CN110616647A - 一种全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涵洞技术领域，尤其涉及一种全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺，包括预制混凝土底板、波纹钢板洞身和连接块；预制混凝土底板上设置有轨槽，轨槽的横截面为倒T形且贯穿预制混凝土底板的两侧面设置；连接块固定于波纹钢板洞身的两拱脚处，且连接块的横截面为与轨槽相适应的倒T形；波纹钢板洞身的拱脚处连接的连接块穿入轨槽内并固定成型。该涵洞的施工工艺，在复杂地形的涵洞施工中，预制混凝土底板吊装到预定位置，克服了现场构建困难的缺陷，减少了现浇涵洞基础的施工工序；组装好的波纹钢板洞身穿过预留的轨槽，保证了组装的精度且方便了吊装；遇水膨胀止水条及其他防水工程大大提高了波纹钢板预制涵洞的耐久性和寿命。

Description

一种全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺

技术领域

本发明涉及涵洞技术领域，尤其涉及一种全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺。

背景技术

涵洞和通道作为公路工程中的重要组成部分之一，无论是在工程数量上还是工程造价上均占有相当大的比重。由于一般采用现浇工艺，虽具有结构坚固、施工简单等优点，但施工时占用劳动力较多，工期较长且对地基要求较高，遭受破坏后难以修复。而现有的预制混凝土涵洞，其一般需要进行地基处理，且由于混凝土自重比较大，现场吊装条件及拼接施工要求高。

有鉴于上述现有缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的混凝土涵洞存在的缺陷，提供一种全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺，加快工期，方便施工。

本发明目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明的一方面提供了一种全预制滑移拼装涵洞，包括：预制混凝土底板、波纹钢板洞身和连接块；

所述预制混凝土底板上设置有轨槽，所述轨槽的横截面为倒T形且贯穿所述预制混凝土底板的两侧面设置；

所述连接块固定于所述波纹钢板洞身的两拱脚处，且所述连接块的横截面为与所述轨槽相适应的倒T形；

所述波纹钢板洞身的拱脚处连接的连接块穿入所述轨槽内并固定成型。

优选的，所述波纹钢板洞身的拱脚处设置有连接件；所述连接块为所述波纹钢板洞身拱脚处焊接连接件后浇筑混凝土成型。

优选的，所述连接块底部预埋有钢板，所述钢板用于避免集中应力损坏所述连接块。

优选的，所述轨槽的底部设置有钢珠和钢珠轨道，所述钢珠轨道沿所述轨槽的长度方向延伸，所述钢珠设置于所述钢珠轨道内，在所述连接块穿入所述轨槽内时，所述钢珠与所述连接块接触并滚动，以减少所述连接块穿入时的摩擦力。

优选的，所述预制混凝土底板上具有预应力张拉孔洞，所述预应力张拉孔洞与所述预制混凝土底板的侧面贯通，两所述预制混凝土底板上的所述预应力张拉孔洞对齐，并通过预应力筋和锚具紧固。

优选的，所述连接块与所述轨槽的接缝处，以及两所述预制混凝土底板连接的接缝处设置有遇水膨胀橡胶止水条。

优选的，所述预制混凝土底板表面摊铺防水卷材。

优选的，所述波纹钢板洞身的侧壁上设置吊环，所述波纹钢板洞身的两端设置有连接孔，用于波纹钢板洞身的纵向连接。

本发明的另一方面提供一种全预制滑移拼装涵洞的施工工艺，包括如下操作步骤，

根据设计及施工要求，确定预制波纹钢板涵洞预制构件规格；

在预制工厂，制备相应的预制混凝土底板、波纹钢板洞身，将焊接连接件与连接块组成整体；

运输相应的数量和规格的预制混凝土底板和组装的整体构件至施工现场，将预制混凝土底板放在预定位置，使用预应力张拉连接成整体基础并针对预制混凝土底板连接处进行密封防水处理；

将组装的整体结构通过预制混凝土底板中的钢珠轨道并放置钢珠，使组合构件滑动到预定位置并固定；并针对连接处进行密封防水处理；

将两联拱之间通过连接孔用螺栓拧紧连接；

洞顶及两侧进行回填，并压实到规定的密实度；

摊铺防水卷材，浇筑混凝土斜坡，完成施工步骤。

借由上述技术方案，本发明的全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺至少具有下列优点：

本发明的全预制滑移拼装涵洞及其施工工艺在复杂地形的拱桥施工中，预制混凝土底板吊装到预定位置，克服了现场构建困难的缺陷，减少了现浇涵洞基础的施工工序；组装好的波纹钢板洞身通过预留的轨槽，保证了组装的精度且方便了吊装；高强螺栓的连接，使波纹钢板洞身的整体强度得到保证；遇水膨胀止水条及其他防水工程大大提高了波纹钢板预制涵洞的耐久性和寿命；波纹钢板预制涵洞能适应各种复杂地形，适应较大的沉降、变形和不同的路基填土高度，组成构件可以现场组装，制作工艺较为简单，造价也较为便宜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中全预制滑移拼装涵洞的立体示意图；

