一种用于公、铁路隧道的拱固架的制造方法与流程

本发明涉及一种拱固架及其制造方法，具体涉及一种用于公、铁路隧道的拱固架及其制造方法，属于基础设施加工技术领域。

背景技术：
拱形固架因其造型美观、坡面排水防护效果好、造价低、拱内可绿色植被、与周围环境协调等优点，被广泛应用于铁路、公路路基和水利堤坝的坡面防护工程中；目前，拱形固架多是采用现场浆砌片石砌筑方式，受砌筑工艺水平的影响，常常是尺寸不准、型位偏错，造成结构受力不对、拱圈垮塌；又因浆砌片石标号不高、结构松散，一旦拱圈底部冲空，就会整体垮塌失效；同时，现场作业往往效率低、进度慢、质量差、占用场地大，耗工耗时效果较差。

技术实现要素：
（一）要解决的技术问题为解决上述问题，本发明提出了一种用于公、铁路隧道的拱固架及其制造方法，施工便捷，且抗压能力强，排水性能好，使用寿命长。（二）技术方案本发明的拼装式铁路整体道口板枕，用于公、铁路隧道的拱固架，包括主体；所述主体包括肋柱和拱圈；所述拱圈设置于肋柱两侧；所述肋柱和拱圈之间夯填有土方；所述土方上种植有灌木；所述主体其底部呈Z字型中空结构，其内部设置有排水槽，采用Z字型中空结构，使得护脚咬合牢固，也使表面雨水不易下渗，即使很少的下渗也由中空管排出，避免了对固架下的土体冲蚀；所述肋柱和拱圈底部分别设置有碎石垫层；所述肋柱和拱圈连接处呈错齿结构，拼装简单，用工少，占用场地小，施工时间大大缩短；所述肋柱两侧及拱圈内侧分别安装有边石；所述肋柱呈中空结构，用料少，强度高，且使用寿命；所述拱圈其中心周边设置有通孔；所述通孔中串接有钢筋，拱圈可在平面法向受力情况下不破坏，提高了拱圈的抗压能力，延长其使用寿命。作为优选的实施方案，所述排水槽其边沿与主体一体浇筑，结构牢固不易因损坏而影响排水。作为优选的实施方案，间隔十道所述拱圈处设置有一沉降缝。作为优选的实施方案，所述主体与护坡和路肩线贴合处分别设置有一护脚。本发明的用于公、铁路隧道的拱固架的制造方法，包括以下步骤：第一步，施工准备，1）准备施工材料，施工材料包括轻质钢渣混凝土、钢筋、M7.5浆砌片石、M10浆砌片石和C15砼块；所述轻质钢渣混凝土其每立方米中各原料以重量计组份为：水泥15、砂16、钢渣20、减水剂0.4和缓凝剂0.27；对进场前分原材料进行品质试验，合格后方可进场；在原材料进场后对原材料进行抽验，若符合设计标准，则根据施工配比，现场搅拌配制轻质钢渣混凝土；2）清理施工现场，对护坡清理完毕后，将场地清理平整，合理堆放原材料与C15砼块，并将砼运输设备和水泥混凝土拌合站与电力设备和水力设备连接；第二步，护坡坡面修理，按照护坡坡度和基础高度设置固定的样板挂线，清刷其表面松散土层及浮土，利用碎石填补坑凹并拍实使坡面平整，直至土基的压实度与同层路基土压实度相同，以免下沉而使砌体产生裂缝，影响砌体的整体稳定性；对护坡坡面的修理进行验收，验收合格后进行下一步工序；第三步，测量放线，按照设计图纸对拱固架轮廓进行放样，并通过钢尺对基槽开挖位置进行准确定位，对于拱圈等弧形位置，先确定圆心位置后再撒线画出弧线；第四步，开挖基槽，使用挖槽设备对第三步中定位的基槽进行挖掘，开槽深度为垂直坡面以下50cm；第四步，砌筑护脚，基槽开挖作业完成后，施工人员对护脚位置进行准确放样撒线，并使用M7.5浆砌片石进行砌筑，在与护坡连接处的护脚中设置排水槽；第五步，镶嵌边石，将C15砼块分别安装在肋柱两侧及拱圈内侧，并用轻质钢渣混凝土浇筑和勾缝，弧形镶边石