多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，該通道包括鋼筋混凝土基礎(chǔ)和弧形拱身，所述弧形拱身外側(cè)用回填層回填，所述弧形拱身的下端兩排拱腳分別固定于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，所述弧形拱身采用三種不同半徑的圓弧形波紋鋼板，包括半徑為RT的頂板、半徑為RC的上側(cè)板和半徑為RS的下側(cè)板，板間通過(guò)高強(qiáng)螺栓拼接，所述拼接處圓滑過(guò)渡。本實(shí)用新型可以根據(jù)通道的尺寸要求提供經(jīng)濟(jì)的矢跨比，對(duì)地基承載力要求低，同時(shí)采用推力梁可提高拱肩處的截面剛度，便于拱腳線以上部分回填土的壓實(shí)。本實(shí)用新型可用于不良地質(zhì)條件下替代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土埋置式結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及公路市政【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道。

【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)公路或市政工程中常見(jiàn)的人行或汽車(chē)通道一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如蓋板式通道、箱形通道或框架橋式通道，此類(lèi)結(jié)構(gòu)一般對(duì)地基承載力要求較高，尤其在高填方路段，以及在軟土、濕陷性黃土、膨脹土、多年凍土等不良地質(zhì)條件路段，或在土層分布不均勻的路段，地基處理費(fèi)用很高。同時(shí)為避免這類(lèi)剛性混凝土結(jié)構(gòu)因不均勻沉降發(fā)生開(kāi)裂破壞，必須加大結(jié)構(gòu)尺寸和增加鋼筋用量，這轉(zhuǎn)而對(duì)地基造成更大壓力。因此，在不良地基中，通道往往不得已只能用橋梁替代，造成工程費(fèi)用的大幅增加。
[0003]隨著鋼材生產(chǎn)、加工工藝的逐步提高，環(huán)保意識(shí)的逐步增強(qiáng)，波紋鋼板結(jié)構(gòu)由于其具有受力性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、施工工期短、使用壽命長(zhǎng)、行車(chē)舒適性好的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)公路、市政建設(shè)中，正日益得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]大跨徑波紋鋼圓管或波紋鋼板圓拱形結(jié)構(gòu)也可用作通道，但由于采用單一半徑的圓弧形結(jié)構(gòu)，往往難以滿足通道尺寸的個(gè)性化需要，例如凈寬和凈高尺寸要求可能不同?’另夕卜，采用波紋鋼圓管作為通道也造成材料浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輕質(zhì)、柔性的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，在滿足通行跨徑要求的基礎(chǔ)上能有效地降低矢高，柔性管身能有效地適應(yīng)地基的不均勻沉降，降低地基承載力要求，開(kāi)口結(jié)構(gòu)能有效減小結(jié)構(gòu)埋深，節(jié)省工程量。這種通道具有良好的耐久性和經(jīng)濟(jì)性，可替代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土通道。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，該通道包括鋼筋混凝土基礎(chǔ)和弧形拱身，所述弧形拱身的下端兩排拱腳分別固定于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，所述弧形拱身采用三種不同半徑的圓弧形波紋鋼板，包括半徑為Rt的頂板、半徑為Rc的上側(cè)板和半徑為Rs的下側(cè)板，板之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓拼接，所述拼接處圓滑過(guò)渡。所述弧形拱身外側(cè)和頂部均有回填土。
[0007]所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)與拱腳之間可采用槽鋼和螺栓固定，即所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)上表面固定有槽口向上的不對(duì)稱(chēng)槽鋼，所述槽鋼的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿5?10cm，所述槽鋼通過(guò)埋置在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的錨固螺栓固定。所述拱腳置于槽鋼的槽內(nèi)，所述拱腳通過(guò)螺栓與槽鋼的外槽沿固定。
[0008]所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)與拱腳之間也可采用凹槽、槽鋼和螺栓固定，即所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳的條狀凹槽，所述凹槽垂直于所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)的上表面，所述凹槽內(nèi)固定有槽口向上的槽鋼，所述槽鋼的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿5?10cm，且外側(cè)槽沿高于凹槽頂部，內(nèi)側(cè)槽沿與凹槽頂部平齊，所述槽鋼通過(guò)埋置在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的錨固鋼筋固定。所述拱腳置于槽鋼內(nèi)，所述拱腳通過(guò)螺栓與槽鋼伸出凹槽的外槽邊沿固定。
