一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统的制作方法

本发明涉及地下廊道，特别涉及一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统。

背景技术：

一方面，在我国城市化与城市现代化的大背景下，机动车快速发展，使交通问题成为现代大都市普遍存在且社会反映很大的城市问题。拓宽现有道路，增加路网密度，以及建设立交桥、高架桥是现在常见的解决手段，也是长期以来被认为有效的方法。但是经过20余年的建设实践，特别是在城市核心区，由于城市噪音污染、土地资源紧缺、破坏景观、交通衔接困难、阻碍人行等无法回避的一系列问题，使得道路交通建设开始进入发展的瓶颈期。因此，现在城市交通拥堵现象亟待寻找解决方法。

另一方面，近年来，随着城市现代化，我国一些城市特别是沿海城市暴雨成涝现象不断。全国多个城市雨天“看海”现象不断出现，由于城市内涝导致很多令人惋惜的悲剧发生。如2012年7月21日-22日8时左右，中国大部分地区遭遇暴雨，其中北京及其周边地区也遭遇了洪涝灾害，造成较大的经济损失。城市内涝问题已成为继人口拥挤、交通拥堵、环境污染等城市问题之后的又一大城市病。近年各大城市内涝的原因主要有：城市规划理念滞后；规划内容等方面都存在不足；城市内涝排水设施的设计标准滞后及不统一；由城市内涝反映出来的排洪能力不足、管网设施不配套等问题。除此之外还与其客观的气候与区位、灾害性天气频率增高等有关。但是如果过度加大排水设施的设计标准，在非洪涝期整个城市的排水系统就处于非饱和工作，造成了资源的浪费。

还有城市发展中各类管线的维修、扩容造成的“拉链马路”问题显著突出。“拉链马路”是指管线部门由于敷设和维修地下管线重复开挖道路的现象，不同的管线部门“各自为政”，市政基础设施建设缺乏统一的规划、管理而导致马路不断被挖填。“拉链马路”现象几乎在我国的每个城市都存在，甚至个别城市一条大街每年被挖六七次都很常见，严重影响了市民的正常生活和城市面貌，同时也造成了资源的巨大浪费。综合管廊可以将各类管线集于一体，并在其中预留空间，供维护管理人员定期进入综合管廊对管线进行巡视、检查和维修。在节约维修成本的同时还可以避免由于重复开挖道路对市容、交通以及居民生活造成的不良影响，有效改善了城市交通状况和城市面貌。

目前这方面的现有的专利主要考虑了缓解城市交通拥堵与“海绵城市”理念下的城市内涝解决办法，并没有考虑到将城市地下管廊与地下快速交通及其城市内涝综合起来解决的方法。城市地下综合管廊和紧急蓄排水设施的建设已经迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统。该系统的底层可在一般情况下用作机动车通行道路以缓解城市交通拥挤；顶层为城市综合管廊。当城市涝水超过城市日常排水管道系统的排水能力，将该系统底层的车道的电源关闭，用于最大限度的积存涝水，以减小洪涝灾害的发生，进而减少城市内涝造成的经济损失。在该系统内安装排涝泵站以便在涝水期后将其内的涝水抽出用于城市绿化灌溉。在清理车道之后该系统底层交通层将恢复正常的使用。

本发明所采用的技术方案是：一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统，包括位于地下空间内的至少一组综合体，所述综合体包括矩形断面混凝土外壳，所述外壳通过分割面板分为顶层和底层；所述顶层为综合管廊层，并通过综合管廊隔墙分为电力/电视/通讯管线舱、给/排水管线舱和燃气管线舱；所述底层为非汛期时用于缓解城市交通拥堵、汛期时能用于城市紧急排涝的交通层，所述交通层的中间为底层小型客车行车通道，两侧为交通紧急疏散通道，所述交通层的上部设置有遇水报警器，所述交通层内设置有至少一个排涝泵站；所述外壳的两端设置有与城市路网相连通、能栏水和放水的进/出口。

所述综合体采用单跨或双跨矩形断面，当采用单跨矩形断面，在同一道路区域设置两组所述单跨矩形断面的综合体，两组所述单跨矩形断面的综合体相平行，且各自的底层小型客车行车通道的车道方向相反。

