一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统及施工方法与流程

本发明涉及一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统及施工方法，特别是一种立体交通结构和综合管廊结构结合为一个建筑整体、且综合管廊结构在立体交通结构下方的综合管廊系统，属于空间交通系统技术领域。

背景技术：

随着国民经济的不断发展，城市迅速扩大，交通道路越来越拥挤；各种城市管网线路，比如：通讯线路、电力线路、电视线路、燃气线路、热力线路、自来水管路等等，也越来越多，并且分散布置，占用大量城市空间。

为了解决上述交通问题，现有的办法是修筑地铁，但地铁的缺点是埋土深，造价高，工期长，地面拆迁量大；也有城市采用高架交通的办法，但同样存在造价高，工期长，地面拆迁量大的缺点。为了解决上述城市管网线路分散布置，占用大量城市空间的问题，现有的办法是将各种城市管网线路，比如：通讯线路、电力线路、电视线路、燃气线路、热力线路、自来水管路等等布置在一个统一的综合管廊内，但通常这样的综合管廊和交通通道结构是分开建设的，仍然存在着占用空间大，综合利用率低的问题。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

技术实现要素：

针对上述的不足，本发明提供了一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统及施工方法，将立体交通与综合管廊组合成一体式建筑，且通过基柱模块相连，走向完全一致，便于通行以及维护管理；其空间占用小，交通流量大，同时可适用于地下水位较浅的城市，大大提高了交通运行效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统，包括立体交通模块和综合管廊模块，所述的综合管廊模块设置在立体交通模块下方，且与立体交通模块结合为一个建筑整体。

进一步地，所述的立体交通模块包括空中交通通道、地面交通通道以及地下交通通道，所述的空中交通通道位于地面交通通道上方相连，所述的地下交通通道位于地面交通通道下方相连。

进一步地，所述的空中交通通道底部设有基柱模块，所述的基柱模块依次连接空中交通通道、地面交通通道、地下交通通道及综合管廊模块。

进一步地，所述的综合管廊模块包括管廊上层和管廊下层，所述的管廊上层与地下交通通道位于同一深度相连，所述的管廊下层分别位于管廊上层和地下交通通道下方相连。

进一步地，所述的空中交通通道采用高架桥道，所述的地面交通通道采用地面车道，所述的地下交通通道采用分别设置在管廊上层两侧的地下车仓，所述的基柱模块采用设置在高架桥道两侧底部的高架桥桥柱，所述的高架桥桥柱依次连接高架桥道、地面车道、地下车仓及综合管廊模块中的管廊下层，所述的地下车仓顶部及管廊上层顶部与地面车道底部合为一体，所述管廊下层顶部与地下车仓底部合为一体。

进一步地，所述的高架桥道底部设有与高架桥桥柱相连接的悬空连通架，所述的悬空连通架两侧分别设有与地面车道相连通的悬空架电梯。

进一步地，所述的综合管廊模块还包括位于管廊上层和管廊下层顶部的管廊顶板、位于管廊上层与管廊下层之间的管廊分层隔板、位于管廊下层底部的管廊底板以及分别位于管廊上层和管廊下层内部的管廊分仓隔板，所述的管廊上层通过管廊分仓隔板隔设有至少一个线缆仓，用以铺设电力线缆、通信电缆、有线电视线缆以及光缆，所述的管廊下层中间通过管廊分仓隔板隔设有至少一个大口径管道仓，用以铺设自来水、热力及中水，所述管廊上层顶部的管廊顶板与管廊分层隔板上均设有用于维护检修人员进出的通道。

进一步地，所述管廊下层两侧分别设有雨水仓和污水仓，所述雨水仓和污水仓分流设置，且侧部分别连通有城市管网的雨水排管和污水排管，用以提高城市内涝积水的排出速度，雨水仓和污水仓还与地下车仓的排水系统相连接。

进一步地，所述的地下车仓包括与管廊上层顶部的管廊顶板横向连为一体的车仓顶板、与管廊下层顶部的管廊顶板连为一体的车仓底板、车道仓、设置在车道仓外侧的车站仓以及位于车站仓内连通地面车道的车站电梯，所述的车站仓长度范围采用50～80米，沿线相邻两个所述车站仓的间距采用800～1000米，用以减小占用空间、减少施工量。

