⑴断面形状比选

①圆形涵管圆形混凝土涵管制造工艺成熟，生产方便，结构受力有利，材料使用量较少，成本较为低廉，因而广泛用于输水管中。然而在地下综合管廊中应用的缺点是，圆形断面中布置管道不尽方便，不能有效利用空间，空间利用率低，至使在管廊内布置相同数量管线时圆管的直径需加大，增加工程成本，也增加了对地下空间断面的占用。为此一些大城市开始开发异形混凝土涵管作为电力、热力等管线的套管和地下综合管廊的管材。

②矩形涵管

矩形混凝土涵管(称为箱涵或方涵)因其形状简单，空间大，可以按地下空间要求改变宽和高的尺寸，布置管线面积利用充分，因而至今是用得最多的一种管型。缺点是结构受力不利，相同内部空间的涵管，用钢量和混凝土材料用量较多，成本加大。

③异形(三圆拱涵、四圆拱涵、多弧拱涵等)涵管

异形混凝土涵管即是为抑制圆形和矩形混凝土涵管的缺点、综合其优点而研制开发适用于地下综合管廊的新型混凝土涵管。

这三类涵管的特点，顶部都是近似于圆弧的拱形，结构受力合理，地下综合管廊大多宽度要求大，这三类涵管可以通过合理选用断面形状提高涵管承载力，因而使用这类异形混凝土涵管节省较多材料；可以按照地下空间使用规划，调整异形涵管的宽和高，合理占用地下空间；可按照进入管廊的管线要求设计成理想的断面形状，优化布置，减小断面尺寸；异形混凝土涵管接头全部使用橡胶圈柔性接口，能承受1.0~2.0MPa以上的抗渗要求，在地基发生不均匀沉降、顶进法施工中发生转角或受外荷载(地震等)作用管道发生位移或转角时，仍能保持良好的闭水性能，抗地震功能极强；也可类似圆管那样，利用其接口在一定转角范围内具有良好的抗渗性，设计敷设为弧线形管道；这三类涵管外形均可设计成弧线形，因而顶进法施工中降低对地层土壤稳定自立性要求，克服了矩形涵管的缺点、也可使用于顶进法施工工程中。

预制异形混凝土涵管都带有平底形管座，相当于在管上预制有混凝土基础，与圆管相比，可降低对地基承载力的要求及提高涵管承载能力；管道回填土层夯实易操作、加快施工速度、保证密实效果，简化施工、减少费用。在不良地基软弱土层中应用，更显其优越性。

一般进入综合管廊的高压电力电缆要求单独置舱，避免对通信等设施的干扰，也为保障安全。因而随着综合管廊建设发展，单舱的形式将为双舱及三舱所取代。圆形涵管如需改为双舱，传统的生产工艺不能用于制造双舱的圆管，如采用立式振动等工艺生产，那么不应再采用圆形断面，可设计为优点更多的异形涵管。生产双舱、三舱异形混凝土涵管工艺上并无难度，分割成多舱后，功能上更能满足进入管廊管线要求，而结构上内力减小，材料用量更少，成本可下降。

从上述比选，三圆拱涵、四圆拱涵、多弧拱涵等异形混凝土涵管较圆形和矩形断面涵管在地下综合管廊中应用有更大的优势，在地下综合管廊建设中可更多选用异形混凝土涵管。

图11端面压缩胶圈密封形式

⑵接口形式

混凝土涵管的连接方式是形成管道质量的重要因素。混凝土涵管的连接方式应保证：①在管道全寿命过程中接口密封的可靠性；②混凝土涵管的连接方式应能适应施工工艺的要求，可用于开槽施工工法，也能用于不开槽顶进工法施工；③混凝土涵管的连接应便于生产制造；④混凝土涵管的连接方式形式简单、成本低廉。

混凝土涵管连接形式主要有两种：构件间带有纵向锁紧装置(纵向串接接口)的连接。构件间无约束锁紧装置的连接。构件间无约束锁紧装置的连接又分为刚性接口和柔性接口。

①带有纵向锁紧装置的连接——纵向串接方式(涵管端面压缩胶圈密封)

带有纵向锁紧装置的连接把每节管子连接成整体，所用的方法即是在涵管中预留穿筋孔道，管节安装时穿入高强钢筋螺杆或钢绞线，经张拉锁紧，管节就被串联成有一定刚度的整体管道，用以抗御基础不均匀沉降。

因各节涵管纵向具有压力，故此类管道常用管子端面压缩胶圈作接口密封形式。接口密封材料需用遇水膨胀胶圈。

图12混凝土箱涵纵向预应力钢筋张拉连接方法

图13多个箱涵纵向连接示意图

(弧号外数字，构件长度为1.5m；弧号内数字构件长度为2m)

纵向串接可以在两个管节之间连接，也可在施工条件允许下，在多个管节间实施连接(如图片13所示)，以减少操作工序，加快施工工程进度。

弧形管道施工方式按转弯半径制作有一定角度异形箱涵。

带有纵向锁紧装置的连接——纵向串接方式，使涵管连接成为一个整体的管道，当管道基础发生沉降时，纵向串接筋施加的预应力作用在整个箱涵断面上，可以以此平衡基础沉降应力。

②构件间无约束锁紧装置的连接

管节间不带纵向锁紧装置，依赖承口与插口工作面斜面的间隙压缩胶圈密封涵管的接口，因而称之为“工作面压缩胶圈密封”形式。

构件间无约束锁紧装置的连接管节，又分为刚性接口和柔性接口方式。接口形式主要有以下几种：

a.小企口接口，用砂浆或弹性材料密封；

b.大企口胶圈密封接口，其分为带胶圈槽的接口和无胶圈槽接口、单胶圈密封和双胶圈密封接接口；

c.钢承口接口，与大企口密封接口相同可分为带胶圈槽的接口和无胶圈槽接口、单胶圈密封和双胶圈密封接口。

图14涵管常用接口形式示意图

③构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合连接

应用在综合管廊中的箱涵，管道中安装有上水、中水与供热管线，此类管线大都以钢材制作，大型综合管廊为避免在此类管线中引起纵向应力，要求限止箱涵管道的沉降变形。故而我们设计了工作面压缩胶圈密封方式与纵向串接方式相接合的接口——构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合连接。

承口工作面

构件间有约束锁紧装置与工作面压缩胶圈密封组合接口承口形式。

此种接口即能分别用作工作面压缩胶圈密封接口、纵向串接端面压缩胶圈密封接口，又能形成工作面压缩胶圈密封方式与纵向串接相接合的接口，是我国独创的用于混凝土涵管的新型接口。

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