[發明專利]一種埋置式管道結構及施工方法

在審

• 申請號: 202110133187.2
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112681482A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 陳出新;劉名堅;陳久武;歐陽建生;謝其云;葉海波;潘永梅;肖連;潘艷明;周微微;劉淑賢;楊雪娟;翁學潤
• 申請（專利權）人: 浙江綠藝建設有限公司;浙江綠藝科技有限公司
• 主分類號: E03F3/02
• 分類號: E03F3/02;E03F3/04;E03F3/06
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 張晨

1.一種埋置式管道結構，包括在軟土（1）上開挖的溝槽和埋置在溝槽內的管道（5），其特征在于所述的溝槽具有梯形斷面，溝槽底部設有填筑的砂礫墊層（2）、澆筑在砂礫墊層（2）上的水泥混凝土下墊層（31）和澆筑在水泥混凝土下墊層（31）上的水泥混凝土上墊層（32）；所述的管道（5）鋪設在水泥混凝土上墊層（32）頂面，管道（5）的兩側和頂部均設有回填料（6），該回填料上依次鋪筑基層（7）、土工格柵（4）和面層（8）；所述的水泥混凝土下墊層（31）和水泥混凝土上墊層（32）之間，以及沿梯形斷面兩腰縱向鋪設有土工格柵（4），且該土工格柵按照梯形斷面沿基層（7）頂面向兩側延伸固定。

2.根據權利要求1所述的一種埋置式管道結構，其特征在于所述的砂礫墊層（2）底部軟土（1）局部最大沉降后，每節管道（5）的長度，土工格柵（4）沿縱向形成變形曲線，土工格柵（4）的最大變形量為，要求土工格柵（4）和管道（5）、面層（8）最大沉降量應滿足工后沉降要求，即，水泥混凝土墊層（3）和砂礫墊層（2）、軟土（1）脫離不接觸時土工格柵（4）受力最大，即無砂礫墊層和軟土反力；為了簡化計算，土工格柵（4）沿梯形斷面兩腰的豎向拉力與水平縱向拉力的相互影響忽略不計，同時不計土工格柵（4）與水泥混凝土下墊層（31）、水泥混凝土上墊層（32）之間的摩阻力；由于土工格柵（4）僅承受拉力不受彎矩，其上結構和面層（8）以上荷載為，沿梯形斷面兩腰的豎向拉力合力為，式中為土工格柵（4）豎向拉力與伸長比例系數；在縱向單位寬度截取截面，土工格柵（4）在荷載和豎向拉力合力的共同作用下，計算公式如下：

公式一、

對上式兩次微分，則

為了簡化計算，用近似擬合，即

則

最后得到上述以為對稱軸的土工格柵（4）變形曲線方程；

公式二、

公式一、公式二中的各符號定義為：

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的土工格柵（4）一半長度，采用每節管道（5）的長度或通過試驗確定其長度，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的土工格柵（4）至管道（5）開挖出梯形斷面基層（7）頂部的高度，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的土工格柵（4）一半長度的豎直變形，；

——管道（5）底部砂礫墊層（2）和軟土（1）的局部最大沉降，；

——土工格柵（4）變形近似擬合的待定系數；

——單位寬度土工格柵（4）豎向拉力與伸長比例系數，；

——以管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間土工格柵（4）左側邊緣為原點、水平為軸、豎向為軸的土工格柵變形曲線方程，；

——以點為原點的土工格柵（4）的橫向坐標值，；

——以點為原點的土工格柵（4）之間的橫向坐標值，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的土工格柵（4）一側邊緣為原點處的夾角，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間單位寬度土工格柵（4）的縱向變形的拉力，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的單位寬度土工格柵（4）以上的包括活載的所有荷載，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間的單位寬度土工格柵（4）受到沿梯形斷面兩腰的豎向拉力合力分布，；

——沿梯形斷面兩腰土工格柵（4）的豎向拉應力，；

——沿梯形斷面兩腰土工格柵（4）的豎向容許拉應力，；

——管道（5）底部水泥混凝土下墊層（31）與水泥混凝土上墊層（32）之間單位寬度土工格柵（4）的縱向變形的容許拉力，。

3.根據權利要求1所述的一種埋置式管道結構，其特征在于所述的回填料（6）為泡沫混凝土或輕質膠結材料。

4.根據權利要求1所述的一種埋置式管道結構，其特征在于所述的沙礫石墊層（2）厚度為10cm～20cm，由砂和礫石構成，且礫石最大粒徑小于5cm，含泥量小于3%。