一種用於竹複合綜合管廊的節點室的製作方法

2023-10-26 16:18:37

本實用新型屬於管廊配套設備相關領域，更具體地，涉及一種用於竹複合綜合管廊的節點室。

背景技術：

管廊是鋪設在城市地下用於集中敷設電力、通信、水、排水、熱力和燃氣等市政管線的公共隧道。我國正處於城鎮化進展的高速發展時期，而其相對照的卻是地下基礎設施建設嚴重滯後。在此情況下，大力推進城市地下綜合管廊建設，不僅可完善城市功能促進城市集約高效和轉型發展，而且還極大有助於解決反覆開挖路面、架空線網密集等易導致交通擁堵和環境汙染的突出問題。

現有技術中已經開發出多種類型和不同構造的管廊。例如，CN201510750100.0和CN201610544864.4中分別提出了一種預製式和拼裝式的綜合管廊，但其均採用鋼筋混凝土製成，實際使用時發覺防滲漏性和抗震性較差，而且建設工程量大、成本高，施工周期長，因此難於適應現代化城市建設的要求。有鑑於此，本申請的實用新型人在CN201510565472.6中已經提出了利用竹纖維作為主要增強材料、以樹脂作為粘結劑，並採用纏繞方式來加工成型的竹複合管廊，其不僅可將包括輸入管、配水管、再生水管、電力電纜、通信電纜等在內的多類型管道統一配置在廊內，而且充分利用了竹材軸向拉伸和抗彎強度最大化的特性，相應在管廊結構中形成無應力缺陷分布，使得產品達到承載要求。

隨著竹複合管廊在國內多個行業和項目的推廣和實際應用，進一步的研究表明，為了確保各市政管線的聯通，在道路交叉口或者重要地點往往設計有支線管廊出線，相應在主管廊與支線管廊之間的交叉節點或者管廊出入口等處需要解決管線向多個方向的轉換以及檢修人員的廊內通行問題，同時還必需解決交叉節點與各類管廊之間的合理布置以及有效密封聯接等多個問題。在此情況下，如何針對竹複合管廊這類新型構造及其應用的特點，更好地對與其配套的節點結構做出妥善設計和針對性處理，正成為本領域亟需解決的關鍵技術問題之一。

技術實現要素：

針對現有技術的以上不足或改進需求，本實用新型提供了一種用於竹複合綜合管廊的節點室，其中通過綜合考慮竹複合綜合管廊自身結構及應用特點，相應對其主支線管廊交叉位置之間的節點室的空間布置、結構組成、增強結構、出線及聯接方式等多個方面做出針對性設計，較多的測試表明可更好地與竹複合綜合管廊相兼容使用，同時具備初始力學性能好、穩定性和密封性強、使用年限長和便於施工安裝等優點，因而尤其適用於竹複合綜合管廊的主支管交叉節點等應用場合。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種用於竹複合綜合管廊的節點室，其特徵在於，該節點室包括沿著豎直方向設置的直管結構、以及同時與該直管結構保持水平連通的主管廊通道和分支管廊通道；其中該主管廊通道、分支管廊通道設置在所述直管結構的同一高度或不同高度上且形成交叉布置，由此共同形成中空的節點匯合空間；此外，所述直管結構沿著徑向方向包括有彼此相鄰的內襯層和結構層，其中該內襯層由浸有膠黏劑的織物纏繞固化製得，該結構層由粘附有水溶性樹脂的竹篾簾多層纏繞在所述內襯層外固化而成。

按照本實用新型的另一優選實施方式，所述主管廊通道被設置為高於所述分支管廊通道；所述直管結構的下部還安裝有底板，所述分支管廊通道相對於所述直管結構的進、出口與此底板處於同一平面上，所述主管廊通道相對於所述直管結構的進、出口則各自經由階梯元件向下延伸至此底板。

按照本實用新型的另一優選實施方式，所述主管廊通道被設置為與所述分支管廊通道等高；所述直管結構的下部還安裝有底板，所述主管廊通道、分支管廊通道相對於所述直管結構的進、出口均保持在同一平面上。

按照本實用新型的另一優選實施方式，所述結構層的竹篾簾包括環向竹篾簾和軸向竹篾簾，其中該環向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾長度方向保持一致，該軸向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾寬度方向保持一致；並且在整個所述結構層中，該軸向竹篾簾的纏繞層數大於該環向竹篾簾的纏繞層數。

