CN103334367B - 一种公路截水沟及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路截水沟，包括截水沟本体，包括位于所述截水沟本体底部的FRP底板箱体及分别位于所述截水沟本体两侧的FRP腹板箱体，其中，所述FRP腹板箱体均向所述截水沟本体的外侧倾斜，形成所述截水沟本体的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构。FRP底板箱体粘贴在基底混凝土上，FRP腹板箱体顶部现浇混凝土和两侧地面顺接。本发明提供的公路截水沟中采用的FRP底板箱体及FRP腹板箱体，具有良好的防水性能，且具有自重轻的优点。同时，由于采用的是FRP底板箱体及FRP腹板箱体，属于成型的设备，现场可以直接进行使用，简单方便，可减少模板使用数量，并且缩短了施工时间。本发明还公开了一种公路截水沟的施工方法。

Description

一种公路截水沟及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程公路技术领域，更具体地说，涉及一种公路截水沟及其施工方法。

背景技术

公路截水沟是公路两侧的排水设施，多为混凝土结构或石砌结构，常采用现场浇筑法或砌筑法施工。

请参考图1，图1为现有技术中石砌结构的公路截水沟的横断面布置图；图2为现有技术中石砌结构的公路截水沟的俯视图。其中，底板101位于截水沟本体的底部，截水沟本体的两侧均设置有腹板102，腹板102两侧倾斜布置形成沟顶的宽度大于沟底的宽度的倒梯形结构。一般截水沟内侧沟底宽40厘米左右，沟高40厘米左右，两侧腹板102按45度倾斜，沟顶宽为120厘米左右。

现有技术的主要缺陷或不足表现在：

（1）采用混凝土结构的公路截水沟施工需要大量模板。

（2）采用石砌结构的公路截水沟，其防水性能较差。

（3）采用现场浇筑法或砌筑法施工，施工时间均较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种公路截水沟，以减少模板使用数量，提高防水性能，缩短施工时间；本发明的另一目的是提供一种公路截水沟的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下方案：

一种公路截水沟，包括截水沟本体，包括位于所述截水沟本体底部的FRP底板箱体及分别位于所述截水沟本体两侧的FRP腹板箱体，其中，所述FRP腹板箱体均向所述截水沟本体的外侧倾斜，形成所述截水沟本体的顶部宽度大于底部宽度的倒梯形结构。

优选的，上述FRP底板箱体下方设置有基底混凝土，所述FRP底板箱体粘贴在所述基底混凝土上。

优选的，上述FRP底板箱体及所述FRP腹板箱体为FRP多室箱体整体结构，且多室箱体结构的箱室内部填充填缝剂，所述填缝剂为聚氨酯泡沫填缝剂。

优选的，上述截水沟本体两侧的所述FRP腹板箱体的顶部均设置现浇混凝土和两侧地面顺接。

优选的，上述FRP腹板箱体沿长度方向的两端接头处紧邻地面的外侧设置有腹板基底混凝土，所述FRP腹板箱体沿长度方向的两端粘贴在所述腹板基底混凝土上，所述FRP腹板箱体沿长度方向的中部紧邻地面的两侧设置回填土和地面密贴。

优选的，上述FRP底板箱体及所述FRP腹板箱体的箱体内沿长度方向的两端接头处设置有横隔板，沿长度方向两个相邻的所述FRP底板箱体的接头处的两个横隔板之间的箱体内填充混凝土，两个相邻所述FRP腹板箱体的接头处的相邻的两个横隔板之间的箱体内填充混凝土，所述混凝土表面上设置粘贴一层FRP方格布，所述FRP方格布上下表面均设置粘贴一层FRP短切毡。