[0009]所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)與拱腳之間還可采用槽口灌漿固定，即所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)的上表面為水平面，在該水平面上開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳的條狀固定槽，所述拱腳置于固定槽內(nèi)，固定槽側(cè)壁與拱腳之間有間隙，所述固定槽與拱腳之間填充灌漿材料。
[0010]所述弧形拱身兩側(cè)外壁表面3/4矢高處分別固定有與通道平行的條狀推力梁，所述推力梁具有沿長(zhǎng)度方向延伸的水平面和豎直面。
[0011]進(jìn)一步地，所述推力梁為三棱柱體，該三棱柱體的一面與所述弧形拱身的外壁表面形狀相對(duì)應(yīng)，并緊貼于所述弧形拱身的外壁表面，其余兩面分別為豎直面和水平面。
[0012]再進(jìn)一步地，所述推力梁為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，所述推力梁內(nèi)沿長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置有多根彎螺桿，其一端垂直穿過(guò)弧形拱身的外表面上的連接孔，并通過(guò)螺帽固定于弧形拱身上。
[0013]再進(jìn)一步地，所述推力梁內(nèi)間隔設(shè)置有直徑12mm的縱向通長(zhǎng)鋼筋。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]I)本實(shí)用新型采用三種不同半徑的波紋鋼板拼接成弧形拱身，可以根據(jù)需要提供經(jīng)濟(jì)的矢跨比(矢高/跨徑)，比圓管形截面節(jié)省材料；
[0016]2)本實(shí)用新型拱腳處設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)，波紋鋼板與基礎(chǔ)之間通過(guò)槽口灌漿固定或通過(guò)預(yù)埋槽鋼用螺栓固定，幫助側(cè)面填土抵抗豎向荷載產(chǎn)生的水平推力，保證弧形拱身的堅(jiān)固和穩(wěn)定；
[0017]3)本實(shí)用新型適應(yīng)性強(qiáng)，波紋鋼板具有良好的柔性，可有效適應(yīng)一定程度的變形，通過(guò)與周?chē)钔林g的相互作用發(fā)揮其受力性能，對(duì)地基承載力要求低，可用于不良地質(zhì)條件下替代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土埋置式結(jié)構(gòu)；
[0018]4)本實(shí)用新型在弧形拱身的拱肩處設(shè)置混凝土推力梁，能將拱身水平推力有效傳遞到側(cè)面填土，從而提高拱身肩部的剛度，減小拱頂填土作用下的局部變形，有效增強(qiáng)了拱形通道的承載能力。
[0019]5)本實(shí)用新型可采用工廠制作，能有效保證加工質(zhì)量。
[0020]6)本實(shí)用新型安裝快捷，可大幅縮短施工工期；
[0021]7)本實(shí)用新型與同等跨徑鋼筋混凝土箱型通道相比，綜合造價(jià)可節(jié)省10%?30% ；
[0022]8)本實(shí)用新型利于環(huán)保。大量減少水泥、砂石用量，改擴(kuò)建(移位或接長(zhǎng))時(shí)可拆除重新利用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的立體圖；
[0024]圖2為弧形拱身的截面圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型的截面圖(帶弧形拱身和混凝土基礎(chǔ))；
[0026]圖4為推力梁的截面圖；
[0027]圖5為實(shí)施例1中拱腳連接固定的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為實(shí)施例2中拱腳連接固定的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為實(shí)施例3中拱腳連接固定的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖中，1.鋼筋混凝土基礎(chǔ)、1.1.固定槽、1.2.槽鋼、1.3.凹槽、1.4.灌漿材料、
2.弧形拱身、2.1.拱腳、3.回填層、4.推力梁、4.1.混凝土、4.2.彎螺桿、4.3.縱向通長(zhǎng)鋼筋、5.拱腳線、6.螺帽、7.錨固螺栓、8.槽鋼錨固鋼筋、9.螺栓、Rt為頂板半徑、R。為上側(cè)板半徑、Rs為下側(cè)板半徑、A為最大跨徑、B為底部跨徑、C為上矢高、D為總矢高。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0032]實(shí)施例1
[0033]如圖1?5所示，本實(shí)施例涉及一種多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，該通道包括鋼筋混凝土基礎(chǔ)I和弧形拱身2，弧形拱身2外側(cè)用回填層3回填，回填層3在弧形拱身2兩側(cè)的寬度不小于2m，回填層3采用級(jí)配良好的砂礫或中粗砂回填且壓實(shí)度不小于95%?；⌒喂吧?的下端兩排拱腳2.1分別固定于鋼筋混凝土基礎(chǔ)I上，弧形拱身2兩側(cè)外壁表面與弧形拱身2中軸線成α =45°的拱肩處分別固定有與通道平行的條狀推力梁4，推力梁為三棱柱體，該三棱柱體的一面與弧形拱身2的外壁表面形狀相對(duì)應(yīng)，并緊貼于弧形拱身2的外壁表面，其余兩面分別為垂直面和水平面。
[0034]推力梁4為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，推力梁4內(nèi)沿長(zhǎng)度方向每間隔50cm設(shè)置有多根彎螺桿4.2，其一端垂直穿過(guò)弧形拱身2的外表面上的連接孔，并通過(guò)螺帽6固定于弧形拱身2上。推力梁4內(nèi)間隔設(shè)置有直徑12mm的縱向通長(zhǎng)鋼筋4.3。
[0035]鋼筋混凝土基礎(chǔ)I與拱腳2.1對(duì)應(yīng)的上表面呈向外側(cè)傾斜的斜面，鋼筋混凝土基礎(chǔ)I上表面通過(guò)錨固螺栓7固定有槽口向上且壁厚為5mm的槽鋼1.2，槽鋼1.2的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿7.2cm，拱腳2.1置于槽鋼1.2的槽內(nèi)，拱腳2.1通過(guò)螺栓9與槽鋼的外槽沿固定。