长宽厚与直镶边石的尺寸相同；第六步，砌筑固架，分别采用M7.5浆砌片石和M10浆砌片石砌筑肋柱和拱圈，在砌筑拱圈时，由上至下进行施工，在拱圈其中心周边留设通孔，并在通孔中串接钢筋；在距离基础路段剩余长度不足一个拱圈时，该部分护坡采用挂网喷播植草防护；每隔10道拱圈设置1.5~2.0cm的沉降缝，并在沉降缝内填塞沥青麻絮或木板；第七步，设置阶梯踏步，每100m设一道，每单独路段设置不少于一道；依照本段护坡最长跨度小于100m，设一道阶梯踏步，并在阶梯踏步其台阶下铺设碎石；第八步，养护，砌筑完成后12～18h及时洒水养护，用麻袋片覆盖表面，使砌体保持湿润，洒水养护时间不少于7天；第九步，种植灌木，在肋柱和拱圈之间夯填土方，并在土方上种植灌木。作为优选的实施方案，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。作为优选的实施方案，所述缓凝剂为柠檬酸钠缓凝剂。作为优选的实施方案，所述第一步中轻质钢渣混凝土配置时，钢渣投入搅拌机中加水搅拌1h，直至钢渣中无水溢出；再按照每立方米轻质钢渣混凝土中各原料以重量计组份的水泥和砂投入搅拌机中混合，并在室温条件下搅拌30~40min，直至搅拌均匀；接着向搅拌机中加入减水剂和缓凝剂，搅拌3~5次，设置每次搅拌的时间为5~10min，采用轻质钢渣混凝土，使得拱固架砌筑表面光滑美观，质量轻，排水通畅。（三）有益效果与现有技术相比，本发明的用于公、铁路隧道的拱固架及其制造方法，肋柱采用中空结构，用料少，强度高，且寿命长；肋柱和拱圈之间采用错牙结构，拼装简单，用工少、占用场地小，施工时间大大缩短；在拱圈中心周边设有用于串接钢筋的通孔，使得拱圈可在平面法向受力情况下不破坏，克服了原拱圈结构的缺陷；采用轻型钢渣混凝土预制，表面光滑美观，质量轻，排水通畅；排水槽边沿与主体同时浇筑合为一体，结构牢固不易因损坏而影响排水；与护坡连接处的护脚采用Z字型中空结构，咬合牢固，也使表面雨水不易下渗，即使很少的下渗也由中空管排出，避免了对固架下的土体冲蚀。附图说明图1是本发明的拱固架法向投影图。图2是本发明的I-I剖面图。图3是本发明的II-II剖面图。图4是本发明的III-III剖面图。图5是本发明的V-V剖面图。图6是本发明的IV-IV剖面图。图7是本发明的阶梯踏步侧面图。图8是本发明的节点B处轴侧投影图。附图中部件标注：1-主体，2-肋柱，3-拱圈，4-土方，5-灌木，6-排水槽，7-护脚，8-碎石垫层，9-边石，10-沉降缝，11-护坡，12-路肩线，13-M7.5浆砌片石，14-M10浆砌片石，15-C15砼块，16-阶梯踏步，17-基础，B-肋柱和拱圈连接处。具体实施方式如图1至图8所示的用于公、铁路隧道的拱固架，包括主体1；所述主体1包括肋柱2和拱圈3；所述拱圈3设置于肋柱2两侧；所述肋柱2和拱圈3之间夯填有土方4；所述土方4上种植有灌木5；所述主体1其底部呈Z字型中空结构，其内部设置有排水槽6，采用Z字型中空结构，使得护脚7咬合牢固，也使表面雨水不易下渗，即使很少的下渗也由中空管排出，避免了对固架下的土体冲蚀；所述肋柱2和拱圈3底部分别设置有碎石垫层8；所述肋柱2和拱圈3连接处B呈错齿结构，拼装简单，用工少，占用场地小，施工时间大大缩短；所述肋柱2两侧及拱圈3内侧分别安装有边石9；所述肋柱2呈中空结构，用料少，强度高，且使用寿命；所述拱圈3其中心周边设置有通孔（未图示）；所述通孔中串接有钢筋（未图示），拱圈3可在平面法向受力情况下不破坏，提高了拱圈3的抗压能力，延长其使用寿命。