技术领域

本发明属于城市地下道路工程领域与市政设施技术领域，特别是涉及六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体。

背景技术

目前城市交通建设如火如荼，随着国家进一步推进综合管廊、海绵城市战略，我国大中城市必将掀起地下工程建设的新一轮高潮，由于地下空间的稀缺性，对集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”的城市地下综合体的需求巨大。

日本和欧美地下空间的开发和建设处于领先地位，最先倡导并提出地下城市和城市地下空间的综合化和立体化开发理念，1990年提出东京宣言：大力开发地下空间，开始人类新的穴居时代，2010年国际隧道协会扩展到隧道与地下空间协会并宣告：21世纪是地下空间的世纪。

对标国际大都市，变粗放式、摊大饼城市发展模式为集约式、立体化模式，向地下要空间；突破城市土地、空气、水源、绿地、人均城市空间、能源、环境等资源环境总量约束；对交通拥堵、空气污浊、噪音污染、视觉污染、城市看海、绿化不足、房地产财政转型、老城区活力下降等招致命的城市病进行综合整治；变中国制造为中国创造，培育国际领先的高端产业集群。

国外城市地下空间开发利用历史悠久，多以大型地下交通枢纽结合商业设施和停车场、融多种交通形式于一体的地下空间综合体类型呈现。在国际上，日本和欧美在地下空间的开发和建设处于领先地位，最先倡导并提出地下城市和城市地下空间的综合化和立体化开发理念。总体看，包含有多种交通方式或多种功能的地下空间综合体在许多国家时有出现，但尚未见集“城市地下综合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空间”城市地下综合体类型。因此，迫切需要开发地下空间综合体，适应国家绿色建筑和可持续发展战略。

发明内容

本发明提供六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体，以此来解决“交通拥堵、海绵城市、综合管廊”一体化的世界性城市发展难题、节约工程投资和打造“人在地上，物和车在地下”的绿色生态理想城市提供技术方案。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体，其特征在于：包括下层小型客车专用舱、上层小型客车专用舱、污水舱、雨水舱、电力舱、燃气舱、防爆安全舱、雨水收集与临时存储舱、备用舱、人行舱、单侧布置综合管廊舱、下层交通紧急疏散舱、上层交通紧急疏散舱、低风险综合管廊舱、综合管廊预留舱、圆形断面混凝土壳体、防渗保护层、竖向承重分割墙、综合管廊承重底板、地下交通承重底板、综合管廊隔墙、安全隔离墙、防撞墙、天然气防爆结构层、壳体墩、腹板、翼缘板、环形肋、类矩形空腔、槽形板连接螺栓、窄端墩底座、宽端墩顶面、墩体直面、墩体安装斜面；

所述圆形断面混凝土壳体设置为圆形防水混凝土外壳，所述圆形断面混凝土壳体外部设置有防渗保护层；所述圆形断面混凝土壳体的横断面竖向轴线设置有竖向承重分割墙；

所述圆形断面混凝土壳体内部由下向上设置5层承重水平板，且下面两层设置为综合管廊承重底板，中间两层设置为地下交通承重底板，最上层设置为综合管廊承重底板；所述5层承重水平板、竖向承重分割墙以及圆形断面混凝土壳体共同构成横纵交错的空间受力的格构式圆形断面混凝土壳体；将圆形断面混凝土壳体分隔成两个半圆；

所述圆形断面混凝土壳体内部的底层为第一层，所述第一层设置有两个类三角形舱，两个类三角形舱以竖向承重分割墙为轴对称，所述两个类三角形舱中一个设置为污水舱；所述两个类三角形舱中的另一个设置为雨水舱，也可采用舱体作为雨水管道，所述污水舱内设置有污水管道，所述雨水舱内设置有雨水管道，所述污水舱和雨水舱四周的圆形断面混凝土壳体、竖向承重分割墙、综合管廊承重底板均采用防水混凝土材料制成；

所述第一层上设置有第二层，第二层设置有四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙，所述竖向承重分割墙的一侧设置有电力舱，所述电力舱的另一侧设置有雨水收集与临时存储舱；所述竖向承重分割墙的另一侧设置有燃气舱；所述燃气舱内设置有防爆安全舱，所述防爆安全舱可设置为单独的分隔舱，也可在燃气舱内部增设可更换的防爆挂板，所述燃气舱的另一侧设置有备用舱；

