一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，由若干个标准节段拼接而成，每个标准节段由顶板、左侧墙、右侧墙及底板组成，顶板为两端设有边肋的槽型板，底板上表面两侧向中线倾斜一定角度形成横坡，左侧墙与右侧墙分别配置在底板的左右两侧，顶板边肋的下端为外凸端，左侧墙与右侧墙的上端为内凹端，外凸端与内凹端自由铰接形成肘形接头。与现有技术相比，本实用新型采用工厂化预制，结构质量好；构件现场组装，施工周期短；现场施工效率高，工程造价低；通道节段标准化、模块化，具有通用性。本实用新型的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道内部为框形结构，相较于弧形结构而言，稳固性更强，并且制作方便，易于施工。
【专利说明】
一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种混凝土通道，尤其是涉及一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，属于公路工程或地下通道工程技术领域。
【背景技术】
[0002]在高速公路建设中，中小桥涵及通道全线分布较多，对于有过人过车需求的中小型桥涵，为满足通行净空的限制，往往采用箱型通道结构。传统钢筋混凝土箱型通道采用现浇的施工工艺，需要大量的现场设施，存在施工进度低、工程造价高、质量难以保证等问题，因此，需要研制一种在公路工程或地下工程领域实用的预制的箱型装配式地下通道结构，以达到在现场装配各个构件时省工省时模块化快速装配的目的。
[0003]中国专利CN 104018437 A公布了一种薄壁环形装配式地下通道。包括顶板、左侧墙、右侧墙和底板;所述顶板为薄壁外凸圆弧状板，底板为平板;所述左侧墙和右侧墙结构相同，上部为与顶板光滑过渡的长弧板，下部为与底板光滑过渡的向内侧弯曲的短弯板;左侧墙的上端和右侧墙的上端分别通过螺栓对称连接在顶板的左右两端，左侧墙的下端和右侧墙的下端分别对称地配置连接在底板的左右两端，构成薄壁环形封闭的装配式地下通道的标准节段。该专利通道也采用标准阶段拼接的装配式结构，但是其左侧墙、右侧墙及顶板均为弧形结构，一方面装配不方便，另一方面结构稳固性较差，此外，左侧墙、右侧墙与顶板采用螺栓连接的方式，施工不方便，并且成本也更高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，从而可以在公路工程或地下工程领域实现快速装配各个构件的目的，克服传统现浇钢筋混凝土箱型通道结构存在的缺陷。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，由若干个标准节段拼接而成，每个标准节段由顶板、左侧墙、右侧墙及底板组成，所述的顶板为两端设有边肋的槽型板，所述的底板上表面两侧向中线倾斜一定角度形成横坡，所述的左侧墙与右侧墙分别配置在底板的左右两侧，所述的顶板边肋的下端为外凸端，所述的左侧墙与右侧墙的上端为内凹端，所述的外凸端与内凹端自由铰接形成肘形接头。
[0007]所述的外凸端的端部外凸半圆弧曲率半径由以下方程式计算得到:Ri=(t-10)sina/(1+sina)，所述的内凹端的端部内凹半圆弧曲率半径R侧由以下方程式计算得到:Rff=Rl+cosa;上面两个方程式中，t为边肋的厚度，单位为厘米;a为外凸端的端部外凸半圆弧的圆心角的一半，单位为度。
[0008]所述的t值范围为0.30米?0.35米，a值范围为35°?45°。
[0009]所述的外凸端的最下缘距顶板最上缘的距离为Hl，外凸端的最下缘距左侧墙或右侧墙最下缘的距离为H2，并且H1 = 1/3H2?1/2H2。
[0010]所述的左侧墙与右侧墙结构相同，可互换使用，由竖直挡墙、挡墙外侧壁下部的撑脚和挡墙内侧壁下部的楔形块构成。
[0011 ]所述的顶板的厚度t在0.30米至0.35米之间，外凸端的最下缘距顶板内轮廓上表面的距离为顶板内轮廓净高，顶板内轮廓净高在1.08米至1.37米之间。
[0012]所述的顶板、左侧墙、右侧墙为混凝土预制件，均在工厂内预制完成后再运输至现场安装，所述的底板为现场浇筑的上表面两侧向中线倾斜一定角度的矩形状平板。
[0013]所述的箱型通道用于明设式箱型通道时，在顶板两侧边肋上设置左牛腿和右牛腿以安设搭板，左牛腿和右牛腿的竖向位置根据线路要求予以调整。
[0014]所述的标准节段的长度L一般为I?3米，可根据需要进行调整，并且可以匹配任意整数标准节段。
[0015]所述的顶板、左侧墙和右侧墙上均嵌装有外凸的吊环。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果:
