用于大口径箱涵修复的内模板结构的制作方法

本实用新型属于箱涵修复技术领域，具体涉及用于大口径箱涵修复的内模板结构。

背景技术：

城市污水处理系统运行过程中，受设施老化、地质环境改变和建筑施工等多方面因素的影响，箱涵伸缩缝错位、开裂等现象时有发生，影响管网系统正常运行，同时存在较大的安全隐患。大口径箱涵常用于主排水管线上，维修困难，并且一般不允许长时间停水维修。因此，需要对损坏箱涵段快速应急修复，以维持箱涵通畅。目前市政施工领域已有一些正在使用的涵管修复的技术，基本以使用封堵材料或封堵件对裂缝处进行封堵为主。对于较小的裂缝或者小尺寸涵管，封堵法能起到较好的效果，但是对于损坏面积大或错位严重的涵管特别是大尺寸箱涵，封堵法难以修复，或者修复后流道截面损失较大，难以获得好的修复效果，只能将损坏部分截除，使用修复体进行修复。但不同于小型涵管，混凝土浇筑成型的大口径箱涵修复的难点在于，必须使用大尺寸的高强度修复体，修复体的加工、安装难度更大，因此需要合理设计修复结构，以便于施工安装，此外还应该考虑在临时修复结构上进行后期永久修复。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述多个问题中的一个，本实用新型的目的在于提供一种用于大口径箱涵修复的内模板结构。

其技术方案如下：

一种用于大口径箱涵修复的内模板结构，其关键在于，包括钢箱涵和箱涵盖；

所述钢箱涵包括沿着长度方向顺次连接的三段钢箱涵节，所述钢箱涵节的截面呈u形，其中位于两端的所述钢箱涵节为端部钢箱涵节，位于中部的所述钢箱涵节为中间钢箱涵节；

所述端部钢箱涵节的外端设置有对接头，内端为连接端；

所述中间钢箱涵节的两端分别从所述连接端的外侧面或内侧面与其贴合搭接；

所述箱涵盖包括三个盖体，分别为两个端部盖体和一个中间盖体，两个所述端部盖体分别扣盖在两个所述端部钢箱涵节上，所述中间盖体扣盖在所述中间钢箱涵节上；

每个所述盖体与相应的所述钢箱涵节之间分别设有卡合机构，该卡合机构将相应的所述盖体和钢箱涵节可拆卸连。

采用以上设计，其优点在于钢箱涵节的上方开口，便于宽度稍小的钢箱涵节从上方放入宽度稍大的钢箱涵节内，从而完成二者的连接，通过三段钢箱涵节拼接组装成钢箱涵，便于运输和安装施工，安装钢箱涵后即可临时恢复受损箱涵的通水功能，后期扣盖箱涵盖后，组成的修复体形成封闭管状结构，充当浇筑混凝土用的模板，便于后期永久修复。

作为优选技术方案，上述钢箱涵节包括底板和两块立板，两块所述立板分别连接在所述底板的两条相对侧边；

两块所述立板从下边缘到上边缘逐渐外展，形成横截面下窄上宽的所述钢箱涵节；

所述盖体包括长方形状的盖板，每个所述盖板分别与相应的所述钢箱涵节的上方开口相适应并扣盖在其上，在所述盖板的下表面设有两根扣合条，两根所述扣合条均沿着所述盖板的长度方向设置并分别靠近其两边缘；

每个所述盖体的两根所述扣合条落在相应的所述钢箱涵节内并分别贴靠相应的所述立板内壁。

采用以上设计，其优点在于下窄上宽的截面结构使得钢箱涵节的立板能够承担一定的压力，在装水量保持不变的情形下，防止底板过度受压，盖体上的扣合条便于盖体与钢箱涵节之间密封。

作为优选技术方案，每个所述扣合条从其上边缘到下边缘逐渐向所述盖板的中部倾斜，以与相应的所述立板吻合。

采用以上设计，其优点在于同一块盖体上的两根扣合条之间的间距自上到下逐渐减小，与钢箱涵节的形状相适应，便于盖体与钢箱涵节之间的安装，同时扣合紧密。

作为优选技术方案，上述卡合机构为快速夹。

采用以上设计，结构简单，便于快速安装。

作为优选技术方案，上述中间钢箱涵节的两端分别与相应的所述连接端之间设置有端头止水结构；

所述端头止水结构包括挤压变形条，该挤压变形条沿着所述中间钢箱涵节的环向设置，该挤压变形条连续贴设在所述中间钢箱涵节的外壁上，并夹设在所述中间钢箱涵节与所述连接端的相对表面之间；

