城市综合管廊的制作方法

本实用新型属于市政地下工程技术领域，具体涉及一种城市综合管廊。

背景技术：

我国城市市政公用事业分属不同的单位建设和管理，由于建设时间先后不同，并没有对城市地下空间进行统一规划和综合利用。地下管网建设多采用传统直埋的市政管网工程建设方式，各种市政管线多是按各自的系统直接埋设在土层中，检修不便，容易损坏，保障供应能力经常受到干扰。由于各种管线的埋设深度不一，容易造成冲突，城市道路经常受到破坏。路面反复开挖造成道路阻断、交通阻塞、路面补丁摞补丁。随着城市发展，地下管线日趋繁复，甚至盘根错节，形成“地下面条问题”。地铁施工也因为管线搬迁或临时移位而增加建设成本甚至引发居民不满。管网设施增加或者维修，市政建设的工地也比比皆是，诸如煤气改天然气、铺设通信光缆、埋设电缆送电、供水管网抢修、煤气管道抢修等。很多城市路面也像拉链一样不断地挖开、填埋。据不完全统计全国每年因施工而引发的管网事故所造成的直接经济损失达50亿元，间接经济损失达400亿元之多。

地下综合管廊亦称“共同沟”，把电力、通讯、燃气、供水、排水、热力等各种管线集于一体，在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道。地下综合管廊，使空间利用更充分、紧凑、经济，也便于检修，更不会因检修旧管、敷排新管而不断开挖路面。2014年国务院办公厅发布《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国办发〔2014〕27号)，明确提出稳步推进城市地下综合管廊建设，在36个大中城市开展地下综合管廊试点工程。不同形式的地下综合管廊，其断面形式、容纳管线种类、造价、维修及管理均有所不同。目前北京、深圳、杭州、宁波等城市已经建成或正建设部分地下综合管廊。

现有地下综合管廊主要采用两种方式：第一种为现浇式管廊，先在待开挖基坑的两侧打设基坑围护，再开挖基坑，最后再基坑两侧进行现场浇筑形成管廊，最后回填土壤将管廊覆盖。基坑围护一般采用刚板桩或钻孔灌注桩连接形成，因其强度及防水性能较差，不可能作为管廊侧壁的一部分，整个管廊主体必须全部现场浇筑(钢筋扎制、模板支立、混凝土浇灌与保养等)，存在施工周期长、工程造价费用高、不便于先进施工技术的应用等缺点。还有一种是采用地下连续墙作为基坑围护，这种地下连续墙虽然可以作为管廊的侧壁，然这种地下连续墙的施工，需开挖大面积的土方、工期常，且成本相当高昂。第二种是整体预制式方涵地下管廊，其存在体积和重量大，带来制造装备要求高、 起吊困难、运输量大，运输费用高等缺点。

我国城市众多，有的城市地址较软，易沉降，这对管廊建设而言是必须考虑的技术问题，然而现有综合管廊均没有很好解决沉降这一技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种开挖土方少并能有效防止沉降的城市综合管廊，该管廊具有施工简单、施工周期短且工程造价低的优点。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种城市综合管廊，其特征在于：包括依次打入待开挖基坑两侧土壤内的多根混凝土桩，多根所述混凝土桩依次拼接在一起形成管廊两侧的防护墙，该防护墙构成管廊的左右侧壁，在两侧的所述防护墙之间设有上下间隔设置的上顶板和下底板，上顶板和下底板构成管廊的顶部和底部，两侧的所述防护墙与上顶板和下底板一起围成管廊的内部空间。上顶板和下底板可以是现场浇筑混凝土而成，也可以是工厂生产的预制构件。

作为改进。上述混凝土桩的侧壁设置有用于与上顶板和下底板连接的连接件。连接件可以是预埋在混凝土桩体上的钢筋、钢板或其他类型的钢构件。连接件利于在两防护墙之间搭建上顶板和下底板内部的钢筋骨架结构，便于构建上顶板和下底板。

所述管廊的内部空间中设有隔壁，内部空间被隔壁分隔成多个空间。每个空间可设置成不同用途，各空间用途独立设置，使管廊内部空间布局更合理，便于在管廊内部进行维护。

进一步改进，在防护墙上设有防渗水结构。作为管廊的墙壁对内部防水的要求较高，设置防渗水结构能有效防止水流浸过防护墙，起到保护防护墙作用，同时也防止水流渗入管廊的内部空间。渗水多出现在混凝土桩拼接处，因此，防渗水结构也包括混凝土桩拼接处形成的空间、空隙，并在空间、空隙内灌注混凝土或加装挡水条等，以达到防水效果。