再一实施例中，所述排水槽6其边沿与主体1一体浇筑，结构牢固不易因损坏而影响排水。再一实施例中，间隔十道所述拱圈3处设置有一沉降缝10。再一实施例中，所述主体1与护坡11和路肩线12贴合处分别设置有一护脚7。本发明的用于公、铁路隧道的拱固架的制造方法，包括以下步骤：第一步，施工准备，1）准备施工材料，施工材料包括轻质钢渣混凝土、钢筋（未图示）、M7.5浆砌片石13、M10浆砌片石14和C15砼块15；所述轻质钢渣混凝土其每立方米中各原料以重量计组份为：水泥15、砂16、钢渣20、减水剂0.4和缓凝剂0.27；对进场前分原材料进行品质试验，合格后方可进场；在原材料进场后对原材料进行抽验，若符合设计标准，则根据施工配比，现场搅拌配制轻质钢渣混凝土；2）清理施工现场，对护坡清理完毕后，将场地清理平整，合理堆放原材料与C15砼块，并将砼运输设备和水泥混凝土拌合站与电力设备和水力设备连接；第二步，护坡坡面修理，按照护坡坡度和基础17高度设置固定的样板挂线，清刷其表面松散土层及浮土，利用碎石填补坑凹并拍实使坡面平整，直至土基的压实度与同层路基土压实度相同，以免下沉而使砌体产生裂缝，影响砌体的整体稳定性；对护坡坡面的修理进行验收，验收合格后进行下一步工序；第三步，测量放线，按照设计图纸对拱固架轮廓进行放样，并通过钢尺对基槽开挖位置进行准确定位，对于拱圈等弧形位置，先确定圆心位置后再撒线画出弧线；第四步，开挖基槽，使用挖槽设备对第三步中定位的基槽进行挖掘，开槽深度为垂直坡面以下50cm；第四步，砌筑护脚，基槽开挖作业完成后，施工人员对护脚位置进行准确放样撒线，并使用M7.5浆砌片石进行砌筑，在与护坡连接处的护脚中设置排水槽；第五步，镶嵌边石，将C15砼块分别安装在肋柱两侧及拱圈内侧，并用轻质钢渣混凝土浇筑和勾缝，弧形镶边石长宽厚与直镶边石的尺寸相同；第六步，砌筑固架，分别采用M7.5浆砌片石和M10浆砌片石砌筑肋柱和拱圈，在砌筑拱圈时，由上至下进行施工，在拱圈其中心周边留设通孔，并在通孔中串接钢筋；在距离基础路段剩余长度不足一个拱圈时，该部分护坡采用挂网喷播植草防护；每隔10道拱圈设置1.5~2.0cm的沉降缝，并在沉降缝内填塞沥青麻絮或木板；第七步，设置阶梯踏步16，每100m设一道，每单独路段设置不少于一道；依照本段护坡最长跨度小于100m，设一道阶梯踏步，并在阶梯踏步其台阶下铺设碎石；第八步，养护，砌筑完成后12～18h及时洒水养护，用麻袋片覆盖表面，使砌体保持湿润，洒水养护时间不少于7天；第九步，种植灌木，在肋柱和拱圈之间夯填土方，并在土方上种植灌木。再一实施例中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。再一实施例中，所述缓凝剂为柠檬酸钠缓凝剂。再一实施例中，所述第一步中轻质钢渣混凝土配置时，钢渣投入搅拌机中加水搅拌1h，直至钢渣中无水溢出；再按照每立方米轻质钢渣混凝土中各原料以重量计组份的水泥和砂投入搅拌机中混合，并在室温条件下搅拌30~40min，直至搅拌均匀；接着向搅拌机中加入减水剂和缓凝剂，搅拌3~5次，设置每次搅拌的时间为5~10min，采用轻质钢渣混凝土，使得拱固架砌筑表面光滑美观，质量轻，排水通畅。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。