所述备用舱，雨水收集与临时存储舱外围的圆形断面混凝土壳体、综合管廊承重底板、综合管廊隔墙优先采用防水混凝土板材料制成；

所述第二层上设置有第三层，第三层设置有四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙，所述竖向承重分割墙两侧设置有单侧布置综合管廊舱，所述单侧布置综合管廊舱的另一侧设置有人行舱；

所述第三层上设置有第四层，所述第四层上设置有第五层，第四层和第五层均设置有四个舱室，所述第四层每相邻的舱室之间和所述第五层每相邻的舱室之间均设置有安全隔离墙，所述第四层中的竖向承重分割墙的两侧均设置有下层小型客车专用舱，所述下层小型客车专用舱的另一侧设置有下层交通紧急疏散舱；所述第五层中的竖向承重分割墙的两侧均设置有上层小型客车专用舱；所述上层小型客车专用舱另一侧设置有上层交通紧急疏散舱；所述第四层和所述第五层中的靠近竖向承重分割墙一侧分别各设置至少一个小型客车专用车道，所述小型客车专用车道外侧分别各设置一条连续式紧急停车带；

所述第五层上设置有第六层，第六层优先设置四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙，所述竖向承重分割墙两侧均设置有低风险综合管廊舱，所述低风险综合管廊舱的另一侧设置有综合管廊预留舱；

所述下层小型客车专用舱和上层小型客车专用舱的两侧底部设置有连续的防撞墙(20)；

所述第四层和第五层中的竖向承重分割墙优先采用分段设置，且在沿洞口的方向即隧道的方向1000米~3000米范围内优先设置有可方便拆装的竖向承重分割墙；

所述第二层和第三层中的综合管廊隔墙优先上下对齐；

所述第二层和第一层中的的综合管廊承重底板的两边与圆形断面混凝土壳体相交节点处优先设置有壳体墩；

所述污水舱和雨水收集与临时存储舱之间和所述雨水舱和备用舱之间设置有多个联通洞口，所述洞口设置有防水门；优先采用混凝土阶梯连接；

雨水收集与临时存储舱与同侧的人行舱之间，以及备用舱与同侧的人行舱之间均分别设置多个联通通道，所述联通通道均优先设置有防水门；

所述电力舱和同侧的单侧布置综合管廊舱之间，以及燃气舱与同侧的单侧布置综合管廊舱之间均分别设置多个联通通道；

所述人行舱与单侧布置综合管廊舱之间均设置多个联通通道；同侧的人行舱和下层交通紧急疏散舱之间，以及同侧的下层交通紧急疏散舱和上层交通紧急疏散舱均设置多个联通通道；

所述下层小型客车专用舱和下层交通紧急疏散舱之间，以及上层小型客车专用舱和上层交通紧急疏散舱之间均设置安全隔离墙，所述安全隔离墙上设置有多个疏散门；疏散门具有防火功能；

雨水收集与临时存储舱、备用舱、人行舱、下层交通紧急疏散舱、上层交通紧急疏散舱、低风险综合管廊舱、综合管廊预留舱均设置有直接通往地表的紧急疏散通道，且优先均匀分布；

所述雨水收集与临时存储舱、备用舱、人行舱、下层交通紧急疏散舱、上层交通紧急疏散舱均设置有直接通往地表的紧急疏散通道，所述雨水收集与临时存储舱、人行舱、下层交通紧急疏散舱、上层交通紧急疏散舱均优先相互连通，同侧的备用舱、人行舱、下层交通紧急疏散舱、上层交通紧急疏散舱均优先相互连通。

作为一种优选的技术方案，所述圆形断面混凝土壳体采用防水混凝土材料制成，所述圆形断面混凝土壳体的外径优先设置在15m~25m之间，且厚度优先设置为外径的5%~10%之间，所述圆形断面混凝土壳体优先采用装配式作业，装配式的接缝处优先采用环向错缝和纵向错缝；所述环向错缝和纵向错缝在接缝进行防水处理。

