一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，包括设置在波纹钢管涵管内侧的环形钢带，环形钢带两端相互搭接，环形钢带上安装第一角钢和第二角钢，第一角钢设置在环形钢带搭接部位的内侧端头处，第二角钢设置在第一角钢远离环形钢带搭接部位内侧端头的一侧，第一角钢和第二角钢通过扩张驱动装置相连接。该修复加固结构可有效地实现对波纹钢管涵管脱节及破损部位的修复与加固，提高涵洞的承载力和耐久性。
【专利说明】
一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构
技术领域
[0001]本实用新型属于波纹钢管涵管加固技术领域，具体涉及一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构。
【背景技术】
[0002]波纹钢管涵管作为一种新的涵洞形式，在我国公路工程建设中批量使用已有十余年历史。由于具有径向受力条件好、纵向适应地基变形能力强、施工方便等优点，波纹钢管涵管在公路建设领域，特别是在冻土和软土等不良地质地段公路建设中得到了普遍欢迎。
[0003]随着涵洞使用年限的增加，由于荷载作用、地基不均匀变形、钢管(钢板)构件存在局部缺陷以及填土压实工艺不当等原因，个别波纹钢管涵管的管节处出现法兰止水垫圈及螺栓连接失效、管节脱开以及管节内焊缝开裂等病害;片状波纹钢板组装涵洞的螺栓连接处出现钢板撕裂等病害。这些病害现象如果进一步发展，将会导致涵洞渗漏、冲刷和脱节等问题，影响涵洞的径向刚度、整体性和承载力性能，甚至影响到路基的承载力及路面的使用性能。
[0004]上述病害在波纹钢管涵管中虽然不是普遍现象，但是，由于涵洞内部空间狭小(大多数涵洞直径为1.5m以下)，修复难度较大。如果采用混凝土内衬加固方法，则需要在原有波纹钢管涵管上焊接钢筋，在混凝土中布设钢筋(网)，或者采用纤维混凝土，工序较为繁琐。采用混凝土内衬加固方法，还会改变原有波纹钢管作为柔性涵洞的受力特性，在混凝土刚性内衬中形成较大的拉应力;并且，会显著减小涵洞泄洪能力。采用钢板进行加固需要解决钢板与既有涵洞的连接问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种波纹钢管涵管的加固结构。该加固结构有效实现了对波纹钢管涵管待加固部位的加固，起到了良好的加固作用。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种波纹钢管涵管的加固结构，其特征在于:包括设置在波纹钢管涵管内部的内撑式环形钢带，所述环形钢带的两端相互搭接，所述环形钢带上安装有相对设置的第一角钢和第二角钢，所述第一角钢设置在所述环形钢带搭接部位的内侧端头处，所述第二角钢设置在所述第一角钢远离环形钢带搭接部位内侧端头的一侧，所述第一角钢和第二角钢通过用于扩大其间距进而使环形钢带紧贴在波纹钢管涵管内壁的扩张驱动装置相连接，所述环形钢带的曲率和波纹钢管涵管的曲率相一 Sc ο
[0007]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述扩张驱动装置包括螺栓，所述螺栓依次穿过所述第一角钢上的光孔和第二角钢上的光孔，所述螺栓上套有与第一角钢接触配合的锁紧螺母，所述第一角钢卡在所述锁紧螺母与螺栓的头部之间，所述螺栓上套有用于挤压所述第二角钢以使第一角钢和第二角钢相互远离的驱动螺母。
[0008]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述扩张驱动装置设置在波纹钢管涵管的顶部。
[0009]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述环形钢带采用波纹钢板制成，所述环形钢带上波纹的波峰嵌入波纹钢管涵管上波纹的波谷，所述波纹钢管涵管上波纹的波峰嵌入所述环形钢带上波纹的波谷。
[0010]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述环形钢带与波纹钢管涵管之间设置有防渗密封结构。
[0011]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述防渗密封层包括两个止水圈，两个所述止水圈一一对应设置在波纹钢管涵管内壁表面拟修复部位的两侧。
[0012]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述防渗密封层包括粘贴在波纹钢管涵管内壁表面拟修复部位的止水带。