本发明还提供一种公路截水沟的施工方法，包括：步骤1）：在工厂采用模具整体制造FRP多室箱体整体结构，所述FRP多室箱体整体结构包括FRP底板箱体及设置在所述FRP底板箱体的两侧的FRP腹板箱体，其中，所述FRP腹板箱体均向所述FRP底板箱体的外侧倾斜，形成所述FRP多室箱体整体结构的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构。所述FRP多室箱体整体结构按4米一段运到工地；步骤2）：在截水沟本体中完成用于粘贴所述FRP底板箱体的基底混凝土及用于粘贴所述FRP腹板箱体的接头处的基底混凝土的施工；步骤3）：当所述基底混凝土及接头处的所述腹板基底混凝土达到强度后，在所述截水沟本体中安装所述FRP多室箱体整体结构；步骤4）：在所述FRP腹板箱的沿长度方向的中部紧邻地面的两侧的位置设置回填土与地面密贴夯实，浇筑所述FRP腹板箱体顶部设置的现浇混凝土和两侧地面顺接；

优选的，所述步骤1）还包括步骤11）：在所述FRP底板箱体及所述FRP腹板箱体内长度方向上每4米一段的两端粘贴设置的横隔板。

优选的，所述步骤3）还包括步骤31）将所述FRP底板箱体及所述FRP腹板箱体采用环氧树脂胶粘接牢固，并等所述环氧树脂胶达到强度后，浇筑沿长度方向接头处相邻的横隔板之间所述FRP底板箱体及所述FRP腹板箱体箱体内的填充混凝土，并等所述混凝土达到强度，完成所述接头处填充混凝土表面上设置的粘贴FRP方格布和FRP短切毡的施工。

上述本发明所提供的公路截水沟，包括截水沟本体，包括位于所述截水沟本体的底部的FRP底板箱体及分别位于所述截水沟本体的两侧的FRP腹板箱体，其中，所述FRP腹板箱体均向所述截水沟本体的外侧倾斜，形成所述截水沟本体的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构。

其中，FRP的英文全称为FiberReinforcedPolymer，中文名称为纤维增强复合材料。纤维采用玻璃纤维时纤维增强复合材料称为GFRP（常称玻璃钢），纤维采用碳纤维时纤维增强复合材料称为CFRP，GFRP和CFRP以下简称为FRP。玻璃纤维抗拉强度1000MPa左右，环氧树脂抗拉强度60MPa左右，玻璃纤维和环氧树脂结合后形成GFRP结构强度可达到300MPa左右，和钢结构的强度接近。碳纤维抗拉强度3000MPa左右，碳纤维和环氧树脂结合后形成CFRP强度大大高于钢结构的强度，但碳纤维造价较高，不经济。GFRP防水性能好，GFRP较经济，施工方便，本发明提供的公路截水沟中采用的FRP底板箱体及FRP腹板箱体，具有良好的防水性能，且具有自重轻的优点。

同时，由于采用的是FRP底板箱体及FRP腹板箱体，属于成型的设备，现场可以直接进行使用，简单方便，减少模板使用数量，并且缩短了施工时间。

附图说明

图1为现有技术中石砌结构的公路截水沟的横断面布置图；

图2为现有技术中石砌结构的公路截水沟的俯视图；

图3为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的横断面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的公路截水沟的未填充混凝土段横断面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的公路截水沟的填充混凝土接头处横断面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的填充聚氨酯泡沫填缝剂时横断面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的公路截水沟的基底混凝土及腹板基底混凝土横断面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的公路截水沟的底基底混凝土及腹板基底混凝土俯视结构示意图。

上图1-9中：

1-FRP底板箱体、2-FRP腹板箱体、3-基底混凝土、4-现浇混凝土、5-腹板基底混凝土、6-横隔板、101-底板、102-腹板。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种公路截水沟，以减少模板使用数量，提高防水性能，缩短施工时间；本发明的另一核心是提供一种公路截水沟的施工方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，图1为现有技术中石砌结构的公路截水沟的横断面布置图；图2为现有技术中石砌结构的公路截水沟的俯视图；图3为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的横断面结构示意图；图4为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的俯视结构示意图；图5为本发明实施例提供的公路截水沟的未填充混凝土段横断面结构示意图；图6为本发明实施例提供的公路截水沟的填充混凝土接头处横断面结构示意图；图7为本发明实施例提供的FRP多室箱体整体结构的填充聚氨酯泡沫填缝剂时横断面结构示意图；图8为本发明实施例提供的公路截水沟的基底混凝土及腹板基底混凝土横断面结构示意图；图9为本发明实施例提供的公路截水沟的基底混凝土及腹板基底混凝土俯视结构示意图。

