一种透水型预制拼构地下管廊的制作方法

本发明涉及一种透水型预制拼构地下管廊，具体是一种为透水行道所设计的具备透水、储水及排水功能，且可预制-拼构安装的支线型地下管廊，属建筑行业结构设计及应用领域。

背景技术：

城市建设的大型地下综合管廊已有相关专利，且均为“干式”管廊；现有支线型地下综合管廊多为“箱式”的预制——拼接型“干式”管廊，“不可进水”是这些管廊的基本设计理念。

随着新材料和新工艺的广泛应用，铺设于地下的各种管线已不惧水的侵蚀。如各种通讯电缆、电力电缆的绝缘技术指标已大幅提高，必要时可外加护套管；城市末端的燃气输送管道已采用玻璃纤维环氧树脂耐压管等；输、排水管道也采用了厚壁pvc材质管等，摈弃了传统的铸铁管。这些管线均可入廊。

近来，随着国家推进海绵城市建设的进程加快，透水路面铺装成为建设“海绵城市”的一项不可或缺的建设手段之一。由于透水路面所用透水材料的透水速率远大于透水行道基层土壤的透水速率，而透水行道材料及其垫层的厚度有限，当降水量达到“大雨”级别时或持续降雨使得透水行道及其垫层的含水量达到动态饱和时，因基层土壤下渗水速度缓慢，透水行道路面的积水会溢向城市主干道边缘设置的雨水排水口导入城市雨水管网，从而导致下渗至路基原土层的雨水相应减少，对城市地下所形成的缺水“漏斗”区补水效率下降；又由于“干式”管廊压缩了城市道路两侧的地下部分雨水下渗空间，较大面积地阻隔或延缓了通过透水路面下渗到路基原土层的雨水。能否在城市支线型地下综合管廊的建设中同时扩大雨水下渗面积，利用人造地下空间增加蓄水体量，回补地下水，降底城市内涝级别，这是未来城市建设需要考虑的问题之一。

另者，现有地下管廊的预制拼装构件，在设计上少有自适应对位的拼接结构，在现场吊装预制构件时，需要反复调整构件的拼装位置，费时费力，导致管廊拼装的施工速度缓慢，拼装效率低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种透水型预制拼构地下管廊，其可将透水行道下渗的雨水导入地下管廊，并通过管廊开放的底面，使其具备向原土层渗水的功能，既扩大了雨水下渗面积，又可利用地下空间增加蓄水体量，弥补了因基层土壤与透水行道透水速率之差，对地下水回补效能不佳的负面影响，同时也可降底城市内涝级别。这样一种具备透水、储水、排水功能的“湿式”支线型预制拼构地下综合管廊结构，未见相关技术文献报道。

同时，在该型地下支线综合管廊的预制结构件上，采用自适应对位的拼接结构设计，使本发明的拼装构建效率大为提升，以降低拼构施工的时间成本。

本发明提供的一种透水型预制拼构地下管廊，其最小组合单元包括加筋混凝土预制的基座、立板、盖板和高抗压可透水格栅盖板，其特征在于：所述的基座为水平放置且至少由两个相互平行的承重樑以及连接承重樑的衔接樑一体成型构成；基座各承重樑顶面与垂直立于其上的立板底面设有可相互配合的自适应嵌接结构；各立板相向的立面之间水平架设有栈板；各立板顶端面与水平架于其上的盖板端面设有相互配合的自适应嵌接结构；盖板与可透水格栅盖板沿管廊廊轴方向做水平间隔埔设，高抗压可透水格栅盖板上铺装有透水网片。

所述的立板包括一梯形墩和一体成形于梯形墩顶面的直立板；直立板与梯形墩交接处至少形成一水平台阶；所述的栈板端部搁置架于台阶上。梯形墩底面立于承重樑顶面，盖板端部架于直立板顶端面。栈板的架设可进一步提高其两端立板抵抗侧向压力，确保立板在外侧压力下都不会向管廊内侧位移，且栈板之上可安放各种管线，栈板之下、基座之上的空间可作为储水、行水空间，也可根据需要用于各种管道的排布。

所述的立板梯形墩向管廊内侧的底面边缘设有一定位缺口，在基座对应的衔接樑顶面端部设有一定位凸起，该定位凸起朝向定位缺口处设有一导向斜面；该定位凸起嵌入立板的定位缺口时，导向斜面引导定位缺口对正定位凸起，使立板能自适应正立于承重樑段上。通过这种安装结构设计，可大大提高立板在基座上的安装效率。