[0017]1、本实用新型通过将工厂预制完成的顶板、左侧墙、右侧墙运输至施工现场并精确安装，预制的顶板分别与左侧墙和右侧墙构件间进行自由铰接形成采用肘形接头，随后现浇底板，现浇混凝土达到设计强度后，从而形成四构件双铰钢筋混凝土箱型地下通道结构，本实用新型的箱型通道适用于覆土高度4m以下情形，由于此时填土荷载和交通荷载比例相当，管型与箱型受力形式相当，而箱型通道更适用于供人、车通行。
[0018]2、采用工厂化预制，结构质量好;构件现场组装，施工周期短;现场施工效率高，工程造价低;通道节段标准化、模块化，具有通用性。
[0019]3、本实用新型的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道内部为框形结构，相较于弧形结构而言，稳固性更强，并且制作方便，易于施工。
[0020]4、按通行能力选取参数确定的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道结构形状，并且尺寸可调。
[0021]5、顶板与侧板采用特殊的接头形式，接合牢固，并且通过设计接头的安装位置，使得本接头所受外荷载作用下应力与变形小、使用寿命长、并且能够改善装配式箱型通道结构整体受力性能，减少装配式箱型通道结构运营期出现病害的概率，增加其使用寿命。
[0022]6、若本实用新型箱型通道为明通时，在顶板边肋上设置的可以连接搭板，以卸载顶板由于车辆荷载作用下的跨中弯矩，实现上方的车辆行驶。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型通道结构的立体结构示意图一；
[0024]图2为本实用新型通道结构的立体结构示意图二；
[0025]图3为顶板的立体结构示意图一；
[0026]图4为顶板的立体结构示意图二；
[0027]图5为左侧墙立体结构示意图一；
[0028]图6为左侧墙立体结构示意图二；
[0029]图7为按通行能力选取参数的本实用新型横剖图；
[0030]图8为三个标准节段拼接而成的箱型通道结构示意图；
[0031 ]图9为带牛腿的顶板立体结构示意图；
[0032]图10为三个标准节段拼接而成的箱型通道结构示意图(带牛腿)。
[0033]图中标号:I为顶板，2为左侧墙，3为右侧墙，4为底板，5为左前吊环，6为左后吊环，7为右前吊环，8为右后吊环，9为前上吊环，10为后上吊环，11为前下吊环，12为后下吊环，13为前上吊环，14为后上吊环，15为前下吊环，16为后下吊环，17为左牛腿，18为右牛腿，19为外凸端，20为内凹端。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0035]实施例1
[0036]一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，由若干个标准节段拼接而成，如图1?图6所示，每个标准节段由顶板1、左侧墙2、右侧墙3及底板4组成，顶板I为两端设有边肋的槽型板，底板4上表面两侧向中线倾斜一定角度形成横坡，左侧墙2与右侧墙3分别配置在底板4的左右两侧，顶板I边肋的下端为外凸端19，左侧墙2与右侧墙3的上端为内凹端20，外凸端19与内凹端20自由铰接形成肘形接头。外凸端19的端部外凸半圆弧曲率半径Rjg由以下方程式计算得到:Rl= (t_10)sina/(l+sina)，内凹端20的端部内凹半圆弧曲率半径R侧由以下方程式计算得到:R侧=Rl+cosa;上面两个方程式中，t为边肋的厚度，单位为厘米;a为外凸端的端部外凸半圆弧的圆心角的一半，单位为度。t值范围为0.30米?0.35米，a值范围为35。?45° ο
[0037]左侧墙2与右侧墙3结构相同，可互换使用，由竖直挡墙、挡墙外侧壁下部的撑脚和挡墙内侧壁下部的楔形块构成。
[0038]顶板1、左侧墙2、右侧墙3为混凝土预制件，均在工厂内预制完成后再运输至现场安装，底板4为现场浇筑的上表面两侧向中线倾斜一定角度的矩形状平板。
[0039]顶板1、左侧墙2和右侧墙3上均嵌装有外凸的吊环，具体而言，在顶板I外壁四角处分别嵌装有左前吊环5、左后吊环6、右前吊环7和右后吊环8。在左侧墙2外壁四角处分别嵌装有前上吊环9、后上吊环10、前下吊环11和后下吊环12。在右侧墙3外壁四角处也分别嵌装有四个相同配置的吊环，分别为右侧墙3的前上吊环13、后上吊环14、前下吊环15和后下吊环16。
[0040]如图7所示，外凸端19的最下缘距顶板I最上缘的距离为Hl，外凸端20的最下缘距左侧墙2或右侧墙3最下缘的距离为!12，并且!11 = 1/3!12?1/2!12。顶板1的厚度丨在0.30米至
0.35米之间，外凸端19的最下缘距顶板I内轮廓上表面的距离为顶板I内轮廓净高，顶板I内轮廓净高在1.08米至1.37米之间。右侧墙3净高h2在2.50米至2.75米之间，右侧墙3余高h3为0.10米。
[0041]如图8所示，标准节段的长度L为3米，由三个标准节段进行纵向拼装相连组成的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型地下通道结构。还可根据地下通道实际需要长度，由多个标准节段拼装连接而成。