最优选择，上述混凝土桩为H型预应力混凝土桩，该H型预应力混凝土桩的横截面为由两个翼缘及连接两个翼缘的腹板构成的H形，两个翼缘和腹板在H型预应力混凝土桩的两侧形成沿桩体长度方向延伸的所述凹槽部。H型预应力混凝土桩因其横截面为H形状，与现有其它桩形相比具有良好的抗弯、抗剪等力学性能，极大提高了管廊的寿命和使用的安全性。

更进一步改进，上述翼缘的侧面沿其长度方向设有侧向凸起的用以搭接的台阶部，相邻的两根H型预应力混凝土桩通过位于各自翼缘侧面的台阶部搭接在一起，搭接在一起的两翼缘的台阶部的搭接侧面相互对设。相邻的两根H型预应力混凝土桩通过台阶部搭接在一起，便于搭建，相邻两H型预应力混凝土桩的通过台阶部限位结合牢靠；同时， 台阶部的结构特点，使得具有台阶部的H型预应力混凝土桩更易成型，其模具结构简单，降低H型预应力混凝土桩的制造成本及难度，从而降低管廊的建造成本。另外采用本H型预应力混凝土桩搭建的管廊防护墙，通过台阶部的相互抵靠，便完成搭建，施工更为方便；而且，上述结构的台阶部可以确保台阶部的强度，保证混凝土桩体拼接处的足够的力学性能，提高管廊的安全性。

作为优选，位于相邻的两根H型预应力混凝土桩的翼缘搭接处，其中一根H型预应力混凝土桩前后两翼缘侧面的台阶部均位于另一根H型预应力混凝土桩前后两翼缘侧面的台阶部之间。这样相邻两H型预应力混凝土桩相互咬合，使得两桩不会前后错位，形成防护墙更为稳定牢靠。

作为优选，相互对设的所述搭接侧面为斜面。台阶部的搭接侧面设为斜面其一是方便制造时模具的脱模，另外在台阶部相互搭接过程中，其端面为斜面配合，对台阶部的搭接有导向作用。

作为选择，相邻的两根H型预应力混凝土桩通过位于翼缘侧面的筋槽插配结构拼接在一起；该筋槽插配结构由凸筋和插槽构成，两根H型预应力混凝土桩相拼接的两个翼缘侧面中，其中一个翼缘侧面沿其长度方向设有所述凸筋，另一个翼缘侧面沿其长度方向设有所述插槽。筋槽插配结构对H型预应力混凝土桩的拼接安装有导向作用，保证H型预应力混凝土桩安装的准确性，同时，也保证相邻两H型预应力混凝土桩结合更牢靠，使得形成的防护墙整体强度更高。

更进一步改进，相邻两根H型预应力混凝土桩的所述凹槽部所共同围成的空间内灌注有混凝土或其他防水材料。利用H型预应力混凝土桩本身具有的凹槽部，使得拼接后的两混凝土桩之间形成环形的空间，打桩后的位于该空间内的泥土可用高压水枪及吸泵去除，去除泥土后的该空间便可灌注混凝土或防水材料，从而在两混凝土桩的拼接处形成有效的防水结构，确保防护墙不渗水漏水，并能进一步增强两根混凝土桩拼接处的强度，提高管廊的安全性。

当然，作为选择，上述混凝土桩为矩形桩或圆桩或异形桩。矩形桩是指其横截面总体上为矩形包括正方形或长方形的混凝土桩；圆桩，是指其横截面为圆形的混凝土桩。异形桩，是指形状不规则的混凝土桩，包括T型桩、U型桩等等。

相邻的两根混凝土桩通过位于混凝土桩侧面的筋槽插配结构拼接在一起，该筋槽插配结构由沿混凝土桩的长度方向设置的凸筋和插槽构成，两根混凝土桩相拼接的两个侧面中，其中一个侧面设有所述凸筋，另一个侧面设有所述插槽。筋槽插配结构对混凝土桩的安装有导向作用，保证混凝土桩安装的准确性，同时，也保证相邻两混凝土桩结合更牢靠，使得形成的防护墙整体强度更高。

作为优化，上述凸筋的顶面与插槽的底面之间具有空隙，该空隙内灌注有混凝土或其他防水材料。利用凸筋和插槽之间的间隙，使得拼接后的两混凝土桩之间形成封闭的 空间，打桩后的位于该间隙内的泥土可用高压水枪及吸泵去除，去除泥土后的该间隙便可灌注混凝土或防水材料，从而在两混凝土桩的拼接处形成有效的防水结构，确保防护墙不渗水漏水，并能进一步增强两根混凝土桩拼接处的强度，提高管廊的安全性。

作为另一种选择，所述混凝土桩左右两侧沿其长度方向设置有沟槽部，相邻两混凝土桩拼接后，位于各自混凝土桩上的沟槽部相互对接共同围成空间，该空间内灌注有混凝土或其他防水材料。这种结构既增加了两个混凝土桩之间拼接的强度，又可以更好的防渗水，从而确保管廊的安全和管廊内干爽。沟槽部横截面为V形或半圆形或其他形状。