作为一种优选的技术方案，所述防渗保护层采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一种或多种，当采用一种单一的防水层时，优先采用两层及两层以上的防水方式。

作为一种优选的技术方案，所述单侧布置综合管廊舱的通道设置在靠近综合管廊隔墙一侧。

作为一种优选的技术方案，所述综合管廊承重底板、地下交通承重底板优先采用装配式混凝土构件拼装；所述综合管廊承重底板和地下交通承重底板采用格构式槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁的一种，优先采用格构式槽形梁；所述综合管廊承重底板和地下交通承重底板的一端与竖向承重分割墙相连接，所述综合管廊承重底板和地下交通承重底板的另一端与圆形断面混凝土壳体相连接。

作为一种优选的技术方案，所述壳体墩的横截面设置为直角梯形，所述壳体墩包括窄端墩底座、宽端墩顶面、墩体直面、墩体安装斜面，所述宽端墩顶面设置在顶部，所述窄端墩底座设置在底部，所述宽端墩顶面的宽度设置为窄端墩底座宽度的2~3倍之间；所述壳体墩优先采用预制装配式混凝土结构制成。

作为一种优选的技术方案，所述的格构式槽形梁包括腹板、翼缘板、环形肋、类矩形空腔、槽形板连接螺栓，在两腹板之间设置有若干环形肋，所述环形肋优先均匀分布，所述环形肋的高度小于腹板的净高，所述环形肋的上部与翼缘板采用整体连接；所述环形肋上设置有类矩形空腔，所述类矩形空腔设置为矩形，且矩形的四角处采用圆弧过渡；两个格构式槽形梁相邻腹板之间采用槽形板连接螺栓连接。

作为一种优选的技术方案，所述天然气防爆结构层优先采用混凝土结构制成，所述混凝土结构优先添加纤维，所述纤维优先采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述防撞墙优先采用预制装配式拼装。与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：（1）统筹各类市政管线规划、建设和管理，解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题；（2）有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展，提高城市综合承载能力和城镇化发展质量；（3）有利于增加公共产品的投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力，变粗放式、摊大饼城市发展模式为集约式、立体化模式；（4）突破城市土地、空气、水源、绿地、人均城市空间、能源、环境等资源环境总量约束；（5）对交通拥堵、空气污浊、噪音污染、视觉污染、城市看海、绿化不足、房地产财政转型、老城区活力下降等进行综合整治，变中国制造为中国创造，培育国际领先的高端产业集群。

附图

图1为本发明六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体横断面示意图；

图2为格构式槽形梁横断面示意图；

图3为壳体墩横断面示意图。

图中：1为下层小型客车专用舱；2为上层小型客车专用舱；3为污水舱；4为雨水舱；5为电力舱；6为燃气舱；7为防爆安全舱；8为雨水收集与临时存储舱；9为备用舱；10为人行舱；11为单侧布置综合管廊舱；12为下层交通紧急疏散舱；13为上层交通紧急疏散舱；14为低风险综合管廊舱；15为综合管廊预留舱；16为圆形断面混凝土壳体；17为防渗保护层；18为竖向承重分割墙；19为综合管廊承重底板；20为地下交通承重底板；21为综合管廊隔墙；22为安全隔离墙；23为防撞墙；24为天然气防爆结构层；25为壳体墩；20-1为腹板；20-2为翼缘板；20-3为环形肋20-4为类矩形空腔；20-5为槽形板连接螺栓；25-1为窄端墩底座；25-2为宽端墩顶面；25-3为墩体直面；25-4为墩体安装斜面。

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。

如图1~图3所示，六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体，一种六层圆形交通、综合管廊和海绵城市地下综合体，其特征在于：包括下层小型客车专用舱1、上层小型客车专用舱2、污水舱3、雨水舱4、电力舱5、燃气舱6、防爆安全舱7、雨水收集与临时存储舱8、备用舱9、人行舱10、单侧布置综合管廊舱11、下层交通紧急疏散舱12、上层交通紧急疏散舱13、低风险综合管廊舱14、综合管廊预留舱15、圆形断面混凝土壳体16、防渗保护层17、竖向承重分割墙18、综合管廊承重底板19、地下交通承重底板20、综合管廊隔墙21、安全隔离墙22、防撞墙23、天然气防爆结构层24、壳体墩25、腹板20-1、翼缘板20-2、环形肋20-3、类矩形空腔20-4、槽形板连接螺栓20-5、窄端墩底座25-1、宽端墩顶面25-2、墩体直面25-3、墩体安装斜面25-4；

