四层类阶梯形城市地下综合体的制作方法

本发明属于城市地下道路工程与市政设施技术领域，特别是涉及一种四层类阶梯形城市地下综合体。

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、容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许多国家时有出现，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。我国现有的地下综合体之中，仍然存在集成与一体化的问题，施工困难，很多的地下工程都没有合理的拆分这样进行产业化会碰到瓶颈，降低我们施工的效率，延长工期，给人们生活带来不便。用我国现有的技术来说，制造阶梯形的及矩形的混凝土壳体技术已经相当成熟，拼接十分方便。我国现有的地下工程中并没有很完善的海绵城市用舱的建设，污水、雨水、自来水等管道规划杂乱，给人们的生活带来不便，新的建筑的建设也要考虑水的问题，没有水就建不了建筑。而本发明会集成海绵城市用舱，用于水的利用，融入海绵城市的建设。我国现有的地下综合体中，有很多综合体的受力情况不是很理想，有的会造成大面积的沉降、破坏等等，这都是受力不均导致的，本发明的类阶梯型地下综合体，受力均匀，使结构达到更加稳定状态。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。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种四层类阶梯形城市地下综合体。

一种四层类阶梯形城市地下综合体，包括混合车道专用舱、小型客车舱、人行舱、地下停车场、海绵城市用舱、电信舱、燃气舱、电力舱、无电综合管廊舱、类阶梯形断面混凝土壳体、防渗保护层、竖向承重分割墙、地下交通承重底板、综合管廊承重底板、天然气防爆隔离舱、横向承重分割墙、综合管廊隔墙、防撞墙以及安全隔离墙；所述类阶梯形断面混凝土壳体的横断面为类倒置阶梯形，类阶梯形断面混凝土壳体外包覆有连续的防渗保护层；竖向承重分割墙位于类阶梯形断面混凝土壳体的竖直中线处，垂直于竖向承重分割墙由上至下分别设有地下交通承重底板、横向承重分割墙以及综合管廊承重底板，将类阶梯形断面混凝土壳体由下至上分为四层，第四层和第三层为一个阶梯，为交通层；第二层和第一层各为一个阶梯；第一层中在竖向承重分割墙的两侧各设有一间海绵城市用舱；第二层中在竖向承重分割墙左右分别设为燃气舱和电力舱，电信舱与燃气舱相邻，并且中间隔有综合管廊隔墙，并延伸至第四层；燃气舱内部加设天然气防爆隔离舱；无电综合管廊舱与电力舱相邻，之间同样隔有综合管廊隔墙，并延伸至第四层；第三层中在竖向承重分割墙的两侧各设有一间小型客车舱，小型客车舱中竖向承重分割墙与横向承重分割墙的交汇处设有防撞墙，与小型客车舱相邻的是人行舱；第四层中在竖向承重分割墙的两侧各设有一间混合车道专用舱，混合车道专用舱中竖向承重分割墙与地下交通承重底板的交汇处设有防撞墙，与混合车道专用舱相邻的是地下停车场；相邻的人行舱和混合车道专用舱之间设有安全隔离墙并延伸至第三层，相邻的地下停车场和小型客车舱之间同样设有安全隔离墙并延伸至第三层。

一种四层类阶梯形城市地下综合体的制作为：竖向承重分割墙和横向承重分割墙把整个综合体分为四部分，一二层由竖向承重分割墙分为左右两个阶梯形状的部分，三四层由竖向承重分割墙分为左右两个矩形形状的部分；制作时，分别依次进行左矩形、右矩形、左阶梯形、右阶梯形的制作，轻而易举的进行综合体每部分的制作并拼装在一起。

作为一种优选的技术方案：所述海绵城市用舱内部均设置有防水层，可进行污水的排放与收集，并进行可用水的存储与释放，在无用的时候把水收集起来；海绵城市用舱设置有雨水管道，也可采用舱体作为雨水管道。