图2为本发明实施例中全预制滑移拼装涵洞的横截面示意图；

图3为本发明实施例中图2的A处局部放大图；

图4为本发明实施例中图2的B-B方向剖视图；

图5为本发明实施例中图2的俯视图；

图6为本发明实施例中图2的C-C方向剖视图。

附图标记：1-预应力张拉孔洞、2-钢珠轨道、3-连接块、4-波纹钢板洞身、5-吊环、6-预制混凝土底板、7-连接件、9-斜坡、10-预应力筋、11-防水卷材、12-锚具、13-钢珠、14-遇水膨胀橡胶止水条、15-连接孔、16-钢板、61-轨槽。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明如后。

在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示的全预制滑移拼装涵洞，包括：预制混凝土底板6、波纹钢板洞身4和连接块3；

预制混凝土底板6上设置有轨槽61，轨槽61的横截面为倒T形且贯穿预制混凝土底板6的两侧面设置；轨槽61的作用在于使波纹钢板洞身4的拱脚从其中穿过并固定。此外，预制混凝土底板6的两侧设置有台阶，台阶的作用在于更好的承载波纹钢板洞身4拱脚带来的推力。

连接块3固定于波纹钢板洞身4的两拱脚处，且连接块3的横截面为与轨槽61相适应的倒T形；连接块3与波纹钢板洞身4连接后，穿入至轨槽61内，连接块3的尺寸与轨槽61的相适应，使得连接块3穿入后不发生晃动，从而进一步提高了波纹钢板洞身4与预制混凝土底板6的连接稳定性。

波纹钢板洞身4的拱脚处连接的连接块3穿入轨槽61内并固定成型。如图2所示，在将连接块3固定在波纹钢板洞身4之后，从预制混凝土底板6的侧面将波纹钢板洞身4的拱脚穿入轨槽61内。这种滑移固定方式，由于各个构件均为预制成型，运输安装都较为方便快捷，便于施工的同时也大大缩短了安装工期。

优选的，如图3所示，波纹钢板洞身4的拱脚处设置有连接件7；连接块3为波纹钢板洞身4拱脚处焊接连接件7后浇筑混凝土成型。连接件7的作用在于加大与连接块3的接触面积，从而使得波纹钢板洞身4的拱脚的固定更加牢固可靠。在连接件7固定在波纹钢板洞身的拱脚上后，再使用模具浇筑混凝土成型，连接件7固定于连接块3中，形成一个整体。

为了进一步提高连接块3的结构强度，请继续参照图3，连接块3底部预埋有钢板16，钢板16用于避免集中应力损坏连接块3。由于波纹钢板洞身4的形状特点，在固定后其拱脚会给连接块3内部施加一朝向外侧的力，为了防止连接块3被集中的应力破坏，在连接块3底部设置的钢板16可以增加连接块3的整体强度。

为了便于连接块3的滑入，请继续参照图3，轨槽61的底部设置有钢珠13和钢珠轨道2，钢珠轨道2沿轨槽61的长度方向延伸，钢珠13设置于钢珠轨道2内，在连接块3穿入轨槽61内时，钢珠13与连接块3接触并滚动，以减少连接块3穿入时的摩擦力。这里的钢珠轨道2为工字钢结构，工字钢结构便于取材，安装方便，在安装时，工字钢上表面的高度低于钢珠13的上表面的高度，且工字钢的高度大于钢珠13的直径，以便于钢珠13的滚动。

如图4所示，本发明实施例中全预制滑移拼装波纹钢板涵洞是由多节连接在一起组成的，预制混凝土底板6上具有预应力张拉孔洞1，预应力张拉孔洞1与预制混凝土底板6的侧面贯通，两预制混凝土底板6上的预应力张拉孔洞1对齐，并通过预应力筋10和锚具12紧固。具体的，参照图1、图2和图4，其中预应力张拉孔洞1设置有朝上的开口同时也与预制混凝土底板6的侧壁贯通，朝上的开口用于放置锚具12，与侧壁贯通的孔用于使预应力筋10穿过，如图4所示，预应力筋10的两端使用锚具12紧固，通过锚具的拉紧，两节预制混凝土底板6固定在一起。这里需要指出的是，这里的锚具12指的是混凝土预应力张拉用的锚具，此为现有技术，本领域技术人员均知晓此锚具，这里不再赘述。

为了提高涵洞的防水性能，继续参照图3和图4，连接块3与轨槽61的接缝处，以及两预制混凝土底板6连接的接缝处设置有遇水膨胀橡胶止水条14。

进一步地，预制混凝土底板6表面摊铺防水卷材11。

为了便于波纹钢板洞身4的吊装和拼接，如图2、图5、图6所示，波纹钢板洞身4的侧壁上设置吊环5，波纹钢板洞身4的两端设置有连接孔15，用于波纹钢板洞身4的连接。在使用吊具起吊波纹钢板洞身4的时候，将吊具挂钩与固定在波纹钢板洞身4上的吊环5处可直接起吊，吊环5对称设置，以防止波纹钢板洞身4起吊时变形量过大。在波纹钢板洞身4安装后，还需要将两节波纹钢板洞身4连接在一起，如图6所示，波纹钢板洞身4的波纹在连接处可以设置一层重叠，使得连接孔15对齐，然后再使用螺栓拧紧即可。