本发明实施例提供的公路截水沟，包括截水沟本体，包括位于截水沟本体的底部的FRP底板箱体1及分别位于截水沟本体的两侧的FRP腹板箱体2，其中，截水沟本体两侧的FRP腹板箱体2均向截水沟本体的外侧倾斜，形成截水沟本体的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构。

其中，FRP的英文全称为FiberReinforcedPolymer，中文名称为纤维增强复合材料。纤维采用玻璃纤维时纤维增强复合材料称为GFRP（常称玻璃钢），纤维采用碳纤维时纤维增强复合材料称为CFRP，GFRP和CFRP以下简称为FRP。玻璃纤维抗拉强度1000MPa左右，环氧树脂抗拉强度60MPa左右，玻璃纤维和环氧树脂结合后形成GFRP结构强度可达到300MPa左右，和钢结构的强度接近。碳纤维抗拉强度3000MPa左右，碳纤维和环氧树脂结合后形成CFRP强度大大高于钢结构的强度，但碳纤维造价较高，不经济。GFRP防水性能好，GFRP较经济，施工方便，本发明提供的公路截水沟中均采用FRP底板箱体及FRP腹板箱体，具有良好的防水性能，且具有自重轻的优点。

同时，由于采用的是FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2，属于成型的设备，使用时，需要使用多段FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2，那么两个相邻的FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2的接头处在现场可以直接进行接头混凝土浇筑，简单方便，减少模板使用数量，并且缩短了施工时间。

需要说明的是，在本具体实施方式中，截水沟本体中可以采用高40厘米的FRP腹板箱体2均向截水沟本体的外侧倾斜45度，截水沟本体高40厘米，底部宽40厘米，截水沟本体的顶部的宽度120厘米。

其中，FRP底板箱体1下方设置有基底混凝土3，FRP底板箱体1粘贴在基底混凝土3上，以加强FRP底板箱体1的固定效果，基底混凝土3厚度可以采用20厘米，横向宽度和FRP底板箱体1底部宽一致。当然，也可以根据实际的生产情况采用其他的尺寸。

其中，FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2为FRP多室箱体整体结构，且箱体箱室内部填充填缝剂，填缝剂为聚氨酯泡沫填缝剂。采用一体式结构的FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2，能够进一步的提高施工速度，并且，采用聚氨酯泡沫填缝剂对其进行强度巩固，防止变形。施工过程中，FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2是内部不浇筑混凝土的，只需制作时填充聚氨酯泡沫填缝剂，从而进一步缩短了施工时间。

需要说明的是，在本具体实施方式中，FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2厚度可以采用高30厘米，壁厚5毫米的FRP箱。当然，也可以根据实际的生产情况采用其他的尺寸。

其中，FRP腹板箱体2的顶部均设置现浇混凝土4和两侧地面顺接，FRP腹板箱体2的顶部的两侧设置回填土和地面密贴。通过现浇混凝土4在浇筑混凝土前，进一步对FRP腹板箱体2进行固定，且外观效果较好。

其中，沿长度方向FRP腹板箱体2的两端接头处紧邻地面外侧设置有腹板基底混凝土5与地面密贴，FRP腹板箱体2粘贴在腹板基底混凝土5上，以加强FRP腹板箱体2的固定效果。由于实际使用时，需要多段FRP腹板箱体2，那么只在相邻的两个FRP腹板箱体2的接头处紧邻地面的外侧设置腹板基底混凝土5对FRP腹板箱体2进行支撑，这样，一处腹板基底混凝土5可以完成对两个FRP腹板箱体2的一端的支撑，并且，只在接头处设置，从而进一步降低了施工成本。

而在除了接头处的地方，FRP腹板箱体2与周围的地面是有空隙的，此时，在FRP腹板箱体2沿长度方向的中部紧邻地面的两侧设置回填土和地面密贴，通过回填土将这些空隙填满，进一步降低了施工成本。