作为一种优选的技术方案：所述交通层的竖向承重分割墙采用分段设置，在1000m-3000m范围内设置可人工拆装的竖向承重分割墙；所述同侧的地下停车场和人行舱之间设置有多个联通通道；所述安全隔离墙上开设多个疏散门，疏散门具有防火功能；所述海绵城市用舱、电力舱、电信舱、燃气舱以及无电综合管廊舱内均设有多个通往人行舱和地下停车场的安全通道；所述地下停车场、人行舱以及无电综合管廊内都均匀设有多个直接通往地表的紧急疏散通道；在紧急疏散通道附近同侧的地下停车场亦是下层交通紧急疏散舱，人行舱亦是上层交通紧急疏散舱。

作为一种优选的技术方案：所述类阶梯形断面混凝土壳体采用防水混凝土，采用装配式作业，装配接缝用环向错缝和纵向错缝，且接缝进行防水处理。

作为一种优选的技术方案：所述防渗保护层可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中的一种或多种；当采用一种防水层材料时，采用两层及以上的防水层。

作为一种优选的技术方案：所述天然气防爆隔离舱采用混凝土结构，且添加纤维，纤维可采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维或聚丙烯纤维；所述防撞墙采用预制装配式拼装。

作为一种优选的技术方案：所述地下交通承重底板、综合管廊承重底板以及横向承重分割墙采用装配式混凝土构件拼装；可采用槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁，并且优先采用格构式槽形梁。

作为一种优选的技术方案：所述格构式槽形梁包括腹板、翼缘板、环形肋、类矩形空腔以及槽形板连接螺栓；两腹板与翼缘板构成三面封闭一面开口结构，结构内部均匀设置有若干环形肋，环形肋上部与翼缘板整体连接；环形肋上开设类矩形空腔，空腔为矩形，且在矩形的四角采用圆弧过渡；两格构式槽形梁的相邻腹板采用槽形板连接螺栓进行垂直连接。

本发明的有益效果是：（1）综合体底下一二层布置为阶梯形状，使结构受力更加稳定，设置的阶梯形可以使土压力，集中应力等相对于矩形等达到一个更好的状态；（2）阶梯形给整体结构提供一个对称的可靠支点，使内层结构的内力显著降低；工业化拆分十分便利，且便于生产，易于安装，有利于推动工业化进程；（4）底层得到充分利用，并且更加安全，对建设海绵城市提出贡献，优化污水的排放收集。（5）舱体位置布置更加合理，使地下综合体的功能得到充分利用，有很好的社会效益。（6）地下四层在设置交通层的同时，两边设置为人行舱，可以方便人民出行，无论是行走还是交通工具，提高人们出行效率，减轻地面上道路人行的压力。（7）地下三层在设置交通层的同时，两边设置为地下停车场，车辆可以通过地下停车场直接进入交通层，方便出行，节省出行时间，减轻地面上道路车辆行驶的压力。

附图说明

图1为一种四层类阶梯形城市地下综合体的横断面示意图；

图2为机动交通层底板横断面示意图；

图中：1混合车道专用舱、2小型客车舱、3人行舱、4地下停车场、5海绵城市用舱、6电信舱、7燃气舱、8电力舱、9无电综合管廊舱、10类阶梯形断面混凝土壳体、11防渗保护层、12竖向承重分割墙、13地下交通承重底板、13-1腹板、13-2翼缘板、13-3环形肋、13-4类矩形空腔、13-5槽形板连接螺栓、14综合管廊承重底板、15天然气防爆隔离舱、16横向承重分割墙、17综合管廊隔墙、18防撞墙、19安全隔离墙。