[0036]弧形拱身2采用三種不同半徑的圓弧形鍍鋅波紋鋼板通過(guò)螺栓拼裝成高拱形結(jié)構(gòu)，不同的半徑組合可搭配出不同的跨徑與矢高。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:鋼筋混凝土基礎(chǔ)I的上表面開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳2.1的條狀凹槽1.3，凹槽1.3垂直于鋼筋混凝土基礎(chǔ)I的上表面，凹槽1.3內(nèi)固定有槽口向上且壁厚為5mm的槽鋼1.2，槽鋼1.2的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿
7.2cm，且外側(cè)槽沿一部分伸出凹槽1.3，內(nèi)側(cè)槽沿與凹槽頂部平齊。槽鋼1.2通過(guò)錨固鋼筋8固定到鋼筋混凝土基礎(chǔ)I上。拱腳2.1置于槽鋼1.2內(nèi)，拱腳2.1通過(guò)螺栓9與槽鋼伸出凹槽1.3的外槽邊沿固定，拱腳2.1通過(guò)螺栓9固定于槽鋼1.2上。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于:弧形拱身2的下端兩排拱腳
2.1垂直于鋼筋混凝土基礎(chǔ)1，鋼筋混凝土基礎(chǔ)I與拱腳2.1對(duì)應(yīng)的上表面為水平面，在該水平面上開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳2.1的條狀固定槽1.1，固定槽寬度為25cm，高度為10cm，拱腳2.1置于固定槽1.1內(nèi)，固定槽1.1側(cè)壁與拱腳2.1之間有間隙，固定槽1.1與拱腳2.1之間填充地灌漿材料1.4。
[0041]其它未詳細(xì)說(shuō)明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，該通道包括鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)和弧形拱身(2)，所述弧形拱身(2)外側(cè)用回填層(3)回填，其特征在于:所述弧形拱身(2)的下端兩排拱腳(2.1)分別固定于鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)上，所述弧形拱身采用三種不同半徑的圓弧形波紋鋼板，包括半徑為Rt的頂板、半徑為&的上側(cè)板和半徑為Rs的下側(cè)板，板間通過(guò)高強(qiáng)螺栓拼接，所述拼接處圓滑過(guò)渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)上表面通過(guò)錨固螺栓(7)固定有槽口向上的槽鋼(1.2)，所述槽鋼(1.2)的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿5?10cm，所述拱腳(2.1)置于槽鋼(1.2)的槽內(nèi)，所述拱腳(2.1)通過(guò)螺栓(9)與槽鋼的外槽沿固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)上表面開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳(2.1)的條狀凹槽(1.3)，所述凹槽(1.3)垂直于所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)的傾斜上表面，所述凹槽(1.3)內(nèi)固定有槽口向上的槽鋼(1.2)，所述槽鋼(1.2)的外側(cè)槽沿高于內(nèi)側(cè)槽沿5?10cm，且外側(cè)槽沿高出凹槽(1.3)頂部，內(nèi)側(cè)槽沿與凹槽(1.3)頂部平齊，所述拱腳(2.1)置于槽鋼(1.2)內(nèi)，所述拱腳(2.1)通過(guò)螺栓(9)與槽鋼(1.2)伸出凹槽(1.3)的外槽邊沿固定，所述槽鋼(1.2)通過(guò)槽鋼錨固鋼筋(8)固定于混凝土基礎(chǔ)(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述鋼筋混凝土基礎(chǔ)(I)的上表面開(kāi)設(shè)有用于固定拱腳(2.1)的條狀固定槽(1.1)，所述拱腳(2.1)置于固定槽(1.D內(nèi)，固定槽(1.D側(cè)壁與拱腳(2.1)之間有間隙，所述固定槽(1.1)與拱腳(2.1)之間填充灌漿材料(1.4)用于固定拱腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述弧形拱身(2)兩側(cè)外壁表面3/4矢高處分別固定有與通道平行的條狀推力梁(4)，所述推力梁(4)具有沿長(zhǎng)度方向延伸的水平面和垂直面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述推力梁為三棱柱體，該三棱柱體的一面與所述弧形拱身(2)的外壁表面形狀相對(duì)應(yīng)，并緊貼于所述弧形拱身(2)的外壁表面，其余兩面分別為垂直面和水平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多圓弧拱形波紋鋼板埋置式通道，其特征在于:所述推力梁(4)為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，所述推力梁(4)內(nèi)沿長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置有多根彎螺桿(4.2)，其一端垂直穿過(guò)弧形拱身(2)的外表面上的連接孔，并通過(guò)螺帽(6)固定于弧形拱身(2)上，推力梁(4)內(nèi)間隔設(shè)置有直徑12mm的縱向通長(zhǎng)鋼筋(4.3)。
【文檔編號(hào)】E21D11/30GK204002833SQ201420284117
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】余順新, 盧傲, 鄧濤, 夏飛, 王志成, 張春華, 何苑 申請(qǐng)人:中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司