其中，沿长度方向的两端接头处FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2的箱体内还设置有横隔板6，实际上是在每段FRP底板箱体1的两端和每段FRP腹板箱体2的两端的箱体内各共用一个横隔板6，那么，相邻的两个FRP底板箱体1和FRP腹板箱体2的接头处是有两个横隔板6的，那么在沿长度方向两个相邻的FRP底板箱体1的接头处的两个横隔板6之间的箱体内填充混凝土，两个相邻FRP腹板箱体2的接头处的相邻的两个横隔板6之间的箱体内填充混凝土，以保证其牢固强度，且设置横隔板6有利于混凝土的填充，同时还可以在混凝土上表面粘贴一层FRP方格布防水层，FRP方格布的上下粘贴一层FRP短切毡，接头处FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2箱内壁可以粘贴FRP板连接，提高防水效果和FRP结构整体性。

需要说明的是，在本具体实施方式中，横隔板6距离FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2端部可以采用25厘米，接头处相邻横隔板6之间距离为50厘米，腹板基底混凝土5沿长度方向的距离为50厘米，腹板基底混凝土5高20厘米即可，横隔板6可以采用壁厚5毫米的FRP板。当然，也可以根据实际的生产情况采用其他的尺寸。

本发明实施例还提供一种公路截水沟施工方法，采用工厂制造和现场安装相结合的施工方法。施工步骤如下：

步骤1）：在工厂采用模具整体制造FRP多室箱体整体结构，FRP多室箱体整体结构包括FRP底板箱体1及设置在FRP底板箱体1的两侧的FRP腹板箱体2，其中，FRP腹板箱体2均向FRP底板箱体1的外侧倾斜，形成FRP多室箱体整体结构的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构。FRP多室箱体整体结构按4米一段运到工地；步骤2）：在截水沟本体中完成用于粘贴FRP底板箱体1的基底混凝土3及用于粘贴FRP腹板箱体2的接头处的腹板基底混凝土5的施工；步骤3）：当基底混凝土3及腹板基底混凝土5达到强度后，在截水沟本体中安装FRP多室箱体整体结构；步骤4）：在FRP腹板箱体2的沿长度方向的中部紧邻地面的两侧的位置设置回填土与地面密贴夯实，浇筑FRP腹板箱体2顶部设置的现浇混凝土4和两侧地面顺接。

其中，FRP多室箱体整体结构包括FRP底板箱体1及设置在FRP底板箱体1的两侧的FRP腹板箱体2，其中，FRP腹板箱体2均向FRP底板箱体1的外侧倾斜，形成FRP多室箱体整体结构的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构，这种倒梯形结构与截水沟本体的倒梯形结构能够完全吻合，使用时，只需要将FRP多室箱体整体结构固定在截水沟本体中即可使用，更加的方便快捷，属于成型的设备，现场可以直接进行使用进行两个相邻的FRP腹板箱体2的接头处的混凝土浇筑，简单方便，减少模板使用数量，并且缩短了施工时间，并且，FRP底板箱体及FRP腹板箱体，具有良好的防水性能，且具有自重轻的优点。

具体的，步骤1）还包括步骤11）：在FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2内长度方向上每4米一段的两端粘贴设置的横隔板6。通过横隔板6来实现更好的浇筑效果，能够起到加固的作用。

具体的，步骤3）还包括步骤31）将FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2采用环氧树脂胶粘接牢固，并等环氧树脂胶达到强度后，浇筑沿长度方向接头处相邻的横隔板6之间，在FRP底板箱体1及FRP腹板箱体2箱体内的填充混凝土，并等混凝土达到强度。完成接头处填充混凝土表面上设置的粘贴FRP方格布和FRP短切毡的施工。环氧树脂胶粘结效果好，等环氧树脂胶达到强度后，即可进行混凝土的浇筑。接头处填充混凝土、粘贴FRP方格布和FRP短切毡可提高防水效果和截水沟结构整体性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种公路截水沟，包括截水沟本体，其特征在于，包括位于所述截水沟本体底部的FRP底板箱体(1)及分别位于所述截水沟本体两侧的FRP腹板箱体(2)，其中，所述FRP腹板箱体(2)均向所述截水沟本体的外侧倾斜，形成所述截水沟本体顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构；