沿着每根所述挤压变形条的走向分别设置有一条定位槽，该定位槽的槽口朝向所述端部钢箱涵节的内表面，该定位槽内设置有所述挤压变形条，所述挤压变形条超出所述定位槽的槽口并与所述端部钢箱涵节的内表面贴合。

采用以上设计，定位槽对挤压变形条起到限位作用，且不影响挤压变形条与端部钢箱涵节的接触，钢箱涵内通水后，挤压变形条在压力作用下发生变形，从而分别贴合中间钢箱涵节的外表面和端部钢箱涵节的内表面，起到密封效果。

作为优选技术方案，上述对接头的截面呈u形，所述对接头的底部与所述端部钢箱涵节的底板相平，所述对接头的侧壁上端分别与相应的所述立板上边缘相平，所述对接头的侧壁分别与相应的所述立板之间连接有三角形的过渡连接板；

沿着所述对接头的外壁环向设置有抵紧板，该抵紧板与所述对接头的轴向方向垂直，该抵紧板的内边缘与所述对接头的外壁连接，该抵紧板朝向所述对接头自由端的一面上设有端面密封件。

采用以上设计，实现了钢箱涵节与箱涵断端的过渡连接，对接头上设置抵紧板和端面密封件便于将端部钢箱涵节与箱涵密封连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过三段钢箱涵节拼接组装成钢箱涵，便于运输和安装施工，安装钢箱涵后即可临时恢复受损箱涵的通水功能，后期扣盖箱涵盖后，组成的修复体形成封闭管状结构，充当浇筑混凝土用的模板，便于后期永久修复。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2示意盖体与钢箱涵节的安装状态；

图3为图1中m1部局部剖视图；

图4为中间钢箱涵节的结构示意图；

图5为中间钢箱涵节的俯视图；

图6为图5中a-a剖视图；

图7为端部钢箱涵节的结构示意图；

图8为端部钢箱涵节的俯视图；

图9为在对接头端的视角下钢箱涵节的示意图；

图10为在连接端的视角下钢箱涵节的示意图；

图11为在图9中安装端面密封件后的结构示意图；

图12为端面密封件的结构示意图；

图13为端面密封件安装在对接头上的结构示意图；

图14为图13中m2部的放大图；

图15为钢箱涵修复系统的结构示意图；

图16为对接头与箱涵的连接结构示意图；

图17为对接头在箱涵内的定位位置示意图；

图18为紧固座的结构示意图；

图19为图18的左视图；

图20为桥接横梁的一端通过梁体座装设在箱涵上的结构示意图；

图21为端面视角下桥接横梁的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种用于大口径箱涵修复的内模板结构，包括钢箱涵和箱涵盖。所述钢箱涵包括沿着长度方向顺次连接的三段钢箱涵节，所述钢箱涵节的截面呈u形，其中位于两端的所述钢箱涵节为端部钢箱涵节100，位于中部的所述钢箱涵节为中间钢箱涵节200，所述端部钢箱涵节100的外端设置有对接头150，内端为连接端，所述中间钢箱涵节200的两端分别从所述连接端的外侧面或内侧面与其贴合搭接，所述中间钢箱涵节200的两端分别与相应的与所述连接端之间设置有端头止水结构300。

所述箱涵盖包括三个盖体700，分别为两个端部盖体和一个中间盖体，两个所述端部盖体分别扣盖在两个所述端部钢箱涵节100上，所述中间盖体扣盖在所述中间钢箱涵节200上。每个所述盖体700与相应的所述钢箱涵节之间分别设有卡合机构800，该卡合机构800将相应的所述盖体700和钢箱涵节可拆卸连。