有的桩如圆形桩，若直接在混凝土桩的侧壁成型沟槽部易与内部钢筋发生冲突，故其在上述混凝土桩的左右两侧设有沿其长度方向设置的凸台部，所述沟槽部直接成型所述凸台部上。独立的凸台部上成型沟槽部不会与钢筋发生干涉。方便沟槽部成型。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：其直接采用多根混凝土桩依次拼接在一起形成连续的防护墙作为管廊的左右侧壁，防护墙不仅可作为管廊施工时的基坑围护之用，同时兼做管廊的墙壁使用，无需额外建造管廊两侧的墙壁，实现桩、墙合一，降低了建造成本，简化施工工序，施工时只需在待开挖的基坑两侧依次并排打入多根混凝土桩从而形成管廊两侧的防护墙，然后仅仅在两侧防护墙之间进行开挖土方，并在该开挖的空间内进行现场浇注施工成型管廊的上顶板、下底板，或将预制好的管廊的上顶板、下底板直接安装在管廊的两侧壁上，开挖的土方大大减少，大大减少工程的占地面积，也极大缩短管廊的建造工期，这对于繁华城市内的施工而言尤为重要。综合而言，本管廊的建造成本远低于现有的管廊结构；更为重要的是，因混凝土桩在打桩时，可直接打入地下较深的硬质层，而管廊的整体牢靠地结合在由混凝土桩形成的防护墙上，这相当于给管廊构建了坚实的桩基基础工程，从而有效避免因地质沉降引发的管廊局部塌陷、变形、错位、开裂和渗水等安全隐患，本管廊结构更适合在较软土质的城市进行施工，施工安全性更强。

附图说明

图1为城市综合管廊第一个实施例的立体结构示意图；

图2为城市综合管廊第一个实施例的俯视图；

图3为城市综合管廊第一个实施例的剖面图；

图4为城市综合管廊第一个实施例中防护墙的示意图；

图5为城市综合管廊第一个实施例中防护墙的立体示意图；

图6为城市综合管廊第二个实施例中防护墙的俯视图；

图7为城市综合管廊第三个实施例中防护墙的俯视图；

图8为城市综合管廊第四个实施例中防护墙的俯视图；

图9为城市综合管廊第五个实施例中防护墙的俯视图；

图10为城市综合管廊第六个实施例中防护墙的俯视图；

图11为城市综合管廊第七个实施例中防护墙的俯视图；

图12为城市综合管廊第八个实施例中防护墙的俯视图；

图13为城市综合管廊第九个实施例中防护墙的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～5所示，为城市综合管廊的一个优选实施例。

一种城市综合管廊，包括依次打入待开挖基坑两侧土壤内的多根混凝土桩1，多根所述混凝土桩1依次拼接在一起形成管廊两侧的防护墙2，该防护墙2构成管廊的左右侧壁，在两侧的防护墙2之间设有上下间隔设置的上顶板3和下底板4，上顶板3和下底板4构成管廊的顶部和底部，两侧的防护墙2与上顶板3和下底板4一起围成管廊的内部空间21。管廊的内部空间21中设有隔壁22，内部空间21被隔壁22分隔成多个空间。多个空间是指两个或两个以上空间。

混凝土桩1的侧壁设置有用于与上顶板3和下底板4连接的连接件5。连接件5可以是预埋在混凝土桩体上的钢筋、钢板或其他类型的钢构件。连接件5利于在两防护墙之间搭建上顶板和下底板内部的钢筋骨架结构，便于浇注出上顶板3和下底板4。

本实施例中混凝土桩1为H型预应力混凝土桩，该H型预应力混凝土桩的横截面为由两个翼缘11及连接两个翼缘11的腹板12构成的H形，两个翼缘11和腹板12在H型预应力混凝土桩1的两侧形成沿桩体长度方向延伸的凹槽部6。H形混凝土桩的两个翼缘可以是等宽的，也可以是不等宽的。当两个翼缘不等宽时，更有利于H形混凝土桩生产中的脱模。相邻两根H型预应力混凝土桩1的凹槽部6所共同围成的空间61内灌注有混凝土或其他防水材料。

翼缘11的侧面沿其长度方向设有侧向凸起的用以搭接的台阶部9，相邻的两根H型预应力混凝土桩1通过位于各自翼缘11侧面的台阶部9搭接在一起，搭接在一起的两翼缘11的台阶部9的搭接侧面91相互对设。搭接侧面91是指相互阴阳交叉搭接的台阶部9中、用于拼接的台阶部9的那一侧面，通常两相互搭接的台阶部9中的搭接侧面91是彼此部分或全部接触在一起。相互对设的搭接侧面91为斜面，台阶部9的侧面91设为斜面其一是方便制造时模具的脱模，另外在台阶部9相互搭接过程中，其端面为斜面配合，对台阶部9的搭接有导向作用。位于相邻的两根H型预应力混凝土桩1的翼缘11搭接处，其中一根H型预应力混凝土桩1前后两翼缘11侧面的台阶部9均位于另一根H型预应力混凝土桩1前后两翼缘11侧面的台阶部9之间。这样相邻两H型预应力混凝土桩1通过台阶部9相互接触彼此限制，两桩不会前后错位，形成防护墙更为稳定牢靠。