所述的盖板两端底面各设有一侧向顶压直立板内侧面的导引块，导引块设有一与直立板内侧面顶压的触面以及一可引导导引块滑入直立板内侧的斜面或弧面，通过直斜面或弧面导向，使导引块能顺利滑入到直立板内侧面；盖板底面两端与直立板顶面之间设有相互对应并通过凹凸结构定位搭接的凹凸结构。通过盖板底面和直立板顶面的凹凸配合结构可实现快速定位，使盖板两端自适应地架设安装在相向的两个立板顶面，以提高盖板的安装效率。

所述盖板底面的两导引条之间的面为平形面或拱形面。对于抗压等级要较高的行道，本发明优先选用拱形面。

所述的盖板底面两端各设有一向下的凸块，其对应安装的直立板顶面设有开口向上的凹槽；凸块为倒梯形块或弧形块，凹槽为梯形槽或弧形槽。在盖板安装于直立板顶面时，凸块与凹槽套接配合。

所述的盖板两端各设有一榫槽，所述的直立板顶面设有与榫槽嵌合的凸榫，是为另一形式的盖板与立板搭接的结构。

所述的盖板两侧边的上缘各设有一ｌ形卡槽，相邻的两块盖板之间铺装的透水格栅盖板的两直边嵌入ｌ形卡槽，透水格栅盖板端部与直立板之间垫设有承压垫块。透水格栅盖板的作用是使透过透水路面的雨水导入管廊内，ｌ形卡槽的作用是使透水格栅盖板两条长侧边得到支撑，以确保透水格栅盖板长轴向不因受压变形，垫块的作用是加筋混凝土盖板与透水格栅盖板厚度之间的补差，亦对水格栅盖板两端得到支撑。

所述立板的直立板沿管廊延伸向的两端面，设有若干半圆槽；相邻的两个直立板拼合时，两个半圆槽形成一圆孔，并将相应外径的钢管或厚壁塑胶管套入该圆孔中。该圆孔是为管廊内通讯、电力管线的分支在需要出廊的区间预设出廊口，在平时若无管线出廊，则可用相应直径的塑胶盖从管廊外侧端暂时封堵；在该圆孔套入的钢管或厚壁塑胶管，可防止因管廊底板产生不均匀沉降而导致的管廊变型。

所述立板的直立板沿管廊延伸方向的两个拼接侧面上，设有若干相互交错的齿槽和凸齿，两个直立板拼合时，齿槽和凸齿啮合嵌接。该设计对相邻的两个直立板拼合因可能存在的不均匀沉降而导致的管廊变形，也同样还起到缓冲作用。

所述的构成管廊顶面的高抗压可透水格栅盖板为金属格栅板或玻璃钢格栅板；所述的覆盖于透水格栅板之上的透水网片为金属丝网或透水土工布网片。金属格栅板或玻璃钢格栅板在市政排水工程及化工建设工程上有广泛的运用，其材料的抗压、抗折等力学技术指标优良，通过设计可很好地用作管廊顶面的高抗压可透水格栅盖板。本发明优先选择玻璃钢格栅板，其强度可承受来自透水路面所设定的压力；覆盖于透水格栅板之上的金属丝网或透水土工布网片有透水格栅盖板作为支撑，起到防止作为透水行道垫层的砾石和粗砂掉入管廊，并确保路基垫层材料的不流失；若透水行道采用透水混凝土做垫层，则覆盖于透水格栅板之上的金属丝网或透水土工布在透水混凝土垫层施工时，起到对透水混凝土凝固前的支撑作用。

本发明的构成管廊的所有水泥混凝土预制件，其内部均含有加强筋，加强筋为建筑用钢筋或/和玻璃钢树脂筋条。因本发明设计的为“湿式”管廊，水泥混凝土预制件长期与水接触，混凝土预制件的加强筋若用钢筋需做防锈处理，或直接用耐水腐蚀的玻璃钢树脂筋条。

本发明的有益效果如下：

①在大雨级别时，本发明可将透水路面下渗的雨水通过格栅板进入管廊并从廊底部向基层土壤渗透、补充地下水，提高城市地下水的“回补”效率，增加下水的“回补”体量；同时降底城市内涝级别。