所述FRP底板箱体(1)及所述FRP腹板箱体(2)的箱体内沿长度方向的两端接头处设置有横隔板(6)，沿长度方向两个相邻的所述FRP底板箱体(1)的接头处的两个横隔板(6)之间的箱体内填充混凝土，两个相邻所述FRP腹板箱体(2)的接头处的相邻的两个横隔板(6)之间的箱体内填充混凝土，所述混凝土表面上均设置粘贴一层FRP方格布，所述FRP方格布上下表面均设置粘贴一层FRP短切毡。

2.根据权利要求1所述的公路截水沟，其特征在于，所述FRP底板箱体(1)下方设置有基底混凝土(3)，所述FRP底板箱体(1)粘贴在所述基底混凝土(3)上。

3.根据权利要求1所述的公路截水沟，其特征在于，所述FRP底板箱体(1)及所述FRP腹板箱体(2)为FRP多室箱体整体结构，且多室箱体结构的箱室内部填充填缝剂，所述填缝剂为聚氨酯泡沫填缝剂。

4.根据权利要求1所述的公路截水沟，其特征在于，所述截水沟本体两侧的所述FRP腹板箱体(2)的顶部均设置现浇混凝土(4)和两侧地面顺接。

5.根据权利要求1所述的一种公路截水沟，其特征在于，所述FRP腹板箱体(2)沿长度方向的两端接头处紧邻地面的外侧设置有腹板基底混凝土(5)，所述FRP腹板箱体(2)沿长度方向的两端粘贴在所述腹板基底混凝土(5)上，所述FRP腹板箱体(2)沿长度方向的中部紧邻地面的两侧设置回填土和地面密贴。

6.一种公路截水沟的施工方法，其特征在于，包括：

步骤1)：在工厂采用模具整体制造FRP多室箱体整体结构，所述FRP多室箱体整体结构包括FRP底板箱体(1)及设置在所述FRP底板箱体(1)的两侧的FRP腹板箱体(2)，其中，所述FRP腹板箱体(2)均向所述FRP底板箱体(1)的外侧倾斜，形成所述FRP多室箱体整体结构的顶部的宽度大于底部宽度的倒梯形结构，所述FRP多室箱体整体结构按4米一段运到工地；

步骤2)：在截水沟本体中完成用于粘贴所述FRP底板箱体(1)的基底混凝土(3)及用于粘贴所述FRP腹板箱体(2)的接头处的腹板基底混凝土(5)的施工；

步骤3)：当所述基底混凝土(3)及所述腹板基底混凝土(5)达到强度后，在所述截水沟本体中安装所述FRP多室箱体整体结构；

步骤4)：在所述FRP腹板箱体(2)的沿长度方向的中部紧邻地面的两侧的位置设置回填土与地面密贴夯实，浇筑所述FRP腹板箱体(2)顶部设置的现浇混凝土(4)和两侧地面顺接。

7.根据权利要求6所述的公路截水沟的施工方法，其特征在于，所述步骤1)还包括步骤11)：在所述FRP底板箱体(1)及所述FRP腹板箱体(2)内长度方向上每4米一段的两端粘贴设置的横隔板(6)。

8.根据权利要求6所述的公路截水沟的施工方法，其特征在于，所述步骤3)还包括步骤31)将所述FRP底板箱体(1)及所述FRP腹板箱体(2)采用环氧树脂胶粘接牢固，并等所述环氧树脂胶达到强度后，浇筑沿长度方向接头处相邻的横隔板(6)之间所述FRP底板箱体(1)及所述FRP腹板箱体(2)箱体内的填充混凝土，并等所述混凝土达到强度，完成所述接头处填充混凝土表面上设置的粘贴FRP方格布和FRP短切毡的施工。