进一步地，所述的车道仓与车站仓垂直高度为5～6米，用以满足不同轨道交通方式的建设高度条件，所述线缆仓内高度与车道仓和车站仓的高度对应相等，且横截面为高度大于宽度的竖向矩形，用以在保证线缆通路面积的基础上，减少线缆仓内宽度，进一步减小占用空间及施工量。

进一步地，所述的车仓顶板及管廊上层顶部的管廊顶板与地面车道底部合为一体。

一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统的施工方法，包括所述立体交通模块和综合管廊模块的标准施工方法，所述的标准施工方法包括如下步骤：

1)采用半幅道路施工，即把道路从中间一分为二，先把一半建好，再去建造另一半，尽可能小的影响交通，也可采用全断面分段施工，依次沿主支线纵向明挖预定深度的基坑，所挖基坑横截面呈倒梯形，沿两侧支设护坡网，防止滑脱直至稳定；

2)设置排水沟清理基坑内积水，清理完毕后，在基坑底部整理地基并按国家标准规范平整度；

3)在高架桥桥柱的预安装位置打多个基桩为一组，每组基桩上分别浇注安装基础台，进而在安装基础台上沿施工钢筋架依次浇注高架桥桥柱、综合管廊模块及立体交通模块的主体结构，其中，主体结构采用分层浇注，每浇注一层采用撒水、草毡覆盖等方式养护，养护完成后再继续下一层的浇注施工，主体结构外侧安装用于提高稳定性的支撑桩；

4)待主体结构完成施工且达到设计强度后，进一步沿主支线进行下一阶段的基坑挖掘施工，并对已完成施工的基坑进行回填覆土并压实，进而拔除支撑桩，根据国家标准规范要求进行路面的恢复及绿化。

进一步地，所述的基于立体交通与综合管廊的空间利用系统沿城市中轴线或次中轴线分布，并将雨水仓的出口引至低位区域的人工湖，使城区雨水快速流出，减少城市内涝问题。

进一步地，对于上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统穿越河流时的施工方法，具体的是，利用沉井法在河流底部开挖基槽坑，在基槽坑内设置综合管廊模块的管廊顶板与河底平齐，其中，穿越河流部分采用混有防水剂的混凝土整体浇注，做好抗渗防水处理；立体交通模块中的高架桥道建设高度不低于8米，以不影响通航为度。

进一步地，对于上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统穿越铁路的施工方法，具体地，采用整体顶推施工技术，把底部地下车仓和综合管廊模块整体顶推至铁路下方；立体交通模块中的高架桥道在铁路上方穿过，且建设高度不低于8米。

进一步地，对于多条上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统的交叉换乘方法，具体的是，修建一条高架轨道交通线和/或常规地铁线依次经过需要换乘的多条该系统线路，其中，常规地铁线位于本系统下方且设有与本系统相连接的通道口；高架轨道交通线位于本系统上方且设有与本系统相连接的通道架。

进一步地，所述的基于立体交通与综合管廊的空间利用系统，其地下车仓中的车道仓所采用的交通模式为轨道交通或城市地面无轨电车或单轨跨座式轨道交通或空轨或低速磁悬浮轨道交通。

进一步地，所述的基于立体交通与综合管廊的空间利用系统，其线缆仓中线缆出口布置方式采用从管廊顶板上侧引出，经回填覆土层延伸地面车道下方，并最终分别设置在每个车站仓的前后端；大口径管道仓的出口布置方式采用自管廊底板下穿至更深土层，进而沿土层向两侧引出至车站仓及地面车道，或者直接沿两侧地下车仓的车仓底板引出至车站仓或地面车道。

本发明的有益效果：

1.将立体交通与综合管廊组合成一体式建筑，且通过基柱模块相连，走向完全一致，便于通行以及维护管理；其空间占用小，交通流量大，同时可适用于地下水位较浅的城市，大大提高了交通运行效率；

2.地下车仓的排水直接引流至雨水仓和污水仓，不用单独设置排水管路，减少了管路铺设施工，再者由于该系统埋深浅，因此地下车仓与地面的连通性更好，自然风加上车体运行过程中在地下车仓产生更大的推动风力，在此条件下减少了空调机、通风机等大型设备的安置，更节约了占用空间及施工成本；

3.各个结构相连成一体结构，减少了占用空间及耗材；所述线缆仓内横截面为高度大于宽度的竖向矩形，在保证线缆通路面积的基础上，降低线缆仓内宽度，进一步减少了占用空间及施工量；车道仓设置的垂直高度更有利于满足不同轨道交通方式的建设高度条件；线缆仓内高度与车道仓高度对应相等，降低了施工难度，同时为一体化结构提供了数据基础；