②本发明采用自适应对位的拼接结构设计，预构件之间的拼装效率大大提升，可减少管廊拼构的施工成本。

③构成本发明的水泥混凝土预制件，绝大部分均可采用经改造的大型制砖机实现机械化生产，产品的生产效率高。

附图说明

图1为实施例一本发明的立体装配结构分解示意图。

图2为实施例一本发明的基座、立板、栈板和盖板的装配结构立体图。

图3为实施例一本发明的透水格栅板安装的立体结构分解示意图。

图4为实施例一本发明的透水网片安装的立体结构分解示意图。

图5为实施例一本发明的结构立体图。

图6为实施例一本发明的立板之间拼接方式一的立体结构分解图。

图7为图6拼接完毕的结构立体图。

图8为实施例一本发明的立板之间拼接方式二的立体结构分解图。

图9为图8拼接完毕的结构立体图。

图10为实施例一本发明的管廊内安装管道、线缆的结构剖视图。

图11为实施例二本发明的基座、立板、栈板和盖板的装配结构立体图。

图12为实施例三本发明的基座、立板、栈板和盖板的装配结构立体图。

图13为实施例四本发明的双厢立体装配结构分解示意图。

图14为实施四例本发明的格栅板安装的结构示意图。

图15为实施四例本发明的立体结构示意图。

图16为实施四例本发明的结构剖视图。

图17为实施四例本发明内安装管道、线缆的结构剖视图。

图中附图标识为：10.基座；11.承重樑；111.凸棱；112.滑切斜面；12.衔接樑；121.定位凸起；122.导向斜面；13.基座透水空间；20.立板；201.梯形墩；202.直立板；203.台阶；204.定位缺口；205.凹槽；206.凸榫；207.半圆槽；208.齿槽；209.凸齿；30.栈板；31.容置槽；40.盖板；41.导引块；411.直斜面或弧面；412.触面；42.凸块；43.ｌ形卡槽；44.拱形面；45.榫槽；50.垫块；60.格栅板；70.透水网片；80.钢管；901.电力或通讯线缆的套管；902.预留管；903.给排水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一（单厢型管廊，立板底部与基座之间导向嵌接，立板顶部与盖板之间十字交叉定位装配）。

如图1、图2所示的一种单厢型透水型预制拼构地下管廊，每节管廊单元包括混凝土预制的一基座10、两立板20、一栈板30、两盖板40和两垫块50，还包括由非金属材料制备的一格栅板60和一透水网片70。所述的基座10由两个平行的承重樑11以及连接在承重樑之间的衔接樑12一体成型构成，基座10承重樑11与衔接樑12构成了管廊底部开放的可透水空间13，水泥混凝土预制的基座10水平铺设时呈工字形；各立板20包括一梯形墩201和一体成型制作在梯形墩201顶面的直立板202，直立板202与梯形墩201的交集处形成一水平台阶203，梯形墩201底面具有一定位缺口204，衔接樑12顶面端部设有一定位凸起121，定位凸起121朝向定位缺口204处设有一导向斜面122；各盖板40两端各设有一侧向顶压直立板202内侧面的导引块41，各导引块41设有一与直立板202内侧顶压的触面412以及一可引导导引块41滑入直立板202内侧的直斜面411；各盖板40底面两端还各具有一向下的弧形凸块42，直立板202顶面具有开口向上的弧形凹槽205；各盖板两侧边的上缘各设有一ｌ形卡槽43。

如图1和图2所示，将基座10水平铺设于行道开挖的管沟底面经压实的原土层上，然后将两个相向的立板20底部的梯形墩201安放在承重樑11上，在立板20重力作用下，梯形墩201底面的定位缺口204在导向斜面122的引导下滑动，使定位缺口204与衔接樑12顶面端部的定位凸起121嵌合对位，梯形墩201准确地直立于承重樑11上的安装位置，实现把两个相向的立板20在基座上的快速安装；之后将栈板30水平架设于两块立板20对应的台阶203上；栈板30与基座10之间的空间可用于布设各种给排水管道，栈板30上方可放置天然气输送管以及便于电力线的穿行作业的塑胶制套管；紧接着将两个盖板40沿管廊延伸方向间隔铺装，并且将其底面两端的弧形凸块42对准直立板202顶面上对应的弧形凹槽205，在弧形凸块42放入弧形凹槽205自动校位的过程中，导引块41的直斜面411与直立板202顶面内侧沿挤压，使两个导引块41自动滑入直立板202内侧面，使导引块41上的触面412顶压在直立板202内侧面，此时，弧形凸块42完全套入弧形凹槽205，即可实现盖板40架接在两个立板20的顶部，形成十字交叉式的连接固定。

如图2和图3所示，将前后两个盖板40间隔的直立板202顶面上搁置套接两个垫块50，如图3和图4所示，将金属或玻璃钢制备的格栅板60前后边沿向下卡入两个盖板40前后相向的ｌ形卡槽上，格栅板60左右端底面压在垫块50顶面；如图4和图5所示，在格栅板60上铺装一层透水网片70，至此，完成一个管廊单元的构建。本发明的透水网片70采用透水纱网或/和透水土工布，透水网片70可防止作为行道路基垫层材料砾石和粗砂进入管廊内，保证路基垫层材料的不流失。若透水行道用透水混凝土做垫层，则覆盖于透水格栅板60之上的透水网片70在透水混凝土垫层施工时，起到对透水混凝土凝固前的支撑作用。