如图2所示，所述钢箱涵节包括底板和两块立板，两块所述立板分别连接在所述底板的两条相对侧边，两块所述立板从下边缘到上边缘逐渐外展，形成横截面下窄上宽的所述钢箱涵节。所述立板向外倾斜5°～15°。所述钢箱涵节内设有加强架，所述加强架包括交错连接的横杆和竖杆，其中横杆连接在两块所述立板之间，所述竖杆连接所述横杆和所述底板。所述盖体700包括长方形状的盖板710，每个所述盖板710分别与相应的所述钢箱涵节的上方开口相适应并扣盖在其上，在所述盖板710的下表面设有两根扣合条720，两根所述扣合条720均沿着所述盖板710的长度方向设置并分别靠近其两边缘，每个所述盖体700的两根所述扣合条720落在相应的所述钢箱涵节内并分别贴靠相应的所述立板内壁。

每个所述扣合条720从其上边缘到下边缘逐渐向所述盖板710的中部倾斜，以与相应的所述立板吻合。

本实施例中，所述卡合机构800为快速夹。该快速夹包括相配合的快速夹头和弯钩，所述快速夹头铰接于所述钢箱涵节的立板上，所述弯钩固定设置于所述盖板710的边缘。

如图3～6所示，所述中间钢箱涵节200包括第二节段本体210，该第二节段本体210内设有至少两个第二加强架220。所述第二节段本体210的所述底板和两块立板的连接处分别设有第二加劲肋230。所述中间钢箱涵节200的立板上设有第二挂耳240。

如图7～10所示，所述端部钢箱涵节100包括第一节段本体110，该第一节段本体110内设有至少两个第一加强架120。所述端部钢箱涵节100的所述底板和两块立板的连接处分别设有第一加劲肋130。所述中间钢箱涵节200的立板上设有第一挂耳140。

如图4和11所示，所述端头止水结构300包括挤压变形条310，该挤压变形条310沿着所述中间钢箱涵节200的环向设置，该挤压变形条310连续贴设在所述中间钢箱涵节200的内表面或外表面上，该挤压变形条310夹设在所述中间钢箱涵节200与所述连接端的相对表面之间。

所述挤压变形条310设置在所述中间钢箱涵节200的外表面上。沿着每根所述挤压变形条310的走向分别设置有一条定位槽320，该定位槽320的槽口朝向所述端部钢箱涵节100的内表面，该定位槽320内设置有所述挤压变形条310，所述挤压变形条310超出所述定位槽320的槽口并与所述端部钢箱涵节100的内表面贴合。

具体地，沿着所述挤压变形条310的走向平行设置有一对角钢330，所述角钢330的一边贴设焊接在所述中间钢箱涵节200的外表面，所述角钢330的另一边立设在所述中间钢箱涵节200的外表面上。一对所述角钢330与所述钢箱涵节200的表面围成所述定位槽320。

所述挤压变形条310为管状，所述挤压变形条310的外壁分别抵靠所述定位槽320的槽底和两个槽壁，所述定位槽320的槽深为所述挤压变形条310外径的1/3-2/3。具体地，所述挤压变形条310可以是胶管，由橡胶或其他高分子材料制成，其具有弹性和径向变形能力，从而在受压时起到密封作用。管状截面的挤压变形条在径向受压时，其弹性变形量随压力逐步增大，管壁能够向内腔发生变形，管壁分别与两侧的钢箱涵节的表面形成平面贴合，且挤压变形条被限位在定位槽内，不发生滑移，止水效果好。

中间钢箱涵节受压时，其整体下沉使挤压变形条310变形，装水越多，倾斜设置的立板结构使得中间钢箱涵节200与端部钢箱涵节100贴合度越好，挤压变形条310的密封更好。

在所述端部钢箱涵节100内端的内表面设置有端部限位条170，所述端部限位条170沿着所述端部钢箱涵节100的环向延伸设置，该端部限位条270的一边与所述端部钢箱涵节100的内表面相连，另一边朝向所述中间钢箱涵节200。所述端部限位条170位于两条所述定位槽320之间，以防止所述中间钢箱涵节200的端部从所述端部限位条170的所述连接端滑出。所述端部限位条170可以使用角钢、钢条、扁铁等，其超出所述端部钢箱涵节100的底板表面的高度小于所述角钢330超出所述中间钢箱涵节200表面的距离，使得中间钢箱涵节100装水时，所述端部限位条170的上边缘不接触所述中间钢箱涵节100的底部，以允许所述挤压变形条310能够接触所述端部钢箱涵节100的底板从而发挥作用。

