一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构的制作方法

本发明属于地下基础设施领域，特别是涉及一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构。

背景技术：

综合管廊的建设正在大力进行，综合管廊所到达的区域也会越来越广泛。地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用，降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性，便于各种管线的铺设、增减、维修和日常管理。并且管线一起入地，减少架空线与绿化的矛盾。但是普通的综合管廊只能短期承受地面各种荷载冲击，难以达到长期抗震作用，其顶部的板片直接承受动载荷和静载荷，两侧墙体不仅要承受顶部板片的动载荷和静载荷，还要承受侧边土层的横向载荷，因此为了增强综合管廊的承载能力和抵抗地面荷载冲击的能力、防止结构失稳，墙壁需要设置的很厚，而且这种结构通过现场浇筑或者预制件制作，工程量大、施工周期长、建设成本高，不利于抗震型综合管廊的长期推广使用，会大大增加建设维修费用，因此，建设一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构，为了抵抗来自地面的动载荷和静载荷，形成完整的抗震保护结构十分重要，避免造成地面荷载对管廊造成应力局部变大、对结构不利的现象。

现阶段管廊抵抗荷载作用能力有待提高，仅仅能保证正常自然条件下抵抗荷载作用效果，对应付突发状况（如遇到地震、爆炸等灾害），结构刚度和强度设计明显不足，会存在管线散落、结构坍落等隐患，这样既增大了后期的维修成本，也影响了整个公共市政的运行，给居民生活带来不便，现有技术中的一些管廊抗震保护结构有很多缺点，如不利于地下综合管廊的长期建设，或者功能设计的不完善、不合理，部分装置无法保证长期耐久性，有时容易失效，有的构造设计比较复杂，有的成本过高，因此建设一种合理的消除地面对管廊荷载冲击的抗震保护结构十分重要。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构，可抵抗地面动载荷和静载荷传递到管廊结构上的震动能量，增强综合管廊承载能力和抵抗地面荷载冲击能力、防止结构失稳，避免因为来自地面、侧边横向的动载荷和静载荷冲击造成地下管廊使用寿命缩短。

本发明采用的技术方案为：

一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构，包括综合管廊体、地上荷载减震装置、底部折形耗能钢板、弧形耗能钢板、半圆形耗能钢板、上部耗能钢板、上部连接耗能钢板、中部耗能钢板、耗能材料、连接螺栓、锁紧螺母、防水层、压注式减震材料层、防腐蚀层、碎石层、砾石粗砂层、回填土层、三七灰土层和地层；

一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构中，整个结构设置在地层之下，在综合管廊体的外侧设置防水层，防水层的外侧设置压注式减震材料层，压注式减震材料层的外侧设置防腐蚀层，在综合管廊体的上方设置地上荷载减震装置，在综合管廊体的下方设置碎石层，碎石层的下方设置砾石粗砂层；在地上荷载减震装置的上方和地层的下方设置回填土层；在防腐蚀层和地上荷载减震装置围成的区域，在防腐蚀层、回填土层、碎石层和地上荷载减震装置围成的区域设置三七灰土层；地上荷载减震装置的结构呈锥形，锥形尖端朝上，地上荷载减震装置是由下方的底部折形耗能钢板、上方的上部耗能钢板和上部连接耗能钢板、两侧的半圆形耗能钢板围成，在围成的结构内设置耗能材料，在底部折形耗能钢板和上部耗能钢板之间设置弧形耗能钢板、中部耗能钢板，弧形耗能钢板设置在中部耗能钢板的上下两侧，弧形耗能钢板从近中部耗能钢板侧到远中部耗能钢板侧的弯曲半径逐渐减小，弧形耗能钢板、中部耗能钢板的两侧和半圆形耗能钢板连接，设置连接螺栓分别穿过底部折形耗能钢板、弧形耗能钢板、上部耗能钢板、中部耗能钢板，并两端采用锁紧螺母锁紧固定。

