一种圆拱形拼装式双壁波纹闭合钢质波纹涵管的制作方法

本发明涉及公路铁路涵洞用构件技术领域，尤其是一种圆拱形拼装式双壁波纹闭合钢质波纹涵管。

背景技术：

涵洞是公路工程中的重要组成部分之一，目前的小桥涵绝大部分为钢筯混凝土结构，这类结构物在使用中多数出现不同程度的病害，适应地质能力较差，特别是在软土、冻土地区，其病害尤为严重。金属波纹涵管结构具有良好的适应变形能力和优良的力学性能，采用柔性、高强度钢波纹管的涵洞，不仅具有良好的适应地基与基础变形的能力，还可以解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题，钢质波纹涵管由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布荷载引起的应力应变，可以更大程度分散荷载的应力集中，更好地发挥钢结构的优势。尤其在多年冻土、软土、膨胀土、湿陷性黄土等不良工程岩土地区及深浅填土路段，利用钢波纹管结构修筑桥梁、涵洞更具有优势。拼装波纹涵管是由多片波形板片用螺栓拼接而成，具有板片薄，重量轻，便用运输存放，施工工艺简单，现场安装方便，组装快速，工期短等优点。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种管节薄、重量轻、施工方便、工期短、适应地基变形能力强，施工工艺简单，具有良好的适应变形能力和优良的力学性能，承载力大，耐久性好的圆拱形拼装式双壁波纹闭合钢质波纹涵管。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种圆拱形拼装式双壁波纹闭合钢质波纹涵管，包括闭合双壁波纹管片，所述闭合双壁波纹管片由两片波纹成型钢板组成，两片波纹成型钢板焊接构成闭合双壁波纹管片，两片波纹成型钢板分别构成闭合双壁波纹管片的外壁和内壁；数个弧形相同的闭合双壁波纹管片相互搭接构成圆拱型管环，相邻的两个闭合双壁波纹管片的内壁、外壁相互搭接，搭接处通过一排螺栓固定，该圆拱型管环的横截面呈半圆形；数个圆拱型管环相互搭接构成整体波纹涵管。

作为本发明的进一步方案：所述两片波纹成型钢板中上方的波纹成型钢板的波谷处焊接下方的波纹成型钢板的波峰处。

作为本发明的进一步方案：所述数个圆拱型管环中相邻的两个圆拱型管环的内外壁相互搭接，搭接长度为一个波纹的波段，搭接处通过一排螺栓连接。

作为本发明的进一步方案：所述相互搭接的相邻的两个闭合双壁波纹管片之间和相互搭接的两个相邻圆拱型管环之间均设有密封胶垫。

作为本发明的进一步方案：所述闭合双壁波纹管片的材料为Q235钢板或SS400热轧钢板或耐候钢板。

作为本发明的进一步方案：所述波纹成型钢板的波形规格为200*55mm或125*25mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)相比混凝土管节，具有以下优势：

1、可以很好的适应地基基础的变形，有效地解决由于地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题。

2、工厂机械化加工产品能更好地确保涵体的工程质量。

3、施工工艺简单，现场安装方便，组装快速，大大提高了涵洞的施工进度，节约工期，特别是用于临时性工程更显其优势。

4、涵体的柔性结构能够很好地改善涵洞两侧与公路路堤交界处的“跳车病害”

(2)相比现有单壁波纹涵管，具有以下优势：

1、双壁波纹涵管两层钢板的波峰与波谷之间通过热熔焊接处理，使其形成一个整体的闭合孔，该种结构大大的提高了涵管的承载力，相同壁厚相同直径条件下，双壁波纹涵管的承载力是单壁波纹涵管的3-5倍。可以有效解决在填土高度很高的情况下单波纹涵管承载力不足的问题。