[0042]本实用新型一种薄壁环形装配式地下通道结构的施工安装方法简述如下:
[0043]1、将钢筋混凝土顶板1、左侧墙2、右侧墙3在工厂内预制完成后运输至安装现场。
[0044]2、采用吊车依次将所有左侧墙准确吊装至预定位置，并将相邻两块左侧墙纵向组拼连接起来。
[0045]3、所有左侧墙连接固定后，从第一个标准节段开始，安装右侧墙3，每安装完一块右侧墙3后，立即安装对应的顶板1，待顶板I左右两侧下端凸块与左侧墙2上端凹槽咬合后，填抹水泥砂浆形成顶板I与左侧墙2自由铰接。
[0046]4、所有顶板1、左侧墙2和右侧墙3安装完成后，在现场浇筑底板4，形成整体的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型地下通道结构。
[0047]5、在接缝处理前先洒水将表面湿润，在接缝内外侧灌入掺膨胀剂的水泥净浆，水泥浆达到强度后再在接缝外侧涂刷沥青，粘贴改性沥青防水卷材止水带，实现防水处理。
[0048]实施例2
[0049]如图9所示，与实施例1不同之处在于，本实施例中箱型通道用于明设式箱型通道时，在顶板I两侧边肋上设置左牛腿17和右牛腿18以安设搭板，左牛腿17和右牛腿18的竖向位置根据线路要求予以调整。
[0050]如图10所示，本实施例中标准节段的长度L为3米，由三个标准节段进行纵向拼装相连组成的装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型地下通道结构。还可根据地下通道实际需要长度，由多个标准节段拼装连接而成。
[0051]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，由若干个标准节段拼接而成，其特征在于，每个标准节段由顶板(I)、左侧墙(2)、右侧墙(3)及底板(4)组成，所述的顶板(I)为两端设有边肋的槽型板，所述的底板(4)上表面两侧向中线倾斜一定角度形成横坡，所述的左侧墙(2)与右侧墙(3)分别配置在底板(4)的左右两侧，所述的顶板(I)边肋的下端为外凸端(19)，所述的左侧墙(2)与右侧墙(3)的上端为内凹端(20)，所述的外凸端与内凹端自由铰接形成肘形接头。2.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的外凸端(19)的端部外凸半圆弧曲率半径Ri由以下方程式计算得到:Ri=(t-10)Sina/(1+sina)，所述的内凹端(20)的端部内凹半圆弧曲率半径R侧由以下方程式计算得到:R侧=Rl+cosa;上面两个方程式中，t为边肋的厚度，单位为厘米;α为外凸端的端部外凸半圆弧的圆心角的一半，单位为度。3.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的外凸端(19)的最下缘距顶板(I)最上缘的距离为Hl，外凸端(20)的最下缘距左侧墙(2)或右侧墙(3)最下缘的距离为Η2，并且Η1 = 1/3Η2?1/2Η2。4.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的左侧墙(2)与右侧墙(3)结构相同，由竖直挡墙、挡墙外侧壁下部的撑脚和挡墙内侧壁下部的楔形块构成。5.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的顶板(I)的厚度在0.30米至0.35米之间，外凸端(19)的最下缘距顶板(I)内轮廓上表面的距离为顶板(I)内轮廓净高，顶板(I)内轮廓净高在1.08米至1.37米之间。6.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的顶板(I)、左侧墙(2)、右侧墙(3)为混凝土预制件，所述的底板(4)为现场浇筑的上表面两侧向中线倾斜一定角度的矩形状平板。7.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的箱型通道用于明设式箱型通道时，在顶板(I)两侧边肋上设置左牛腿(17)和右牛腿(18)以安设搭板。8.根据权利要求1所述的一种装配式四构件双铰钢筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的顶板(I)、左侧墙(2)和右侧墙(3)上均嵌装有外凸的吊环。
【文档编号】E01F5/00GK205474893SQ201521141568
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】胡可, 杨晓光, 曹光伦, 左敦礼, 陈发根, 郑建中, 阮欣, 张其云, 李润青, 段海澎, 赵可肖, 王胜斌, 董阁, 黄志福
【申请人】安徽省交通控股集团有限公司