4.雨水仓和污水仓可大大缓解城市系统的内涝、积水问题，提高了实用性；

5.该立体交通与综合管廊系统的施工方法中，充分根据现场道路施工情况并结合地貌情况，采用多种形式相结合进行施工，在降低成本、提高工作效率的同时，还大大提高了施工过程中的安全性和稳固性；此外，由于在开挖过程对基坑进行防滑支护工作及支撑桩，进一步保证了基坑施工过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例1的横断面结构示意图之一；

图2为本发明实施例1的横断面结构示意图之二；

图3为本发明实施例1对应地下车仓的纵断面结构示意图；

图4为本发明中地下交通通道层及管廊上层的平面结构示意图；

图5为本发明实施例2的横断面结构示意图。

图中，立体交通模块1、高架桥道2、高架桥桥柱21、防护栏22、悬空连通架3、悬空架电梯31、地面车道4、地下车仓5、车道仓51、车站仓52、车站电梯521、车仓顶板53、车仓底板54、综合管廊模块6、管廊顶板61、管廊分层隔板62、管廊分仓隔板63、管廊底板64、管廊上层7、线缆仓71、管廊下层8、雨水仓81、大口径管道仓82、污水仓83、地下连通道9、连通道顶板91、连通道底板92、连通道电梯93。

具体实施方式

为了更好地理解，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

其中，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。

实施例1

以下是对实施例1的说明。

如图1所示，一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统，包括立体交通模块1和设置在立体交通模块1下方的综合管廊模块6，所述的综合管廊模块6包括管廊上层7和管廊下层8，所述的立体交通模块1包括空中交通通道、地面交通通道及地下交通通道，所述的空中交通通道采用高架桥道2，所述的高架桥道2底部设有用作建设基柱的高架桥桥柱21，所述的高架桥桥柱21依次连接高架桥道2、地面交通通道、地下交通通道及综合管廊模块6中的管廊下层8，所述的地面交通通道采用地面车道4，所述的地下交通通道采用分别设置在管廊上层7两侧的地下车仓5，所述的地下车仓5顶部及管廊上层7顶部与地面车道4底部合为一体，所述的管廊下层8顶部与地下车仓5底部合为一体，用以减少占用空间、挖掘深度及耗材。

如图2至4所示，所述的综合管廊模块6还包括位于管廊上层7和管廊下层8顶部的管廊顶板61、位于管廊上层7与管廊下层8之间的管廊分层隔板62、位于管廊下层8底部的管廊底板64以及分别位于管廊上层7和管廊下层8内部的管廊分仓隔板63，所述的管廊上层7通过管廊分仓隔板63依次隔设有四个线缆仓71，用以铺设电力线缆、通信电缆、有线电视线缆以及光缆等，所述的管廊下层8中间通过管廊分仓隔板63依次隔设有四个大口径管道仓82，用以铺设自来水、热力及中水等，所述管廊上层7顶部的管廊顶板61与管廊分层隔板62上均留设有用于维护检修人员进出的通道，所述的管廊下层8两侧分别设有雨水仓81和污水仓83，所述的雨水仓81和污水仓83分流设置，且侧部分别连通有城市管网的雨水排管和污水排管，用以提高城市内涝积水的排出速度，所述的雨水仓81和污水仓83还与地下车仓5的排水系统相连接，使地下车仓5的污水直接排至雨水仓81和污水仓83，不用单独修建排水管路，大大降低了施工成本及占用空间。

具体的是，所述的高架桥桥柱21与地下车仓5侧壁连成一体，所述的地下车仓5包括与管廊上层7顶部的管廊顶板61横向连为一体的车仓顶板53、与管廊下层8顶部的管廊顶板61连为一体的车仓底板54、车道仓51、设置在车道仓51外侧的车站仓52以及位于车站仓52内连通地面车道4的车站电梯521，所述的车站仓52长度范围采用50～80米，沿线相邻两个所述车站仓52的间距采用800～1000米，用以减小占用空间、减少施工量，所述的车道仓51与车站仓52垂直高度为5～6米，用以满足不同轨道交通方式的建设高度条件，所述线缆仓71内高度与车道仓51和车站仓52的高度对应相等，且横截面为高度大于宽度的竖向矩形，用以在保证线缆通路面积的基础上，减少线缆仓71内宽度，进一步减小占用空间及施工量，所述的车仓顶板53及管廊上层7顶部的管廊顶板61与地面车道4底部合为一体。