按照本實用新型的另一優選實施方式，所述竹篾片的徑向拉伸強度被設定為80±20MPa，並且竹纖維含量為40％±5％，含水率為10％±2％。

按照本實用新型的另一優選實施方式，所述環形竹篾簾的抗拉強度被設定為1500±100N，所述軸向竹篾簾的拉伸強度為200±20N。

按照本實用新型的另一優選實施方式，上述節點室在出線時採用小管避讓大管的原則，並採用下沉方式執行出線。

按照本實用新型的另一優選實施方式，上述節點室在出線時採用先下沉再上挑的方式執行出線。

按照本實用新型的另一優選實施方式，上述節點室的上部還配置有混凝土預製蓋板，並沿著豎直方向在所述節點室的外側管壁對稱布置有多個支柱結構。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：

1、當綜合管廊內市政管線數量較多、類型複雜時，這種上下分層建設的主管廊和分支管廊以及豎向布置的聯通式直管不僅能夠使得整體交叉節點獲得更為有序、規則的管理，便於維修人員的進入及通行，更重要的是還使得管線可獲得多個方向和更大的轉換空間，並適於直接對節點室執行出線處理，因而尤其適用於不便於在管廊內上直接出線的場合；

2、而當鋪設管廊時上、下空間受到人防或覆土深度的限制時(譬如覆土厚度小於1m時)，通過將主、分支管廊管道設計為等高且同樣採用豎直直管進行連通，這樣能夠整體交叉節點獲得更為緊湊的布置空間，同時更便於維修人員的進入及通行；

3、通過對節點室直管結構的組成構造以及關鍵性能參數進行針對性設計，實際測試表明不僅可確保整體節點室的力學性能和穩定性，還可在主管廊通道和分支管廊通道之間獲得良好的密封處理，同時具備便於加工和降低施工量等優點；

4、按照本實用新型的節點室結構緊湊、布局合理，能夠更好地與竹複合綜合管廊相兼容使用，所獲得的產品不僅能夠高效率、質量可控地製造出各類所需規格的節點室，而且在長時期使用環境下也能夠確保質量和性能穩定性。

附圖說明

圖1是按照本實用新型一個優選實施方式所設計的、採用錯位出線的節點室的結構剖視圖，其適用於道路重要交叉口或者需要出線數量較多的場合；

圖2是按照本實用新型另一優選實施方式所設計的、採用等高出線的節點室的結構剖視圖，其適用於管廊鋪設受到空間或覆土深度限制的場合；

圖3是按照本實用新型優選實施方式所構建的節點室直管結構的剖視圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

圖1是按照本實用新型一個優選實施方式所設計的、採用錯位出線的節點室的結構剖視圖，其適用於道路重要交叉口或者需要出線數量較多的場合。如圖1中所示，該節點室主要包括沿著豎直方向設置的直管結構1、以及同時與該直管結構1保持水平連通的主管廊通道2和分支管廊通道3；其中該主管廊通道2的進、出口在直管結構1的第一高度上相對布置也即與該直管結構的上部保持聯通，該分支管廊通道3的進、出口在直管結構1第二高度上相對布置，該第二高度低於所述第一高度也即與該直管結構的下部保持聯通，並且所述主管廊通道2與所述分支管廊通道3之間呈立體交叉的形式，由此共同形成中空的節點匯合空間。

更具體地，直管結構譬如可設計為外徑Фm為4000mm～6000mm、整體高度h1為5000mm～6000mm的基本規格，它的內徑Dm可根據實際需要來設計，一般需要保證管壁具備40mm～80m的尺寸，並且其整體高度h1應大於主管廊通道的外徑Ф0和分支管廊通道所佔全部高度h3的兩者之和。此外，外內徑分別為Ф0和D0的主管廊通道保持水平地布置在該直管結構的上部也即第一高度處，它的進出口分別對稱設置在該直管結構的左右兩側，並且在實際產品中可設計由向下延伸的階段直接通向該直管結構底部的底板上；類似的，管徑相對較小的分支管廊通道同樣保持水平地布置在該直管結構的下部也即第二高度處，它的進出口則分別對稱布置在該直管結構的前後兩側，並且在實際產品中設計為與該直管結構下部的底板保持在同一平面上。以此方式，即便綜合管廊內市政管線數量較多、類型複雜的場合下，這種上下分層建設的主管廊和分支管廊以及豎向布置的聯通式直管也能夠使得整體交叉節點獲得更為有序、規則的管理，便於維修人員的進入及通行；另一方面，由於可在該節點室的直管結構上，優選臨近所述主管廊通道的直管結構上部側壁上，可直接對節點室執行出線處理而不必在管廊上出線，由此使得管線可獲得多個方向和更大的轉換空間，同時便於現場施工安裝和後期的檢修維護。