本发明实施例的全预制滑移拼装涵洞的施工工艺，包括如下操作步骤：

根据设计及施工要求，确定预制波纹钢板涵洞预制构件规格；这里的规格是根据涵洞的尺寸来确定的，根据涵洞尺寸设计相关构件的尺寸，这里的相关构件指的是预制混凝土底板6、波纹钢板洞身4、连接件7和连接块3等。

在预制工厂，制备相应的预制混凝土底板6、波纹钢板洞身4，将焊接连接件7与连接块3组成整体；连接件7可以是直接焊接在波纹钢板洞身4的拱脚处，也可以使用紧固件固定。固定了连接件7之后，再使用模具浇筑混凝土将连接块3固定成型。

运输相应的数量和规格的预制混凝土底板6和组装的整体构件至施工现场，将预制混凝土底板6放在预定位置，使用预应力张拉连接成整体基础，并针对预制混凝土底板连接处进行密封防水处理；

将组装的整体结构通过预制混凝土底板6中的钢珠轨道2并放置钢珠13，使组合构件滑动到预定位置并固定；并针对连接处进行密封防水处理；

将两联拱之间通过连接孔15用螺栓拧紧连接；

洞顶及两侧进行回填，并压实到规定的密实度；

摊铺防水卷材11，浇筑混凝土斜坡9，完成施工步骤。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，包括：预制混凝土底板（6）、波纹钢板洞身（4）和连接块（3）；

所述预制混凝土底板（6）上设置有轨槽（61），所述轨槽（61）的横截面为倒T形且贯穿所述预制混凝土底板（6）的两侧面设置；

所述连接块（3）固定于所述波纹钢板洞身（4）的两拱脚处，且所述连接块（3）的横截面为与所述轨槽（61）相适应的倒T形；

所述波纹钢板洞身（4）的拱脚处连接的连接块（3）穿入所述轨槽（61）内并固定成型。

2.根据权利要求1所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述波纹钢板洞身（4）的拱脚处设置有连接件（7）；所述连接块（3）为所述波纹钢板洞身（4）拱脚处焊接连接件（7）后浇筑混凝土成型。

3.根据权利要求2所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述连接块（3）底部预埋有钢板（16），所述钢板（16）用于避免集中应力损坏所述连接块（3）。

4.根据权利要求1所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述轨槽（61）的底部设置有钢珠（13）和钢珠轨道（2），所述钢珠轨道（2）沿所述轨槽（61）的长度方向延伸，所述钢珠（13）设置于所述钢珠轨道（2）内，在所述连接块（3）穿入所述轨槽（61）内时，所述钢珠（13）与所述连接块（3）接触并滚动，以减少所述连接块（3）穿入时的摩擦力。

5.根据权利要求1~4任一项所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述预制混凝土底板（6）上具有预应力张拉孔洞（1），所述预应力张拉孔洞（1）与所述预制混凝土底板（6）的侧面贯通，两所述预制混凝土底板（6）上的所述预应力张拉孔洞（1）对齐，并通过预应力筋（10）和锚具（12）紧固。

6.根据权利要求5所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述连接块（3）与所述轨槽（61）的接缝处，以及两所述预制混凝土底板（6）连接的接缝处设置有遇水膨胀橡胶止水条（14）。

7.根据权利要求5所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述预制混凝土底板（6）表面摊铺防水卷材（11）。

8.根据权利要求5所述的全预制滑移拼装涵洞，其特征在于，所述波纹钢板洞身（4）的侧壁上设置吊环（5），所述波纹钢板洞身（4）的两端设置有连接孔（15），用于波纹钢板洞身（4）的纵向连接。

9.一种全预制滑移拼装涵洞的施工工艺，其特征在于，包括如下操作步骤：

根据设计及施工要求，确定波纹钢板涵洞预制构件规格；

在预制工厂，制备相应的预制混凝土底板（6）、波纹钢板洞身（4），并将焊接连接件（7）与连接块（3）组成整体；

运输相应的数量和规格的预制混凝土底板（6）和组装的整体构件至施工现场，将预制混凝土底板（6）放在预定位置，使用预应力张拉连接成整体基础，并针对预制混泥土底板（6）连接处进行密封防水处理；

将组装的整体结构通过预制混凝土底板（6）中的钢珠轨道（2）并放置钢珠（13），使组合构件滑动到预定位置并固定；并针对连接处进行密封防水处理；

将两联拱之间通过连接孔（15）用螺栓拧紧连接；

洞顶及两侧进行回填，并压实到规定的密实度；

摊铺防水卷材（11），浇筑混凝土斜坡（9），完成施工步骤。