[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

本發明公開了一種埋置式管道結構及施工方法，它主要通過設置砂礫墊層、水泥混凝土墊層、土工格柵等結構來加強軟土管道的地基強度，并具有如下優點：一是沿梯形斷面的溝槽按照梯形狀布置土工格柵，梯形兩腰的土工格柵能承受豎向拉力，有效克服軟土局部不均勻沉降產生的管道懸空破裂，并消除管道內液體或氣體泄漏的安全事故；二是縱向土工格柵支撐管道和輕質膠結材料回填總體減少工后沉降；三是土工格柵價格低廉、性能優越，計算方法原理清晰、科學合理、簡捷實用，可節約管道地基的處理費用，提高安全質量性能。因此，本發明是一種構造簡單、施工便利、費用低廉、安全可靠的埋置式管道結構，其結合相應的施工方法，具有較高的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種管道建設領域，具體是指一種埋置式管道結構及施工方法。

背景技術

管道作為一種長距離輸送液體和氣體等物資的運輸方式，可省去水運或陸運的中轉壞節，具有縮短運輸周期、降低運輸成本、提高運輸效率等使用優點。而埋置式管道是管道建設的一種形式，建筑領域的給排水管道也是管道運輸的一種。在軟土地基上建設埋置式管道，管道地基一般與場地的處理方法相同，但由于管道結構的特殊性，以及受軟土不均勻沉降的影響，容易導致管道破裂泄露液體或氣體，釀成安全事故，而且破裂后的管道修復也相當困難，故管道地基必須采取加強措施，以避免或減少出現埋置式管道不均勻沉降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷而提供一種構造簡單、施工便利、費用低廉、安全可靠的埋置式管道結構及施工方法。

本發明的技術問題通過以下技術方案實現：

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

所述的砂礫墊層底部軟土局部最大沉降后，每節管道的長度，土工格柵沿縱向形成變形曲線，土工格柵的最大變形量為，要求土工格柵和管道、面層最大沉降量應滿足工后沉降要求，即，水泥混凝土墊層和砂礫墊層、軟土脫離不接觸時土工格柵受力最大，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，同時不計土工格柵與水泥混凝土下墊層、水泥混凝土上墊層之間的摩阻力；由于土工格柵僅承受拉力不受彎矩，其上結構和面層以上荷載為，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：

——管道底部水泥混凝土下墊層與水泥混凝土上墊層之間的土工格柵一半長度，采用每節管道的長度或通過試驗確定其長度，；

——管道底部水泥混凝土下墊層與水泥混凝土上墊層之間的土工格柵至管道開挖出梯形斷面基層頂部的高度，；

——管道底部水泥混凝土下墊層與水泥混凝土上墊層之間的土工格柵一半長度的豎直變形，；

——管道底部砂礫墊層和軟土的局部最大沉降，；

——土工格柵變形近似擬合的待定系數；

——單位寬度土工格柵豎向拉力與伸長比例系數，；