所述底层小型客车行车通道的两侧底部设置有防撞墙，所述防撞墙优先采用预制装配式。

所述遇水报警器设置在距所述交通层的顶部20cm高度处。

所述交通层内设置有防水照明设备。

所述交通层分段设置有多个直接通往地表的侧向通气孔，所述侧向通气孔优先采用均匀分布。

所述进/出口包括两端分别与所述交通层和城市路网相连通的进/出口道路，所述进/出口道路上、位于与所述交通层相连通的端部设置有拦/放水活动坡墩；所述进/出口道路的上方设置有遮雨顶盖。

所述外壳表面设有防渗保护层，所述防渗保护层采用高分子防水材料、改性沥青防水卷材材料、涂料、卷材的一种或多种组合而成。

所述外壳的两侧内壁上设置有支撑梁，所述分割面板的两侧固定在所述支撑梁上。

所述支撑梁和所述综合管廊隔墙均采用分段设置。

本发明的有益效果是：

(1)本发明系统的应用可提高城市对于雨水的容纳能力和对于内涝洪水的蓄滞能力，在遭遇城市内涝时，可紧急排涝，在较短时间内较大限度的消除积水。

(2)本发明系统的设计不同于很多城市大量存在的“拉链式”道路施工，可有效避免新敷设地下管线或检修老地下管线造成道路重复开挖形成的“黑色污染”。

(3)本发明系统的应用可在一定程度上缓解城市交通压力，分流车辆，减少城市居民浪费在路上的宝贵时间。

(4)本发明系统的应用有利于节省城市有限空间，基本不占用城市道路以外空间。该系统将城市交通、海绵城市、地下综合管廊综合考虑，利用地下空间将水利、交通等各种不同方面用途的效果发挥到最大。

附图说明

图1：本发明横断面结构示意图；

图2：本发明i-i剖面结构示意图；

图3：本发明进/出口结构示意图；

图3-1：本发明拦/放水活动坡墩关闭时进/出口结构示意图；

图3-2：本发明拦/放水活动坡墩打开时进/出口结构示意图。

附图标注：1、外壳；2、交通紧急疏散通道；3、底层小型客车行车通道；4、分割面板；5、遇水报警器；6、防撞墙；7、电力/电视/通讯管线舱；8、给/排水管线舱；9、综合管廊隔墙；10、燃气管线舱；11、支撑梁；12、遮雨顶盖；13、拦/放水活动坡墩；14、进/出口道路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明为解决公知技术中的技术问题而提供一种集缓解城市交通拥堵、城市地下综合管廊及紧急排涝于一体的综合体技术。本发明提供了一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统，其中：用混凝土隔水层形成矩形地下空间，顶层设置为综合管廊层，底层行车通道限高4.0m。在非汛期时，本系统底层用作交通通道，缓解城市交通拥挤；在汛期时，当涝水超过城市排水管网的吞吐能力时，封闭下层行车通道，切断下层行车通道的电源，最大限度的积存涝水，进而增大城市雨洪吞吐能力。

地下空间的形成：根据实际情况选用明挖现浇法、顶管法或明挖预制拼装法。其中明挖现浇法便于快速施工，但会大面积破坏路面，需采取临时维护及必要的排水措施，单方工程造价相对较低，适用于城市新区、与其他市政工程整合建设；顶管施工采用边顶进、边开挖、边将管段接长的管道埋设方法。顶管法施工设备少、工序简单、工期短，对地面影响小；装配整体式综合管廊是利用装配整体式混凝土技术将预制混凝土构件或部件通过可靠的方式进行连接，现场浇筑混凝土或水泥基灌浆料形成整体的综合管廊。其中各部分预制、叠合构件均可根据情况采用现场浇筑构件任意替换。装配整体式混凝土技术的应用成功解决了高寒地区综合管廊建设的难题，大大缩短了综合管廊的施工工期。

如附图1至图3所示，一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统，包括位于地下空间内的至少一组综合体，所述综合体根据实际情况选用明挖现浇法、顶管法或明挖预制拼装法。所述综合体采用单跨或双跨矩形断面，当采用单跨矩形断面，在同一道路区域设置两组所述单跨矩形断面的综合体，两组所述单跨矩形断面的综合体相平行，且各自的底层小型客车行车通道3的车道方向相反。

所述综合体包括矩形断面混凝土外壳1，所述外壳1表面设有防渗保护层，所述防渗保护层采用高分子防水材料、改性沥青防水卷材材料、涂料、卷材的一种或多种组合而成。

所述外壳1通过分割面板4分为顶层和底层；所述外壳1的两侧内壁上设置有支撑梁11，所述支撑梁11采用分段设置，两端伸入所述外壳1内一定尺寸；所述分割面板4的两侧固定在所述支撑梁11上。