此外，為了確保作為聯接元件的直管結構與各個竹複合管廊通道均獲得良好的密封，按照本實用新型的一個優選實施例，與竹複合管廊的各個組成管道相類似地，如圖3中所示，該直管結構沿著徑向方向可包括有彼此相鄰的內襯層101和結構層102，其中該內襯層101由浸有膠黏劑的無紡布固化製得；該結構層102由粘附有水溶性樹脂的竹篾簾多層纏繞在所述內襯層外固化而成，此外還可包裹有網格布。

更具體地，內襯層所包含的膠黏劑譬如可為脲醛樹脂等，這類膠黏劑附著在優選為竹纖維無紡布或其他適當的織物上，其主要功能為保證內表面光滑平整，耐老化性能好，抗衝擊和抗外力，並確保結構層的竹篾不會外露。相應地，優選可對此竹纖維無紡布設定以下關鍵結構參數，其中竹纖維含量大於或等於98％，面密度為40g/m2～50g/m2，含水率為8％～15％，經過實際對比測試表明可較好地滿足需求，並且在加工時優選在管廊模具上沿著管體軸向螺旋纏繞兩層及以上而形成，並可添加纖維絲含量大於40wt％、顆粒度在60-80目之間的生物質填料。

此外，結構層的水溶性樹脂譬如可選擇改性脲醛樹脂、水性聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或改性有機矽等；竹篾簾包括環向竹篾簾和軸向竹篾簾，其中該環向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾長度方向保持一致，該軸向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾寬度方向保持一致；並且在整個所述結構層中，該軸向竹篾簾的纏繞層數大於該環向竹篾簾的纏繞層數。同樣作為其關鍵結構參數的設計，所述竹篾片的徑向拉伸強度被設定為80±20MPa，並且竹纖維含量為40％±5％，含水率為10％±2％；此外，所述環形竹篾簾的抗拉強度為1500±100N，所述軸向竹篾簾的拉伸強度為200±20N。除了上述結構之外，在考慮包裹網格布的情況下，該網格布譬如可由聚酯滌綸製成，並且其參數設計如下：網孔中心距為4mm×4mm，面密度為30g/m2～40g/m2，經緯向的斷裂伸長率大於或小於5％。

除了上述基本組成之外，直管結構如圖3中所示還可以進一步包括內防水層103和外防護層104，其中內防水層譬如可由直接塗布在內襯層表面上的防水塗料固化而成，並用於整個節點室執行排水時的防水功能；外防滑層則可增設在結構層的外表面，並具備防老化、耐截止、防水、耐衝擊和防穿刺等性能，由此進一步提高整個直管結構的綜合性能。

圖2是按照本實用新型另一優選實施方式所設計的、採用等高出線的節點室的結構剖視圖，其適用於管廊鋪設受到空間或覆土深度限制的場合。如圖2中所示，該節點室包括沿著豎直方向設置的直管結構11、以及同時與該直管結構11保持水平連通的主管廊通道12和分支管廊通道13；其中該主管廊通道12和該分支管廊通道13在本場合下被設計為在同一平面上相互交叉，並且它們各自的進、出口均設置在所述直管結構的同一高度上，由此共同形成中空的節點匯合空間。

更具體地，該直管結構的整體高度h譬如為5000mm～6000mm，並應遠遠大於主管廊通道的外徑Ф0。外內徑分別為Ф0和D0的主管廊通道保持水平地布置在該直管結構的中部偏上位置，它的進出口分別對稱設置該直管結構的左右兩側；類似地，外內徑分別為Фs和Ds的分支管廊通道同樣保持水平地布置在該直管結構的中部偏上位置，並優選其公共軸心與主管廊通道的公共軸心相重合，它的進出口則分別對稱設置該直管結構的前後兩側。此外，在實際產品中，該直管結構的下部還設置有底板，該底板與上述主、分支管廊各自的進出口保持在同一平面上，由此不僅可在有限條件下獲得更為緊湊、便於利用的交叉節點布置空間，同時也便於維修人員的進入及通行。

對於上述等高布置的節點室，其直管結構同樣可採用上述記載的組成結構及其關鍵指標來予以製備，由此確保與各個竹複合管廊通道均獲得良好的密封，鑑於其結構及要點均在圖3和以上給出了具體說明，在此不再一一贅述。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。