城市综合管廊可采用以下施工方法。包括以下步骤：

步骤1、首先按照城市市政规划确定管廊的布局线路，划定待开挖的基坑的范围。

步骤2、在待开挖的基坑两侧依次并排打入多根H型预应力混凝土桩1至地面下足够的深度(一般为12米—18米深)，从而形成管廊两侧连续的防护墙2，该防护墙2直接构成管廊的左右侧壁，成为管廊的组成部分。

步骤3、在相邻两根H型预应力混凝土桩1的拼接处，进行防渗水处理。即在相邻两根混凝土桩1的凹槽部6所共同围成的空间61内灌注有混凝土，以增强防护墙的桩体拼接处的强度并起到防渗水作用。

步骤4、在两侧防护墙2之间的范围内进行开挖土方，开挖到设计的深度(一般为距离地面5米—8米深)；

步骤5、在两侧防护墙2之间开挖出的空间内进行上顶板3、下底板4的施工，防护墙2与上顶板3、下底板4共同围成管廊的内部空间21。根据设计需要在内部空间21设置隔壁22将管廊的内部空间分隔成多个腔室。

当然述步骤5中上顶板3、下底板4是成型好的预制构件，上顶板3、下底板4通过连接件5直接安装在两侧防护墙2上。

步骤6、回填土方。

整个施工过程简单、快捷，占地面积小。

如图6所示，为城市综合管廊的第二个实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：相邻的两根混凝土桩1通过位于混凝土桩1侧面的筋槽插配结构拼接在一起，该筋槽插配结构由沿混凝土桩1的长度方向设置的凸筋7和插槽8构成，两根混凝土桩1相拼接的两个侧面中，其中一个侧面设有所述凸筋7，另一个侧面设有所述插槽8。

如图7所示，为城市综合管廊的第三个实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：混凝土桩1为矩形桩，矩形桩可以是空心桩也可以是实心桩，混凝土桩1左右两侧沿其长度方向设置有沟槽部F，相邻两混凝土桩1拼接后，位于各自混凝土桩1上的沟槽部F相互对接共同围成空间W，该空间W内灌注有混凝土或其他防水材料。

如图8所示，为城市综合管廊的第四个实施例。

本实施例和第三个实施例的不同点在于：相邻的两根混凝土桩1通过位于混凝土桩1侧面的筋槽插配结构拼接在一起，该筋槽插配结构由沿混凝土桩1的长度方向设置的凸筋7和插槽8构成，两根混凝土桩1相拼接的两个侧面中，其中一个侧面设有凸筋7，另一个侧面设有插槽8。混凝土桩1一侧的侧面上有两个前后间隔设置的沟槽部F，凸筋7 或插槽8位于前后两个沟槽部F之间。

如图9所示，为城市综合管廊的第五个实施例。

本实施例和第四个实施例的不同点在于：不设置沟槽部F，凸筋7的顶面71与插槽8的底面81之间具有空隙Z，该空隙Z内灌注有混凝土或其他防水材料。

如图10所示，为城市综合管廊的第六个实施例。

本实施例和第三个实施例的不同点在于：混凝土桩1为U型板桩，混凝土桩1的两个侧壁的前沿处设有侧凸的沿U型板桩长度方向设置的凸台部10，沟槽部F直接成型凸台部10上。

如图11所示，为城市综合管廊的第七个实施例。

本实施例和第六个实施例的不同点在于：不设置沟槽部F，相邻的两根混凝土桩1通过位于混凝土桩1侧面的筋槽插配结构拼接在一起，该筋槽插配结构由沿混凝土桩1的长度方向设置的凸筋7和插槽8构成，两根混凝土桩1相拼接的两个侧面中，其中一个侧面设有凸筋7，另一个侧面设有插槽8。凸筋7的顶面71与插槽8的底面81之间具有空隙Z，该空隙Z内灌注有混凝土或其他防水材料。

如图12所示，为城市综合管廊的第八个实施例。

本实施例和第三个实施例的不同点在于：混凝土桩1为圆形桩，圆形桩的左右两侧设有沿圆形桩长度方向设置的凸台部10，沟槽部F直接成型凸台部10上。

如图13所示，为城市综合管廊的第九个实施例。

本实施例和第七个实施例的不同点在于：混凝土桩1为圆形桩。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。