所述顶层为综合管廊层，并通过综合管廊隔墙9分为电力/电视/通讯管线舱7、给/排水管线舱8和燃气管线舱10；其中，所述燃气管线舱10优先设在所述综合管廊层的两侧；所述综合管廊隔墙9采用分段设置。所述综合管廊层内设置有照明设备。

所述底层为非汛期时用于缓解城市交通拥堵、汛期时能用于城市紧急排涝的交通层。所述交通层的中间为由多条同向车道组成的底层小型客车行车通道3，两侧为交通紧急疏散通道2，所述底层小型客车行车通道3的两侧底部设置有防撞墙6，所述防撞墙6优先采用预制装配式。所述交通层的上部设置有遇水报警器5，所述遇水报警器5设置在距所述交通层的顶部20cm高度处。所述交通层内设置有防水照明设备。所述交通层分段设置有多个直接通往地表的侧向通气孔，所述侧向通气孔优先采用均匀分布。所述交通层内设置有至少一个排涝泵站，以便在涝水期后将其所述交通层内的涝水抽出用于城市绿化灌溉。在汛期出现大暴雨，危及城市安全，亟需紧急排水时，封闭底层行车通道，关闭底层交通层的电源，用来蓄水，为了保护顶层综合管廊层，当水位上升至遇水报警器5报警，停止蓄水，以防损坏顶层综合管廊层，增大城市雨洪的吞吐能力，同时，底层交通层的蓄水可以在干旱少雨季节使用。

所述外壳1的两端设置有与城市路网相连通、能栏水和放水的进/出口。如图是3所示，所述进/出口包括两端分别与所述交通层和城市路网相连通的进/出口道路14，所述进/出口道路14上、位于与所述交通层相连通的端部设置有拦/放水活动坡墩13；所述进/出口道路14的上方设置有遮雨顶盖12。在晴天或者降雨量较少，不需要启动本发明系统的紧急排涝功能时，拦/放水活动坡墩13处于关闭状态，即图3-1所示，拦/放水活动坡墩13可以阻挡雨水流入地下通道。在降雨量很大，需要开启本发明系统的紧急排涝功能时，将拦/放水活动坡墩13打开，即图3-2所示，此时城市内积而无法排走的雨水可流入交通层；当交通层内容纳雨水达到报警器高度，报警器报警时，再将拦/放水活动坡墩13关闭，恢复到图3-1所示状态，阻止水流继续流入交通层。拦/放水活动坡墩13的尺寸可根据修建本发明系统的综合体的各地地形以及降雨量不同具体确定。

本发明采用规划设计地下机动车联系通道，在区域主要交通方向，设置合理的联系城市主要路网的出入口，实现对机动车的分流、净化地面交通的目的，解决好机动车的无效流动问题，可以大大改善交通环境。以小型客车为主，兼顾小型货运车，限制(高度4.0m)大型车辆进入地下通道，基本满足绝大部分机动车的需求，控制了工程规模与成本，减小工程难度以及火灾等事故危险性。

为发挥地下通道的最大效用，选线一般利用城市道路下的空间，道路出入口与主要交通方向吻合，简洁并尽可能方便介入各个地块，尽可能不占用非道路用地；线路设计要与城市路网的连接留有充分的交织距离和专门的渠划车道。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

一种具有快速交通和地下管廊功能的城市应急排涝系统，底层交通层宽度为12m(以每条车道3.25m计)，底层交通层高度为4.0m，综合管廊层高度为3m。除去遇水报警器5安全距离，每单位长度本系统综合体可以消纳45.6m³的雨水，若以大到暴雨工况(降雨量≥50mm)粗略计算，假设每1000m²面积范围内的降雨量为100m³，那么每单位本系统综合体可以在发生内涝时，容纳附近1000m²范围内45.6％的雨水径流量，容纳量几乎达到径流量的将近二分之一。剩余涝水通过市政管网和地面下渗基本消纳，此时，该区域将很快解决内涝问题，以避免发生险情。根据以上计算，采用本系统综合体的道路面积率只要达到2％，就可以消纳城市内涝雨水，使得内涝情况不再发生。而目前普通城市传统道路的道路面积率为8％～10％，所以本系统综合体的改造范围只要达到城市道路的1/5～1/4左右便可实现该目标。

根据实际情况选择单跨或双跨矩形断面。采用单跨矩形断面时，交通层设置为单向行驶的车道，同时与之相对应的城市地下路网中设置另一单跨矩形断面，内置反向单向车道。