如图9和11所示，所述对接头150的截面呈u形，所述对接头150的底部与所述端部钢箱涵节100的底板相平，所述对接头150的侧壁上端分别与相应的所述立板上边缘相平，所述对接头150的侧壁分别与相应的所述立板之间连接有三角形的过渡连接板160。

沿着所述对接头150的外壁环向设置有抵紧板180，该抵紧板180与所述对接头150的轴向方向垂直，该抵紧板180的内边缘与所述对接头150的外壁连接，该抵紧板180朝向所述对接头150自由端的一面上设有端面密封件500。

如图12～14所示，所述端面密封件500包括呈u形的端面密封垫510，所述端面密封垫510与所述抵紧板180形状相适应并贴覆在所述抵紧板180上。所述端面密封垫510的水平段连接有底部密封条520，该底部密封条520沿着所述端面密封垫510的水平段设置，该底部密封条520贴覆在所述该对接头150的底部外表面。

所述端面密封垫510背向所述抵紧板180的表面上和所述底部密封条520背向所述所述对接头的表面上分别设有至少一根连续的压变凸条。所有所述压变凸条均平行于所述抵紧板180设置。

所述压变凸条包括位于所述端面密封垫510上的第一压变凸条511和位于所述底部密封条520上的第二压变凸条521。在所述端面密封垫510上平行设置有至少两根所述第一压变凸条511，所述第一压变凸条511沿着所述端面密封垫510的延伸方向设置，所有所述第一压变凸条511沿着所述端面密封垫510的宽度方向间隔排布。

在所述底部密封条520上平行设置有至少两根所述第二压变凸条521，所述第二压变凸条521沿着所述底部密封条520的延伸方向设置，所有所述第二压变凸条521沿着所述所述端面密封垫510的宽度方向间隔排布。相邻两根所述压变凸条之间的空隙形成凸条变形让位区530。

当抵紧板180抵紧所述箱涵a时，所述端面密封件500的压变凸条发生变形，更好地贴合箱涵a，从而加强密封效果。

本实施例中，所述端面密封件500可以由橡胶材料一体成型制成。

本实施例的钢箱涵适用于如图15所示的场景。一种大口径箱涵的钢箱涵修复系统，包括两段相对设置的箱涵a，两段所述箱涵a上方跨设有桥接悬挂梁600，该桥接悬挂梁600下方挂接有钢箱涵，该钢箱涵将两段所述箱涵a连通。

如图16和17所示，所述对接头150的截面与箱涵a的内壁相适应，所述对接头150分别伸入相应的所述箱涵a。

所述对接头150与箱涵a之间连接有张紧组件400。所述张紧组件400包括紧固座410和张拉紧固件420。所述紧固座410呈门形，所述紧固座410套设在所述箱涵a上，所述紧固座410的两竖向部上分别设有一列拉紧孔414。所述抵紧板180的两侧边分别延伸超出所述箱涵a的侧壁外表面，在所述抵紧板180上靠近其两侧边分别贯穿分布有一列抵紧板孔181，所述抵紧板孔181与所述拉紧孔414一一正对。所述抵紧板孔181为条形孔，所述抵紧板孔181竖向设置，每个所述抵紧板孔181内各穿设有一个所述张拉紧固件420，所述张拉紧固件420平行设置，并分别与所述紧固座410相连。

具体地，所述紧固座410包括基板411和拉紧板412。如图18和19所示，所述基板411呈门形，其由一根条板向同一方向弯折形成，所述基板411的两竖向段外侧面分别连接有一块所述拉紧板412，所述拉紧板412分别沿着相应的所述基板411的竖向段设置，所述拉紧板412与所述基板411的外侧面垂直；

所述紧固座410固定套设在所述箱涵a外侧。所述基板411上沿其走向贯穿有多个基板孔413，所述基板孔413内分别穿设有膨胀螺栓，所述膨胀螺栓将所述紧固座410固定在所述箱涵a上。

所述拉紧板412上贯穿有拉紧孔414，所述拉紧孔414与所述抵紧板孔181一一正对。所述张拉紧固件420为连接螺栓，该连接螺栓的两端分别穿设在所述拉紧孔414与所述抵紧板孔181内。