2、相比单壁波纹涵管，双壁波纹涵管具有更强的轴向补偿能力，其适应地基变形能力更强。

3、双壁波纹涵管可以在闭合孔处进行注浆处理，进一步提高其承载力，并能提高防腐性能，延长使用寿命。

4、对于大跨径桥涵而言，单壁拼装式波纹涵管承载力小，变形大，容易塌陷，不能用于大跨径桥涵，而拼装式双壁波纹涵管可有效解决这一问题。

5、拼装式双壁波纹涵管因其优越的力学性能可用于大跨径地下管廊建设，这是单壁波纹涵管所不及的。

附图说明

图1为本发明的立面图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的仰视图；

图5为圆拱型管环与圆拱型管环连接截面示意图；

图6为闭合双壁波纹管片与闭合双壁波纹管片的连接示意图。

图中标记分别表示：1-螺栓螺母，2-闭合双壁波纹管片，3-外壁，4-内壁，5-密封胶垫，6-圆拱型管环。

具体实施方式

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1-6，本发明实施例中，一种圆拱形拼装式双壁波纹闭合钢质波纹涵管，包括闭合双壁波纹管片2，所述闭合双壁波纹管片2由两片波纹成型钢板组成，上方的波纹成型钢板的波谷处焊接下方的波纹成型钢板的波峰处，两片波纹成型钢板焊接构成闭合双壁波纹管片2，两片波纹成型钢板分别构成闭合双壁波纹管片2的外壁3和内壁4，通过折弯机将其折弯成不同大小的弧形；数个弧形相同的闭合双壁波纹管片2相互搭接构成圆拱型管环6，相邻的两个闭合双壁波纹管片2的内壁4、外壁3相互搭接，搭接处通过一排螺栓1固定，该圆拱型管环6的横截面呈半圆形；数个圆拱型管环6相互搭接构成整体波纹涵管，相邻的两个圆拱型管环6的内外壁3相互搭接，搭接长度为一个波纹的波段，搭接处用一排螺栓1连接。

上述，相互搭接的两个相邻弧形闭合双壁波纹管片2之间以及相互搭接的两个相邻圆拱型管环6之间均设有密封胶垫5，使得所构成的管涵水密封性能更好。

上述，波纹管管体使用材料为Q235钢板、SS400热轧钢板以及耐侯钢和其它特殊钢材。

上述，弧形管片采用的波形为200*55mm或125*25mm(波距*波高)等常用波型以及其它特殊波形。

如图所示，本发明采用的圆拱型管环6由三块弧形相同的闭合双壁波纹管片2拼装而成，所述闭合双壁波纹管片2的外壁3和内壁4上下对称放置，并在圆周方向错开半个波段，相邻两个闭合双壁波纹管片2的外壁3和内壁4相互搭接，在搭接处用一排螺栓1固定。闭合双壁波纹管片2的外壁3和内壁4在圆轴方向错开一个波段，相邻两个圆拱型管环6连接时，由闭合双壁波纹管片2外壁3和闭合双壁波纹管片2内壁4搭接，搭接长度为个波段，在搭接处用一排螺栓1连接，圆拱型管环6之间相互连接构成整个波纹涵管。

本发明的结构特点及其优点：一、相同直径范围降低原材料使用厚度，降低生产成本。

二、减轻自身重量负担，提高产品质量。

三、闭合孔内通过灌浆处理增加产品本身质量，提高防腐性能、延长使用寿命、提高密封效果。

四、两层钢板波峰与波谷之间通过特殊焊接处理，使其形成一个整体闭合孔，提高自身弹性模量以及受力分解。

五、其承载力为单壁拼装波纹涵管的2-3倍，很好的解决了这一问题。

六、降低产品使用风险，有效解决了单层钢板在使用中变形甚至塌方问题。

七、本发明双壁波纹闭合钢质波纹涵管，可代替桥涵建设，节省开支、提高效率、缩短工期、使用寿命增加、后期维护为零。

八、有效解决了现有涵管大跨径受力分解问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。