所述的高架桥道2底部设有与高架桥桥柱21相连接的悬空连通架3，所述的悬空连通架3两侧分别设有与地面车道4相连通的悬空架电梯31，用以实现两侧车站仓52、地面车道4的人员流通以及适用于地下水位较浅的城市，所述的高架桥道2侧设有防护栏22。

实施例2

以下是对实施例2的说明。

在实施例2中，对于与实施例1中相同的结构，给予相同的符号，省略相同的说明，实施例2在实施例1的基础上做出了改进，如图5所示，所述的综合管廊模块6底部设有地下连通道9，所述的地下连通道9顶部设有与管廊底板64连为一体的连通道顶板91，底部设有连通道底板92，侧壁与高架桥桥柱21相连接，地下连通道9外侧还设有与车站仓52相连通的连通道电梯93，用以实现两侧车站仓52的人员流通。

实施例3

以下是对实施例3的说明。

在实施例2中，对于与实施例1和2中相同的结构，给予相同的符号，省略相同的说明，实施例3在实施例2的基础上做出了改进，所述的悬空连通架3与地下连通道9之间设有竖直的升降电梯，所述的升降电梯依次经过悬空连通架3、地面车道4、车站仓52以及地下连通道9。

一种基于立体交通与综合管廊的空间利用系统的施工方法，包括所述立体交通模块1和综合管廊模块6的标准施工方法，所述的标准施工方法包括如下步骤：

1)采用半幅道路施工，即把道路从中间一分为二，先把一半建好，再去建造另一半，尽可能小的影响交通，也可采用全断面分段施工，依次沿主支线纵向明挖预定深度的基坑，所挖基坑横截面呈倒梯形，沿两侧支设护坡网，防止滑脱直至稳定；

2)设置排水沟清理基坑内积水，清理完毕后，在基坑底部整理地基并按国家标准规范平整度；

3)在高架桥桥柱21的预安装位置打多个基桩为一组，每组基桩上分别浇注安装基础台，进而在安装基础台上沿施工钢筋架依次浇注高架桥桥柱21、综合管廊模块及立体交通模块的主体结构，其中，主体结构采用分层浇注，每浇注一层采用撒水、草毡覆盖等方式养护，养护完成后再继续下一层的浇注施工，主体结构外侧安装用于提高稳定性的支撑桩；

4)待主体结构完成施工且达到设计强度后，进一步沿主支线进行下一阶段的基坑挖掘施工，并对已完成施工的基坑进行回填覆土并压实，进而拔除支撑桩，根据国家标准规范要求进行路面的恢复及绿化。

上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统沿城市中轴线或次中轴线分布，并将雨水仓81的出口引至低位区域的人工湖，使城区雨水快速流出，减少城市内涝问题。

对于上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统穿越河流时的施工方法，具体的是，利用沉井法在河流底部开挖基槽坑，在基槽坑内设置综合管廊模块6的管廊顶板61与河底平齐，其中，穿越河流部分采用混有防水剂的混凝土整体浇注，做好抗渗防水处理；立体交通模块1中的高架桥道2建设高度不低于8米，以不影响通航为度。

对于上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统穿越铁路的施工方法，具体的是，采用整体顶推施工技术，把底部地下车仓5和综合管廊模块6整体顶推至铁路下方；立体交通模块1中的高架桥道2在铁路线上方穿过，且建设高度不低于8米。

对于多条上述基于立体交通与综合管廊的空间利用系统的交叉换乘方法，具体的是，修建一条高架轨道交通线和/或常规地铁线依次经过需要换乘的多条该系统线路，其中，常规地铁线位于本系统下方且设有与本系统相连的通道口；高架轨道交通线位于本系统上方且设有与本系统相连的通道架。

具体地，地下车仓5中的车道仓51所采用的主要交通模式为轨道交通，车道仓51还可采用的交通模式包括但不限于城市地面无轨电车、单轨跨座式轨道交通、空轨、低速磁悬浮轨道交通。

具体地是，线缆仓71中的线缆出口布置方式采用从管廊顶板61上侧引出，经回填覆土层延伸地面车道4下方，并最终分别设置在每个车站仓52的前后端；大口径管道仓82的出口布置方式采用自管廊底板64下穿至更深土层，进而沿土层向两侧引出至车站仓52及地面车道4，或者直接沿两侧地下车仓5的车仓底板54引出至车站仓52或地面车道4。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。