组合式拱形管道的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种钢管，尤其涉及一种组合式拱形管道。
【背景技术】
[0002]目前，城市地下综合管道与公路涵洞以及道路隧道衬砌多采用钢筋混凝土制成，其结构形式有现场整体浇筑和预制拼装，截面形状主要有矩形和圆形。但钢筋砼结构，不仅造价很高，整个工程需要大量使用水泥，不利于环保，且钢筋砼结构接缝多，一般每2?5米一个接缝，接缝的密封是个难题，施工技术要求高，施工周期长，同时在使用过程中很容易开裂、漏水，维护成本高。其中，针对矩形结构管道，其两侧墙体，除了要承受上部的载荷夕卜，还要承受侧边土层的横向载荷，而顶部板片直接承受动载荷与静载荷，但因只采用了普通的钢筋砼技术，为了抵抗弯矩及扰曲，增强其承载能力，防止失稳，墙壁需要设置的很厚，费用极高。而普通的圆形钢筋砼管道，管道底部楔形角及两侧的回填质量要求高，另外管道内部底部是弧形的，不是平的，不利于底部设置管架及管线，也不利于维修人员及维修设备的通行，需要在管道内部底部修筑平台。
[0003]因此，亟待解决上述技术难题。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的是提供一种能提高内部净空间利用率、抗扭刚度高、抗竖向失稳能力强的组合式拱形管道。
[0005]技术方案:本发明所述的一种组合式拱形管道，包括由单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片的外侧和/或内侧有横截面周边闭合的空心腔体结构。
[0006]其中，拱形管节由两侧单元板片和上下单元板片构成，其中，两侧单元板片和上单元板片为弧形片，下单元板片为平直状或仰供形状；或由两侧单元板片和上单元板片构成，其均为弧形片。
[0007]其中，单元板片由金属板构成，该金属板可以自身弯折形成空心腔体结构；或金属板弯折形成凸起形状，用板材或管材与该凸起组合形成空心腔体结构。
[0008]相邻的所述单元板片上的空心腔体结构首尾相接，以形成连续的空心腔体结构。
[0009]当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有折边或空心腔体结构，且相邻折边或空心腔体结构的接触面为拼接连接面；进一步说，上述折边折向拱形管节外侧。
[0010]优选的，可以在空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在空心腔体结构内增设钢筋。
[0011]本发明所述另一种组合式拱形管道，包括由单元板片拼装形成拱形管节，该拱形管节沿轴向拼装形成拱形管道；其中，该单元板片由金属板和金属管拼接而成；或者由金属管并排拼接而成，其横截面为连环结构；或者由波纹板相互扣合形成带有空心腔体的单元板片；或者由C型钢、槽钢、工字钢、弧形钢、角钢或波纹板与平板扣合形成带有空心腔体的单元板片。
[0012]同样的，当拱形管节沿轴向拼接时，相邻单元板片的接触端部具有金属管或空心腔体结构，且相邻金属管或空心腔体结构的接触面为拼接连接面。
[0013]优选的，可以在金属管或空心腔体结构内填充混凝土，同时还可以在金属管或空心腔体结构内增设钢筋。
[0014]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下显著优点:该管道为具有空心腔体结构的拱形结构，提高了抗扭刚度和抗竖向失稳能力；其底部为平直面或仰拱面，便于通行或布线/管道；相邻拱形管节之间可采用隐藏式的连接结构，不额外占用管道空间，实用美观等；拱形管道的内部净空间利用率及通行净宽与净高得以提高，使得管道高度降低，埋地深度、基础开挖深度及工程量均得以减少；该管道其底部为平直面，易于修筑管道基础，同时解决了圆形截面管道回填时最重要也是最困难的底部楔形夹角的回填施工及压实度的问题。
【附图说明】
[0015]图1 (a)_l (r)为本发明第一类空心腔体结构的横截面示意图；
[0016]图2(a)_2(e)为本发明第二类空心腔体结构的横截面示意图；
[0017]图3(a)、3(b)和3 (c)为本发明第三类空心腔体结构的横截面示意图；
[0018]图4(a)_4(e)为本发明第四类空心腔体结构的横截面示意图；
[0019]图5为本发明下单元板片的结构示意图；
[0020]图6为本发明两侧单元板片的结构示意图；
[0021]图7为本发明上单元板片的结构示意图；
[0022]图8(a)_8(c)为本发明相邻拱形管节拼接结构的横截面示意图；
[0023]图9(a)_9(e)为本发明带有底板的拱形管道的结构示意图；
[0024]图10(a)_10(d)为本发明不带底板的拱形管道的结构示意图；
[0025]图11为本发明拱形管道混凝土灌注的流通示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0027]本发明的第一种组合式拱形管道100，包括由单元板片101拼装形成拱形管节102 ;优选的，该拱形管节102由两侧单元板片和上下单元板片构成，其中，两侧单元板片和上单元板片为弧形片，其纵截面(沿空心腔体结构103的长度方向)为弧形，下单元板片也就是底板可以为平直状板片，如图9 (a)、9 (e)所示，也可以为仰拱形状，如图9 (b)、9 (c)、9(d)所示；当然，拱形管节102也可以不带底板，仅由两侧单元板片和上单元板片构成，其均为弧形片，如图10(a)-10(d)所示；本发明单节管节的长度可达10-15米，只要运输条件许可，长度可以更长，这样整个管道接缝减少，密封性更好；将得到的拱形管节102沿轴向拼装形成拱形管道100 ;其中，该单元板片101的外侧和/或内侧有空心腔体结构110结构，且该空心腔体结构110的横截面周边闭合。优选的，腔体具有一定的长度，两端可以贯通或一端封闭、一端开口。该闭合式横截面的空心腔体结构较之开口式横截面的空心腔体结构，抗扭刚度更高、抗竖向失稳能力更强，加之管道为拱形结构，因此，管道的竖向承压能力得以进一步加强。同时，由于拱形管道的底部为平直面或仰拱形式，不需要铺装水平台即可直接作为过人或过车的通道，在管道基础承载力相当的情况下也可以不铺设底板，如此易于修筑管道基础，最为重要的是它解决了圆形截面管道回填时底部楔形夹角的回填施工及压实度的难题。此外，拱形结构的管道，其内部净空间的利用率得以提高。
[0028]上述空心腔体结构110可以单独扣设在单元板片101上，如图l(a)、l(b)、1 (o)-l (r)所示。
[0029]其中单元板片由金属板构成，空心腔体结构110可以由该金属板自身弯折形成，弯折的横截面形状可以为矩形、圆形等，并将空心腔体结构103与单元板片101之间形成的缝隙焊接，如图1(c)、1(d)、1(e)所示。也可以由金属板106弯折形成凸起103形状，用板材或管材与该凸起103组合形成空心腔体结构110，如图l(f)-l (η)所示，其中，弯折形成的腔体形状可以为槽型、弧形、半圆形等，所用板材可以为钢板、槽钢、C型钢、弧形钢板等。
[0030]可以向本发明的空心腔体结构110内填