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。

参考附图，一种四层类阶梯形城市地下综合体，包括混合车道专用舱1、小型客车舱2、人行舱3、地下停车场4、海绵城市用舱5、电信舱6、燃气舱7、电力舱8、无电综合管廊舱9、类阶梯形断面混凝土壳体10、防渗保护层11、竖向承重分割墙12、地下交通承重底板13、综合管廊承重底板14、天然气防爆隔离舱15、横向承重分割墙16、综合管廊隔墙17、防撞墙18以及安全隔离墙19；所述类阶梯形断面混凝土壳体10的横断面为类倒置阶梯形，类阶梯形断面混凝土壳体10外包覆有连续的防渗保护层11；竖向承重分割墙12位于类阶梯形断面混凝土壳体10的竖直中线处，垂直于竖向承重分割墙12由上至下分别设有地下交通承重底板13、横向承重分割墙16以及综合管廊承重底板14，将类阶梯形断面混凝土壳体10由下至上分为四层，第四层和第三层为一个阶梯，为交通层；第二层和第一层各为一个阶梯；第一层中在竖向承重分割墙12的两侧各设有一间海绵城市用舱5；第二层中在竖向承重分割墙12左右分别设为燃气舱7和电力舱8，电信舱6与燃气舱7相邻，并且中间隔有综合管廊隔墙17，并延伸至第四层；燃气舱7内部加设天然气防爆隔离舱15；无电综合管廊舱9与电力舱8相邻，之间同样隔有综合管廊隔墙17，并延伸至第四层；第三层中在竖向承重分割墙12的两侧各设有一间小型客车舱2，小型客车舱2中竖向承重分割墙12与横向承重分割墙16的交汇处设有防撞墙18，与小型客车舱2相邻的是人行舱3；第四层中在竖向承重分割墙12的两侧各设有一间混合车道专用舱1，混合车道专用舱1中竖向承重分割墙12与地下交通承重底板13的交汇处设有防撞墙18，与混合车道专用舱1相邻的是地下停车场4；相邻的人行舱3和混合车道专用舱1之间设有安全隔离墙19并延伸至第三层，相邻的地下停车场4和小型客车舱2之间同样设有安全隔离墙19并延伸至第三层。

一种四层类阶梯形城市地下综合体的制作为：竖向承重分割墙12和横向承重分割墙16把整个综合体分为四部分，一二层由竖向承重分割墙12分为左右两个阶梯形状的部分，三四层由竖向承重分割墙12分为左右两个矩形形状的部分；制作时，分别依次进行左矩形、右矩形、左阶梯形、右阶梯形的制作，轻而易举的进行综合体每部分的制作并拼装在一起。

作为一种优选的技术方案：所述海绵城市用舱5内部均设置有防水层，可进行污水的排放与收集，并进行可用水的存储与释放，在无用的时候把水收集起来；海绵城市用舱5设置有雨水管道，也可采用舱体作为雨水管道。

作为一种优选的技术方案：所述交通层的竖向承重分割墙12采用分段设置，在1000m-3000m范围内设置可人工拆装的竖向承重分割墙12；所述同侧的地下停车场4和人行舱3之间设置有多个联通通道；所述安全隔离墙19上开设多个疏散门，疏散门具有防火功能；所述海绵城市用舱5、电力舱8、电信舱6、燃气舱7以及无电综合管廊舱9内均设有多个通往人行舱3和地下停车场4的安全通道；所述地下停车场4、人行舱3以及无电综合管廊17内都均匀设有多个直接通往地表的紧急疏散通道；在紧急疏散通道附近同侧的地下停车场4亦是下层交通紧急疏散舱，人行舱3亦是上层交通紧急疏散舱。

作为一种优选的技术方案：所述类阶梯形断面混凝土壳体10采用防水混凝土，采用装配式作业，装配接缝用环向错缝和纵向错缝，且接缝进行防水处理。

作为一种优选的技术方案：所述防渗保护层11可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中的一种或多种；当采用一种防水层材料时，采用两层及以上的防水层。

作为一种优选的技术方案：所述天然气防爆隔离舱15采用混凝土结构，且添加纤维，纤维可采用碳纤维、钢纤维、玻璃纤维或聚丙烯纤维；所述防撞墙18采用预制装配式拼装。

作为一种优选的技术方案：所述地下交通承重底板13、综合管廊承重底板14以及横向承重分割墙16采用装配式混凝土构件拼装；可采用槽形梁、T形梁、马蹄形梁或箱型梁，并且优先采用格构式槽形梁。

作为一种优选的技术方案：所述格构式槽形梁包括腹板13-1、翼缘板13-2、环形肋13-3、类矩形空腔13-4以及槽形板连接螺栓13-5；两腹板13-1与翼缘板13-2构成三面封闭一面开口结构，结构内部均匀设置有若干环形肋13-3，环形肋13-3上部与翼缘板13-2整体连接；环形肋13-3上开设类矩形空腔13-4，空腔为矩形，且在矩形的四角采用圆弧过渡；两格构式槽形梁的相邻腹板13-1采用槽形板连接螺栓13-5进行垂直连接。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。