进一步地，所述的底部折形耗能钢板、弧形耗能钢板、半圆形耗能钢板、上部耗能钢板、上部连接耗能钢板、中部耗能钢板采用低屈服点钢板制成。

进一步地，所述的耗能材料采用泡沫铝。

进一步地，所述的防水层采用pe隔水膜铺设而成。

进一步地，所述的防腐蚀层采用聚乙烯基板外涂抹环氧粉末涂层设置而成。

进一步地，所述的压注式减震材料层采用沥青、橡胶、硅树脂系材料制成，并且和硬化添加剂一起压注，硬化后形成减震层。

本发明的有益效果：

本发明的优点和有益效果是可抵抗地面动载荷和静载荷传递到管廊结构上的震动能量，实现隔震效果，形成完整的抗震保护结构，设置地上荷载减震装置中的耗能钢板能够相互协调，能大幅耗散地面的动载荷和静载荷传递到廊体的能量，增强综合管廊承载能力和抵抗地面荷载冲击能力、防止结构失稳，避免造成地面荷载对管廊造成应力局部变大、对结构不利的现象，能减少荷载冲击对管廊及其内部人员、物品带来的危害，对地下基础设施领域建设十分有意义，在廊体周围设置的三七灰土层，有效抵抗侧边横向载荷对廊体的破坏，降低地下管廊使用后期的维修费用，避免因为来自地面、侧边横向的动载荷和静载荷冲击造成地下管廊使用寿命缩短，可预防管廊被荷载冲击破坏引发一系列重大事故，具有很强实用性和广泛适用性。

附图说明

图1为本发明一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构示意图。

图2为地上荷载减震装置示意图。

图中：1为综合管廊体；2为地上荷载减震装置；3为底部折形耗能钢板；4为弧形耗能钢板；5为半圆形耗能钢板；6为上部耗能钢板；7为上部连接耗能钢板；8为中部耗能钢板；9为耗能材料；10为连接螺栓；11为锁紧螺母；12为防水层；13为压注式减震材料层；14为防腐蚀层；15为碎石层；16为砾石粗砂层；17为回填土层；18为三七灰土层；19为地层。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例：如图1-2所示，本发明一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构，包括综合管廊体1、地上荷载减震装置2、底部折形耗能钢板3、弧形耗能钢板4、半圆形耗能钢板5、上部耗能钢板6、上部连接耗能钢板7、中部耗能钢板8、耗能材料9、连接螺栓10、锁紧螺母11、防水层12、压注式减震材料层13、防腐蚀层14、碎石层15、砾石粗砂层16、回填土层17、三七灰土层18和地层19；一种消除上部冲击荷载的管廊抗震结构中，整个结构设置在地层19之下，在综合管廊体1的外侧设置防水层12，防水层12的外侧设置压注式减震材料层13，压注式减震材料层13的外侧设置防腐蚀层14，在综合管廊体1的上方设置地上荷载减震装置2，在综合管廊体1的下方设置碎石层15，碎石层15的下方设置砾石粗砂层16；在地上荷载减震装置2的上方和地层19的下方设置回填土层17；在防腐蚀层14和地上荷载减震装置2围成的区域，在防腐蚀层14、回填土层17、碎石层15和地上荷载减震装置2围成的区域设置三七灰土层18；地上荷载减震装置2的结构呈锥形，锥形尖端朝上，地上荷载减震装置2是由下方的底部折形耗能钢板3、上方的上部耗能钢板6和上部连接耗能钢板7、两侧的半圆形耗能钢板5围成，在围成的结构内设置耗能材料9，在底部折形耗能钢板3和上部耗能钢板6之间设置弧形耗能钢板4、中部耗能钢板8，弧形耗能钢板4设置在中部耗能钢板8的上下两侧，弧形耗能钢板4从近中部耗能钢板8侧到远中部耗能钢板8侧的弯曲半径逐渐减小，弧形耗能钢板4、中部耗能钢板8的两侧和半圆形耗能钢板5连接，设置连接螺栓10分别穿过底部折形耗能钢板3、弧形耗能钢板4、上部耗能钢板6、中部耗能钢板8，并两端采用锁紧螺母11锁紧固定。

所述的底部折形耗能钢板3、弧形耗能钢板4、半圆形耗能钢板5、上部耗能钢板6、上部连接耗能钢板7、中部耗能钢板8采用低屈服点钢板制成。

所述的耗能材料9采用泡沫铝。

所述的防水层12采用pe隔水膜铺设而成。

所述的防腐蚀层14采用聚乙烯基板外涂抹环氧粉末涂层设置而成。

所述的压注式减震材料层13采用沥青、橡胶、硅树脂系材料制成，并且和硬化添加剂一起压注，硬化后形成减震层。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。