如图5所示，透水路面上的雨水下渗到路基的透水铺层，经透水网片70，可通过格栅板60进入管廊并从廊底部的通流部13向其外的基层土壤渗透、补充地下水，使城市地下蓄水体量增加。

如图6和图7所示，本发明的立板20的直立板202沿管廊延伸的两个拼接侧面上设有若干相对位的半圆槽207，管廊单元之每节单元的拼接，需要把两个直立板202拼合时，两个半圆槽207形成一圆孔，钢管80套接插合该圆孔中；在圆孔嵌入厚壁钢管80时可防止因管廊基座10产生不均匀沉降而导致的管廊变型；并且各种管线的支管、支线可通过钢管80的管腔进出。

如图8和图9所示，本发明立板20在管廊建设中的另一种拼接结构是：立板20的直立板202沿管廊延伸的两个拼接侧面上设有若干相错位齿槽208和凸齿209，两个直立板202拼合时，齿槽208和凸齿209啮合连接，亦可防止因管廊基座10产生不均匀沉降而导致的管廊变型。

如图10所示，可在本发明所构建的管廊内安装套有套管901电力或通讯线缆,预留管902可根据需要使用，给排水管903用于输送城市饮用的水流或城市处理的污水废水等。套管901通过支架固定在管廊中的直立板202内侧面顶部，预留管902架在栈板30上，给排水管903排布在栈板30下方的基座10的衔接樑12上。

本发明有别于现有大型地下综合管廊，属支线型地下综合管廊或可称之为“城市最后一公里”末梢地下综合管廊，且主要构建于透水人行道之下。透水行道的下渗水可导入地下的本发明管廊，再通过开放的管廊底面，使其具备向原土层透水，同时具备储水、排水功能。

实施例二（单厢型管廊，立板通过滑切斜面滑到承重樑定位，立板顶部与盖板之间十字交叉定位装配）。

如图11所示，本实施例的基座10上不设置实施例一中的定位凸起121，立板上不设置定位缺口204，本实施例的基座10的承重樑11顶面外侧设有一具有滑切斜面112的凸棱111，梯形墩201底面外沿可沿滑切斜面112滑到承重樑11上摆正对齐，使立板20快速定位固定在基座10上；本实施例将实施例一的盖板40底面导引块41上的直斜面411用圆弧形面替换；盖板40底面的弧形凸块替换成倒梯形块42，立板20顶面的弧形凸槽替换成梯形槽205；栈板30顶面上设置若干容置槽31，以便于圆管的排布定位安装；本实施例本发明的其它结构和装配方式同实施例一，并且在功能和效果上与实施例一相同，不再赘述。

实施例三（单厢型管廊，立板由衔接樑向承重樑滑动安装，立板顶部与盖板之间十字交叉定位装配）。

如图12所示，本实施例与实施例一的区别在于：衔接樑12凸端上的导向斜面122低沿与承重樑11的顶面内侧沿相平齐，立板20安装于承重樑11上时，导向斜面122可把立板20底沿沿承重樑11上滑动，直到立板20底部的梯形墩201对齐压在承重樑11上，即可实现立板20在承重樑11上的快速安装；盖板40两个导引块41之间底面为拱形面44，拱形面44可增强盖板40的抗压能力；盖板40两端各具有一榫槽45，直立板202顶面具有与榫槽45插合的凸榫206，本发明的榫槽45与凸榫206的安装配合用于替代实施例一中弧形凸块42与弧形凹槽205的配合；本实施例本发明的其它结构和装配方式同实施例一，并且在功能和效果上与实施例一相同，不再赘述。

实施例四（双厢型管廊，立板定位固定在承重樑上，立板顶部与盖板之间卡位连接装配）。

如图13～图17所示，本实施例的基座10由三个平行的承重樑11以及连接在承重樑11之间的两个衔接樑12一体成型构成，基座10平铺时呈王字形；基座10左右端的承重樑11各垂直安装一相向的立板20，基座10中间的承重樑11安装一底部为等腰梯形墩200的立板20，中间立板20上的直立板202两侧与等腰梯形墩200顶面形成两个台阶203；本实施例中各直立板202顶面各一成形一个实施例一中的垫块50，使两个盖板40沿管廊延伸方向前后间隔开，即直接把两个盖板40向垫块50前后侧面卡位并安放在直立板202的顶面，由于本实施例是双厢管廊，因此盖板40的长度增加一倍，并且盖板40底面也增加导引块41，以使得盖板40底面上的导引块41顶压在中间和左右边的直立板202的内侧面，使盖板40在立板20顶面的架设施工更加便捷；本实施例两个栈板30的安装方式与实施例的相同，格栅板60及透水网片70的安装方式和结构亦相同于实施例一；本实施例的其它结构、使用方式及功能实质上与实施例一相同，不再赘述。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，由各权利要求限定。