[0013]上述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述第一角钢和第二角钢均焊接在所述环形钢带上。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型加固结构通过调整扩张驱动装置来推动环形钢带，进而使环形钢带的搭接长度减小、圆周周长增大、直径增大，并对波纹钢管涵管的内壁施加压力，使环形钢带和波纹钢管涵管紧密贴合，有效实现了对波纹钢管涵管待加固部位的加固，起到了良好的加固作用；同时，环形钢带增加了既有波纹钢管涵的径向刚度，并对其有起到一定的支撑作用。
[0016]2、本实用新型加固结构的扩张驱动装置设置在波纹钢管涵管的顶部。这样能够避免涵洞内堆积的淤泥对扩张驱动装置造成损坏。
[0017]3、本实用新型加固结构采用波纹钢板制成的环形钢带具有一定的径向刚度和纵向适应结构变形能力，作为修复和加固构件，与拟加固的波纹钢管涵管组合在一起形成的新结构，在涵洞纵向仍然保持了原有波纹钢管涵管较好的适应地基变形的特性，并增强了原有波纹钢管的径向刚度。
[0018]4、本实用新型加固结构通过设置防渗密封结构，能够进一步提高了波纹钢管涵管的抗渗效果。
[0019]5、本实用新型加固结构环形波纹钢带嵌入波纹钢管结构的波纹中与其紧密结合在一起，涵洞内径仅减小波纹钢板加上止水圈的厚度，相对于刚性内衬等其他修复和加固方法，对涵洞泄洪能力不会带来显著的不利影响。
[0020]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图。
[0022]图2为图1中A处的放大图。
[0023]附图标记说明:
[0024]I一环形钢带；1-1一内侧端头；1-2—外侧端头；
[0025]2—防渗密封结构； 3—第一角钢；4 一第二角钢；
[0026]5—扩张驱动装置； 5-1—螺栓；5-2—锁紧螺母；
[0027]5-3 一驱动螺母；6—波纹钢管涵管。
【具体实施方式】
[0028]如图1和图2所示的一种波纹钢管涵管的加固结构，包括设置在波纹钢管涵管6内部的内撑式环形钢带I，所述环形钢带I的两端相互搭接，所述环形钢带I上安装有相对设置且相互平行的第一角钢3和第二角钢4，所述第一角钢3设置在所述环形钢带I搭接部位的内侧端头1-1处，所述第二角钢4设置在所述第一角钢3远离环形钢带I搭接部位内侧端头1-2的一侧，所述第一角钢3和第二角钢4通过用于扩大其间距进而使环形钢带I紧贴在波纹钢管涵管6内壁的扩张驱动装置5相连接，所述环形钢带I的曲率和波纹钢管涵管6的曲率相一致。
[0029]本实施例中，该加固结构在使用时，通过调整扩张驱动装置5来推动环形钢带1，进而使环形钢带I的搭接长度减小、圆周周长增大、直径增大，并对波纹钢管涵管6的内壁施加压力，使环形钢带I和波纹钢管涵管6紧密贴合，有效实现了对波纹钢管涵管6待加固部位的加固，起到了良好的加固作用；同时，环形钢带I增加了既有波纹钢管涵管6的径向刚度，并对其有起到一定的支撑作用。
[0030]如图2所示，所述扩张驱动装置5包括螺栓5-1，所述螺栓5-1依次穿过所述第一角钢3上的光孔和第二角钢4上的光孔，所述螺栓5-1上套有与第一角钢3接触配合的锁紧螺母5-2，所述第一角钢3卡在所述锁紧螺母5-2与螺栓5-1的头部之间，所述螺栓5-1上套有用于挤压所述第二角钢4以使第一角钢3和第二角钢4相互远离的驱动螺母5-3。
[0031]本实施例中，所述扩张驱动装置5在使用时，通过旋转驱动螺母5-3，所述驱动螺母5-3挤压所述第二角钢4进而使第一角钢3和第二角钢4相互远离，相互远离的第一角钢3和第二角钢4给环形钢带I施力，从而使环形钢带I的搭接长度减小、圆周周长增大、直径增大。
[0032]本实施例中，所述扩张驱动装置5设置在波纹钢管涵管6的顶部。这样能够避免涵洞内堆积的淤泥对扩张驱动装置5造成损坏。
[0033]本实施例中，所述环形钢带I采用波纹钢板制成，所述环形钢带I上波纹的波峰嵌入波纹钢管涵管6上波纹的波谷，所述波纹钢管涵管6上波纹的波峰嵌入所述环形钢带I上波纹的波谷。
[0034]由于采用波纹钢板制成的环形钢带I具有一定的径向刚度和纵向适应结构变形能力，作为修复和加固构件，与拟加固的波纹钢管涵管6组合在一起形成的新结构，在涵洞纵向仍然保持了原有波纹钢管涵管6较好的适应地基变形的特性，并增强了原有波纹钢管的径向刚度。
[0035]本实施例中，所述环形钢带I与波纹钢管涵管6之间设置有防渗密封结构2。通过设置防渗密封结构2，能够进一步提高波纹钢管涵管6的抗渗效果。优选的做法是有两种，一种是所述防渗密封结构2包括两个止水圈，两个所述止水圈一一对应设置在波纹钢管涵管6内壁表面拟修复部位的两侧。另一种是所述防渗密封结构2包括粘贴在波纹钢管涵管6内壁表面拟修复部位的止水带。
[0036]本实施例中，所述第一角钢3和第二角钢4均焊接在所述环形钢带I上。
[0037]本实施例中，一种采用扩张式环形钢带加固波纹钢管涵管的方法，包括以下步骤:
