會浮出水面(就像有些塑料管直接放水池里會浮在水面上);同樣埋地式綜合管廊,埋在了水、土混合的介質(zhì)里,土的密度比水大、兩者差值不大而且土吸收水,所以單純的水、土能穩(wěn)定的形成一體,但在地下埋置綜合管廊這種閉合截面的空心結(jié)構(gòu)件中,若自身重量不夠重,與其他地下設(shè)施連接不夠牢固,在截面空間大到一定程度,其結(jié)構(gòu)件自身密度(重量/體積)就會比水、土混合密度低,則鋼質(zhì)綜合管廊埋在水、土混合物的介質(zhì)里就會受到水、土混合物產(chǎn)生的浮力,如果這種浮力大于綜合管廊頂部回填土及其自身重量,在沒有其他抗浮設(shè)施的情況下,浮力就會使得綜合管廊廊體逐漸浮出地面,帶來惡劣的工程事故,此種事故在管道工程中常有發(fā)生。
因此,亟待解決上述技術(shù)難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型目的:本實用新型的目的是提供一種可以有效防止地下綜合管廊由于整體密度小于地下水土混合物密度導致的整體上浮的管廊抗浮裝置。
技術(shù)方案:本實用新型用于地下綜合管廊的抗浮裝置,該管廊包括由分別位于上、下和兩側(cè)面的單元板片沿周向拼裝形成單元管節(jié),該單元管節(jié)沿軸向拼裝形成綜合管廊,所述單元板片沿周向拼接時,相鄰單元板片的接觸端部設(shè)有縱向法蘭(即管廊周向連接法蘭),位于管廊下方單元板片兩側(cè)的縱向法蘭上設(shè)置柔性連接件,并通過該柔性連接件連接抗浮錨桿。當廊體出現(xiàn)上浮趨勢時,利用抗浮錨桿的抗浮性能可有效限制廊體的移動;該抗浮錨桿連接在縱向法蘭上,使得抗浮錨桿作用時僅廊體底板兩側(cè)的縱向法蘭受力,更有利于整個廊體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;采用柔性連接,在有效限制管廊上浮的同時,還可以避免管廊向其他方向的錯位從而使得連接處由于錯位運動折斷損壞,還可以一定程度的限制管廊向其他方向的位移。
其中,該柔性連接件為鐵鏈、拉索、繩索和鉸鏈中的一種或者多種。
進一步的,所述抗浮錨桿栓接或者焊接于縱向法蘭上,亦或者在所述底板兩側(cè)縱向法蘭上設(shè)置連接座,所述抗浮錨桿通過連接座與縱向法蘭連接,該連接座可以焊接或者栓接在縱向法蘭上,不會影響到管廊整體的性能,且采用栓接,也更方便整個裝置前期的安裝和后期的維修。
同時,所述抗浮錨桿位于管廊下方或者下方的兩側(cè)沿廊體軸心線方向間隔對稱布設(shè),使廊體縱向法蘭受力均勻,有益于提高抗浮性能且保證整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
此外,在抗浮錨桿與初始固定時施加預應(yīng)力,有利于提高連接處剛度和耐久性,使得整體結(jié)構(gòu)的抗浮性能更為優(yōu)秀。