所述圆形断面混凝土壳体16设置为圆形防水混凝土外壳，所述圆形断面混凝土壳体16外部设置有防渗保护层17；所述圆形断面混凝土壳体16的横断面竖向轴线设置有竖向承重分割墙18；

所述圆形断面混凝土壳体16内部由下向上设置5层承重水平板，且下面两层设置为综合管廊承重底板19，中间两层设置为地下交通承重底板20，最上层设置为综合管廊承重底板19；所述5层承重水平板、竖向承重分割墙18以及圆形断面混凝土壳体16共同构成横纵交错的空间受力的格构式圆形断面混凝土壳体；

所述圆形断面混凝土壳体16内部的底层为第一层，所述第一层设置有两个类三角形舱，两个类三角形舱以竖向承重分割墙18为轴对称，所述两个类三角形舱中一个设置为污水舱3；所述两个类三角形舱中的另一个设置为雨水舱4，所述污水舱3内设置有污水管道，所述雨水舱4内设置有雨水管道，所述污水舱3和雨水舱4四周的圆形断面混凝土壳体16、竖向承重分割墙18、综合管廊承重底板19均采用防水混凝土材料制成；

所述第一层上设置有第二层，第二层设置有四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙21，所述竖向承重分割墙18的一侧设置有电力舱5，所述电力舱5的另一侧设置有雨水收集与临时存储舱8；所述竖向承重分割墙18的另一侧设置有燃气舱6；所述燃气舱6内设置有防爆安全舱7，所述防爆安全舱7可设置为单独的分隔舱，也可在燃气舱6内部增设可更换的防爆挂板，所述燃气舱6的另一侧设置有备用舱9；

所述备用舱9，雨水收集与临时存储舱8外围的圆形断面混凝土壳体16、综合管廊承重底板19、综合管廊隔墙21优先采用防水混凝土板材料制成；

所述第二层上设置有第三层，第三层设置有四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙21，所述竖向承重分割墙18两侧设置有单侧布置综合管廊舱11，所述单侧布置综合管廊舱11的另一侧设置有人行舱10；

所述第三层上设置有第四层，所述第四层上设置有第五层，第四层和第五层均设置有四个舱室，所述第四层每相邻的舱室之间和所述第五层每相邻的舱室之间均设置有安全隔离墙22，所述第四层中的竖向承重分割墙18的两侧均设置有下层小型客车专用舱1，所述下层小型客车专用舱1的另一侧设置有下层交通紧急疏散舱12；所述第五层中的竖向承重分割墙18的两侧均设置有上层小型客车专用舱2；所述上层小型客车专用舱2另一侧设置有上层交通紧急疏散舱13；所述第四层和所述第五层中的靠近竖向承重分割墙18一侧分别各设置至少一个小型客车专用车道，所述小型客车专用车道外侧分别各设置一条连续式紧急停车带；

所述第五层上设置有第六层，第六层优先设置四个舱室，所述每相邻的舱室之间设置有综合管廊隔墙21，所述竖向承重分割墙18两侧均设置有低风险综合管廊舱14，所述低风险综合管廊舱14的另一侧设置有综合管廊预留舱15；