[0038]步骤一、将环形钢带I安装在波纹钢管涵管6内:将环形钢带I卷绕设置在波纹钢管涵管6内的待加固部位，并将环形钢带I的两端相互搭接；
[0039]步骤二、将扩张驱动装置5安装在环形钢带I上，其包括以下步骤:
[0040]步骤201、将第一角钢3和第二角钢4均焊接在环形钢带I内侧，并且将所述第一角钢3设置在所述环形钢带I搭接部位的内侧端头1-1处，将第二角钢4设置在所述第一角钢3远离环形钢带I搭接部位内侧端头1-2的一侧；
[0041]步骤202、选取螺栓5-1，先将螺栓5-1穿过第一角钢3上的光孔，然后将锁紧螺母5-2和驱动螺母5-3依次套在所述螺栓5-1上，再使螺栓5-1穿过第二角钢4上的光孔；
[0042]步骤三、调整扩张驱动装置5以使环形钢带I紧贴在波纹钢管涵管6的内壁，其包括以下步骤:
[0043]步骤301、旋紧锁紧螺母5-2，使其挤压第一角钢3，从而使第一角钢3卡在所述锁紧螺母5-2与螺栓5-1的头部之间；
[0044]步骤302、旋紧驱动螺母5-3以推动第二角钢4，从而使第一角钢3和第二角钢4相互远离，相互远离的第一角钢3和第二角钢4推动环形钢带I，以使环形钢带I的搭接长度减小，进而使环形钢带I紧贴在所述波纹钢管涵管6的内壁。
[0045]本实施例中，该加固方法巧妙利用了环形钢带I和用于对环形钢带I施力以使环形钢带I扩张撑开的扩张驱动装置5，从而有效完成了对波纹钢管涵管6的有效加固。该加固方法的工序简单，施工方便，适合于在涵洞内部狭小空间作业。并且在加固过程不需开挖路基，对正常交通无不利影响。
[0046]本实施例中，步骤二之前，在波纹钢管涵管6内壁的待加固部位设置防渗密封结构2。
[0047]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:包括设置在波纹钢管涵管(6)内部的内撑式环形钢带(I)，所述环形钢带(I)的两端相互搭接，所述环形钢带(I)上安装有相对设置且相互平行的第一角钢(3)和第二角钢(4)，所述第一角钢(3)设置在所述环形钢带(I)搭接部位的内侧端头(1-1)处，所述第二角钢(4)设置在所述第一角钢(3)远离环形钢带(I)搭接部位内侧端头(1-2)的一侧，所述第一角钢(3)和第二角钢(4)通过用于扩大其间距进而使环形钢带(I)紧贴在波纹钢管涵管(6)内壁的扩张驱动装置(5)相连接，所述环形钢带(I)的曲率和波纹钢管涵管(6)的曲率相一致。2.根据权利要求1所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述扩张驱动装置(5)包括螺栓(5-1)，所述螺栓(5-1)依次穿过所述第一角钢(3)上的光孔和第二角钢(4)上的光孔，所述螺栓(5-1)上套有与第一角钢(3)接触配合的锁紧螺母(5-2)，所述第一角钢(3)卡在所述锁紧螺母(5-2)与螺栓(5-1)的头部之间，所述螺栓(5-1)上套有用于挤压所述第二角钢(4)以使第一角钢(3)和第二角钢(4)相互远离的驱动螺母(5-3)。3.根据权利要求1所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述扩张驱动装置(5)设置在波纹钢管涵管(6)的顶部。4.根据权利要求1所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述环形钢带(I)采用波纹钢板制成，所述环形钢带(I)上波纹的波峰嵌入波纹钢管涵管(6)上波纹的波谷，所述波纹钢管涵管(6)上波纹的波峰嵌入所述环形钢带(I)上波纹的波谷。5.根据权利要求1所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述环形钢带(I)与波纹钢管涵管(6)之间设置有防渗密封结构(2)。6.根据权利要求5所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述防渗密封结构(2)包括两个止水圈，两个所述止水圈一一对应设置在波纹钢管涵管(6)内壁表面拟修复部位的两侧。7.根据权利要求5所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述防渗密封结构(2)包括粘贴在波纹钢管涵管(6)内壁表面拟修复部位的止水带。8.根据权利要求1所述的一种波纹钢管涵洞涵管的修复加固结构，其特征在于:所述第一角钢(3)和第二角钢(4)均焊接在所述环形钢带(I)上。
【文档编号】E01F5/00GK205474890SQ201521139924
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】原喜忠, 欧阳煜, 王立鹏, 房建宏
【申请人】长安大学