工作原理:本實用新型管廊下方單元板片兩側(cè)的縱向法蘭下方設(shè)置抗浮錨桿,且抗浮錨桿與縱向法蘭為柔性連接,當管廊由于廊腔過大使得整體密度小于地下水土混合物密度導致廊體上浮時,抗浮錨桿可以有效限制管廊向上運動;當管廊由于整體密度遠大于地下水土混合物密度導致廊體下沉或者出現(xiàn)向各個方向的錯移時,抗浮錨桿與縱向法蘭的柔性連接件既可以保證自身不會由于錯位運動而折斷損壞,同時還限制了廊體向各個方向的錯移。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的優(yōu)點為:(1)通過在管廊下方單元板片兩側(cè)的縱向法蘭下方設(shè)置多個與之連接的抗浮錨桿,憑借抗浮錨桿的抗浮能力可以有效限制管廊的上浮運動,解決了鋼結(jié)構(gòu)綜合管廊抗浮的難題;(2)安置的抗浮錨桿與縱向法蘭采用柔性連接,在有效限制管廊上浮的同時,還可以避免管廊向其他方向的錯位從而使得連接處由于錯位運動折斷損壞,還可以一定程度的限制管廊向其他方向的位移;(3)在對抗浮錨桿進行初始連接固定時進行預應(yīng)力處理,使得整體結(jié)構(gòu)的抗浮性能更為優(yōu)秀;(4)錨桿可為預制件,施工方便,還可以通過選擇不同的錨桿型式,來應(yīng)對不同的地質(zhì)工況。
附圖說明
圖1為201610649976.0專利申請管道的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型抗浮錨桿采用鉸鏈式連接初始預應(yīng)力狀態(tài)下的局部放大圖;
圖4為本實用新型抗浮錨桿采用鉸鏈式連接在管廊沉降狀態(tài)下的局部放大圖;
圖5為本實用新型抗浮錨桿采用拉索式連接初始預應(yīng)力狀態(tài)下的局部放大圖;
圖6為本實用新型抗浮錨桿采用拉索式連接在管廊沉降狀態(tài)下的局部放大圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
本實用新型提出一種用于地下綜合管廊的抗浮裝置,如圖1所示,該管廊1包括由分別位于上、下和兩側(cè)面的單元板片2沿周向拼裝形成單元管節(jié),該單元管節(jié)沿軸向拼裝形成綜合管廊,圖中四片單元板片均為向管廊外側(cè)起拱的弧形鋼波紋板,且波紋紋路方向與管廊軸心線方向垂直,所述單元板片2沿周向拼接時,相鄰的單元板片2的接觸端部設(shè)有縱向法蘭3;如圖2所示,位于管廊1下方單元板片兩側(cè)的縱向法蘭3上設(shè)置柔性連接件5,并通過該柔性連接件5連接抗浮錨桿4,當廊體出現(xiàn)上浮趨勢時,利用抗浮錨桿的抗浮性能可有效限制廊體的移動。由于管廊1存在沉降和側(cè)移的情況,所以抗浮錨桿4與縱向法蘭3之間的連接不能是無法活動的剛性連接,應(yīng)當為柔性連接,且在抗浮錨桿初始安裝連接固定時,優(yōu)選進行預應(yīng)力處理,使柔性連接件5處于拉緊狀態(tài),使得整體結(jié)構(gòu)的抗浮性能更為優(yōu)良。本實用新型中的柔性連接件5可以為鐵鏈、拉索、繩索和鉸鏈中的一種或者多種,如圖3和圖4所示,抗浮錨桿4和縱向法蘭3之間可以為鉸鏈式連接;如圖5和圖6所示,抗浮錨桿4和縱向法蘭3之間還可以為拉索式連接。采用柔性連接,在有效限制管廊上浮的同時,還可以避免由于管廊錯位運動折斷損壞,還可以一定程度的限制管廊向其他方向的位移。
如圖2所示,在縱向法蘭3上設(shè)置連接座6,柔性連接件5通過該連接座6與縱向法蘭3連接,所述連接座6栓接于縱向法蘭3上,更方便整個裝置前期的安裝和后期的維修。此外,該抗浮錨桿4位于管廊1下方兩側(cè)沿廊體軸心線方向間隔對稱布設(shè)。
在安裝該抗浮裝置時,應(yīng)當采用以下步驟進行施工:①平整地基;②布設(shè)抗浮錨桿;③拼裝綜合管廊,并與抗浮錨桿連接,并在連接固定時進行預應(yīng)力處理;④回填管廊周圍的土。