所述下层小型客车专用舱1和上层小型客车专用舱2的两侧底部设置有连续的防撞墙(20)；

所述第四层和第五层中的竖向承重分割墙18优先采用分段设置，且在沿洞口的方向即隧道的方向1000米~3000米范围内优先设置有可方便拆装的竖向承重分割墙18；

所述第二层和第三层中的综合管廊隔墙21优先上下对齐；

所述第二层和第一层中的的综合管廊承重底板19的两边与圆形断面混凝土壳体16相交节点处优先设置有壳体墩25；

所述污水舱3和雨水收集与临时存储舱8之间和所述雨水舱4和备用舱9之间设置有多个联通洞口，所述洞口设置有防水门；

雨水收集与临时存储舱8与同侧的人行舱10之间，以及备用舱9与同侧的人行舱10之间均分别设置多个联通通道，所述联通通道均优先设置有防水门；

所述电力舱5和同侧的单侧布置综合管廊舱11之间，以及燃气舱6与同侧的单侧布置综合管廊舱11之间均分别设置多个联通通道；

所述人行舱10与单侧布置综合管廊舱11之间均设置多个联通通道；同侧的人行舱10和下层交通紧急疏散舱12之间，以及同侧的下层交通紧急疏散舱12和上层交通紧急疏散舱13均设置多个联通通道；

所述下层小型客车专用舱1和下层交通紧急疏散舱12之间，以及上层小型客车专用舱2和上层交通紧急疏散舱13之间均设置安全隔离墙22，所述安全隔离墙22上设置有多个疏散门；

雨水收集与临时存储舱8、备用舱9、人行舱10、下层交通紧急疏散舱12、上层交通紧急疏散舱13、低风险综合管廊舱14、综合管廊预留舱15均设置有直接通往地表的紧急疏散通道，且优先均匀分布；

所述雨水收集与临时存储舱8、备用舱9、人行舱10、下层交通紧急疏散舱12、上层交通紧急疏散舱13均设置有直接通往地表的紧急疏散通道，所述雨水收集与临时存储舱8、人行舱10、下层交通紧急疏散舱12、上层交通紧急疏散舱13均优先相互连通，同侧的备用舱9、人行舱10、下层交通紧急疏散舱12、上层交通紧急疏散舱13均优先相互连通。

作为一种优选的技术方案，所述圆形断面混凝土壳体16采用防水混凝土材料制成，所述圆形断面混凝土壳体16的外径优先设置在15m~25m之间，且厚度优先设置为外径的5%~10%之间，所述圆形断面混凝土壳体16优先采用装配式作业，装配式的接缝处优先采用环向错缝和纵向错缝；所述环向错缝和纵向错缝在接缝进行防水处理。

作为一种优选的技术方案，所述防渗保护层17采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一种或多种，当采用一种单一的防水层时，优先采用两层及两层以上的防水方式。

作为一种优选的技术方案，所述单侧布置综合管廊舱11的通道设置在靠近综合管廊隔墙21一侧。

作为一种优选的技术方案，所述综合管廊承重底板19、地下交通承重底板20优先采用装配式混凝土构件拼装；所述综合管廊承重底板19和地下交通承重底板20采用格构式槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁的一种，优先采用格构式槽形梁；所述综合管廊承重底板19和地下交通承重底板20的一端与竖向承重分割墙18相连接，所述综合管廊承重底板19和地下交通承重底板20的另一端与圆形断面混凝土壳体16相连接。

作为一种优选的技术方案，所述壳体墩25的横截面设置为直角梯形，所述壳体墩25包括窄端墩底座25-1、宽端墩顶面25-2、墩体直面25-3、墩体安装斜面25-4，所述宽端墩顶面25-2设置在顶部，所述窄端墩底座25-1设置在底部，所述宽端墩顶面25-2的宽度设置为窄端墩底座25-1宽度的2~3倍之间；所述壳体墩25优先采用预制装配式混凝土结构制成。

作为一种优选的技术方案，所述的格构式槽形梁包括腹板20-1、翼缘板20-2、环形肋20-3、类矩形空腔20-4、槽形板连接螺栓20-5，在两腹板20-1之间设置有若干环形肋20-3，所述环形肋20-3优先均匀分布，所述环形肋20-3的高度小于腹板20-1的净高，所述环形肋20-3的上部与翼缘板20-2采用整体连接；所述环形肋20-3上设置有类矩形空腔20-4，所述类矩形空腔20-4设置为矩形，且矩形的四角处采用圆弧过渡；两个格构式槽形梁相邻腹板20-1之间采用槽形板连接螺栓20-5连接。

作为一种优选的技术方案，所述天然气防爆结构层24优先采用混凝土结构制成，所述混凝土结构优先添加纤维，所述纤维优先采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述防撞墙23优先采用预制装配式拼装。

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。