如图15、20和21所示，所述桥接悬挂梁600包括桥接横梁610和两个梁体座630，两个所述梁体座630分别设置在两个所述箱涵a上，所述桥接横梁610的两端分别落在相应的所述梁体座630上。

所述桥接横梁610的下方设置有两排悬挂件620，两排所述悬挂件620对称分布在所述桥接横梁610的两边，每排所述悬挂件620沿着所述桥接横梁610的长度方向排布，并分别与所述钢箱涵的相应侧壁连接。

所述悬挂件620为伸缩式悬挂件，所述悬挂件620的上端与所述桥接横梁610相连，所述悬挂件620的下端连接有所述钢箱涵。

如图20和21所示，所述桥接横梁610包括两根纵主梁杆611，两根所述纵主梁杆611相互平行且水平正对设置，两根所述纵主梁杆之间连接有至少两根横连接杆612，所有所述横连接杆612沿着所述纵主梁杆611的长度方向排布。所有所述纵主梁杆611和横连接杆612焊接连接以形成所述桥接横梁610。所述纵主梁杆611和横连接杆612分别由大截面尺寸和小截面尺寸的h型钢制成，所述纵主梁杆611的翼缘板位于水平方向，两根所述纵主梁杆611的腹板之间连接有所述横连接杆612。在所述纵主梁杆611的下翼缘板下方连接有悬挂支耳614，该悬挂支耳614上挂接有所述悬挂件620。

在同一根所述纵主梁杆611的上下翼缘板之间连接有加强板613，所述加强板613竖向设置，所述加强板613分别与位于所述腹板同一侧的上翼缘板、下翼缘板以及所述腹板连接。靠近每个所述悬挂支耳614分别设置有一个所述加强板613。

所述梁体座630包括矩形的底框632，该底框632与所述桥接横梁610的宽度相等，该底框632对应所述桥接横梁610两边的框条分别连接有定位板633，所述定位板633位于竖向平面内并连接在所述底框632下方。安装后，同一个所述梁体座630的两块所述定位板633分别贴靠所述箱涵a的两侧外壁。

所述底框632上方设置有由交错连接的h型钢段和槽钢段形成的支撑体631，该支撑体631的上方设置有所述桥接横梁610。

所述悬挂件620与所述挂耳240一一对应。所述悬挂件620为花篮螺栓，所述花篮螺栓的上端与所述桥接横梁610相连，所述花篮螺栓的下端为挂钩，所述花篮螺栓下端的挂钩挂在位于其下方的所述挂耳240上。

本系统的施工过程简介如下：将破损的箱涵段切除，形成两段相对设置的箱涵a。修复时，先将桥接悬挂梁600吊装到两段箱涵a上，其中，两个梁体座630可以先分别装设到两个所述箱涵a的断端处，然后再将桥接横梁610安装到两个所述梁体座630上，通过螺栓临时连接待后续焊接或者直接焊接连接，或先在地面将梁体座630和桥接横梁610组装为整体，然后整体吊装安装。安装桥接悬挂梁600时，可以将盖体700通过其上表面的挂环730预先安装到桥接横梁610下方，三个盖体700与将要吊装的三个钢箱涵节一一对应。再将所述中间钢箱涵节200起吊挂接在所述桥接横梁610中部下方并使其位置高于设计安装高度。接着分别将两段所述端部钢箱涵节100起吊，并使其连接端套在所述中间钢箱涵节200的外侧，所述端部钢箱涵节100挂在所述桥接横梁610端部，将所述对接头150伸入相应的所述箱涵a，并使用张紧组件400将其与所述箱涵a固定连接。最后调节伸长所述花篮螺栓，将所述中间钢箱涵节200下放，使其两端的所述挤压变形条310分别落在相应的所述端部钢箱涵节100的内侧底面上。

待钢箱涵导水稳定后，准备浇筑混凝土进行永久修复施工时，分别将盖体700下放到相应的端部钢箱涵节100和中间钢箱涵节200上，扣盖后锁定快速夹，钢箱涵与想涵盖即形成一个整体，可以用作内模板，在其外侧搭建外模板，用于浇筑混凝土。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。