专利名称：带底座四圆拱涵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及城市地下排水、排污用地下管道及综合管廊使用的异形钢筋混凝 土预制管件，具体地涉及一种截面形状改变的、近似为马蹄形的带底座四圆拱涵。
背景技术：
在用于供水、供电、排水或排污的城市地下管道的安装过程中，需要铺设大量的钢 筋混凝土预制管件，现有预制管件一般为圆形预制管件或方形箱涵，圆形预制管件在承载 能力上优于方形箱涵，且所需要的钢筋量比箱涵少，造价较低。但是，圆形预制管件的液体 流量较同等高度、同等宽度的箱涵少，为了提高圆形预制管件的液体流量，可采取扩大圆形 预制管件直径的方式，但上述方式必然导致该圆形预制管件大量占用地下的竖向空间，在 受排水口高程限制的情况下又要满足流量要求，则需采用数根较小直径的圆管多线并排的 方式，但上述方式又必然导致工程造价增加。另一方面，圆形预制管件的抗地基沉降能力也 较箱涵差。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种带底座四圆拱涵，以解决现有技术中的上述问 题。该带底座四圆拱涵参考拱形最佳的受力结构，其不仅可降低配筋量，并可满足在一定范 围内的高程限制。本实用新型提供的技术方案如下带底座四圆拱涵，包括管体，其特征在于所述管体的横截面为轴对称形状，并由首尾相切的上圆弧段、下圆弧段、左圆弧段和右圆弧段组成，其中，上圆弧段、下圆弧段、左 圆弧段和右圆弧段均为劣弧，上圆弧段的半径和下圆弧段的半径的长度比为1 3 5，左 圆弧段的半径和右圆弧段的半径长度相同，其与上圆弧段的半径的长度比为13 5。在推荐的实施例中，所述管体的底面向下形成一底座，所述底座的横截面包括但不限于倒梯形或方形。在推荐的实施例中，与土壤直接接触的底座端面可设置成平面形状或凹凸形状，如波形面或齿形面等，以增大拱涵与土壤之间的摩擦力。在推荐的实施例中，所述管体的一端面上设置两个环形凹槽，该两个环形凹槽之 间的位置则设有两个通孔，该两个环形凹槽中分别设置一用以将该端面和下一拱涵上与之对应的端面密封连接的密封圈，该两个通孔的一端开口分别连通两个密封圈之间的区域， 另一端开口则分别连通拱涵的内部。在推荐的实施例中，所述管体的两端分设有一用以与相邻拱涵承口插接的插口和 一用以与相邻拱涵插口承接的承口。在推荐的实施例中，所述插口和承口的承接工作面上配装有至少一个的密封圈， 或所述插口和承口的承接工作面使用填料直接密封。在推荐的实施例中，所述承口和所述插口同轴安装于所述拱涵的两端。[0012]与现有技术相比，本实用新型具有如下的特点1)本实用新型由于其上圆弧段和下圆弧段的半径长度大于左圆弧段和右圆弧段 的半径长度，且下圆弧段 的半径长度大于上圆弧段的半径长度的结构，参考拱形最佳的受 力结构，其不仅可降低配筋量，减少工程造价，在作为城市排水管线使用时，由于其垂直高 度低于水平高度，且下半部的流量远大于上半部的流量，使其能在较小高程内满足较大流 量的要求；本实用新型可利用近似马蹄形的流水端面，提高水流速度及流量；在地质条件 较差或地形平坦，受到受纳水体水位限制时，可减少管线的埋深和开挖的土方量，可起到显 著的经济效益和社会效益；2)另外，由于该拱涵的过水横截面由四段圆弧构成，过水断面上不留死角，当水流 动时，不会因污垢杂物沉积下来，而影响过水面积；3)倒梯形底座则具有较好的抗地基不均勻沉降的能力，由于具有倒梯形横截面的 底座的底面为水平结构，因此，在铺设平整的基础后，无需对其支护就可直接回填，可大大 提高工作效率；4)该带底座四圆拱涵也可作为拼装式的地下综合管廊使用，其独特的空间结构使 其在同等每延米构件造价下，可使用的有效空间大于圆形或方形结构，并且在相同容量的 情况下，比圆形或方形结构更节省建设资金；5)本实用新型采用承插式接口形式，并在插口的工作面上配装密封圈，因此，在将 上述拱涵与另一拱涵组装时，其不但密封性能好，而且安装过程非常便捷，可有效地减少接 口的施工工序，从而缩短道路的施工周期；6)设置在插口、承口工作面上的两密封圈和两通孔则可以在拱涵的连接处形成一 环形空腔，两通孔连通该环形空腔和拱涵内部，在将具有上述结构的拱涵用于现场安装时， 可以在前一个接口的抗渗试验合格后再进行下一接口的安装，而无需等待整条管道安装完 成后再做抗渗试验。
图1为实施例1拱涵在一方向上的立体结构示意图；图2为实施例1拱涵在另一方向上的立体结构示意图；图3为实施例1拱涵的横截面示意图；图4为实施例1拱涵与另一拱涵连接后的结构示意图；图5为实施例1的变化实施例的横截面示意图；图6为实施例1的另一变化实施例的截面示意图；图7为实施例2拱涵在一方向上的立体结构示意图；图8为实施例2拱涵在另一方向上的立体结构示意图；图9为实施例2拱涵的截面示意图；图10为实施例2拱涵与另一拱涵连接后的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本实用新型的具体实施例。实施例1[0031]带底座四圆拱涵，参照图1、图2和图3中所示，包括管体1、及同轴安装于该管体 1两端的一用以与相邻拱涵承口插接的插口 2和一用以与相邻拱涵插口承接的承口 3。管体1的横截面为轴对称形状，并由首尾相切的上圆弧段11、下圆弧段12、左圆弧 段13和右圆 弧段14组成，其中，上圆弧段11、下圆弧段12、左圆弧段13和右圆弧段14均 为劣弧，上圆弧段11的半径和下圆弧段12的半径的长度比为1 3. 5，左圆弧段13的半径 长度和右圆弧段14的半径长度相同，且左圆弧段13和右圆弧段14的半径与上圆弧段11 的半径的长度比为1 3. 1。管体1的底面向下形成一底座15，底座15的横截面呈倒梯形，底面为一平面。如图4中所示，插口 2的工作面上套装两胶圈4用以和下一拱涵的承口密封连接。 在插口 2的两胶圈4间在上下各预埋设一个通孔5、6，该两个通孔5、6的两端开口分别连通 两个密封圈4之间的区域和管体1的内部。在将插口 2插接到下一拱涵的承口以后，两胶圈4、插口 2外壁和下一拱涵的承口 3’内壁之间形成了一环形空腔7，两个通孔5、6的一端开口连通环形空腔7，另一端开口则 连通拱涵内部。在完成拱涵的安装以后，以其中一个通孔5作为注水孔，另一个通孔6作为 排气孔，将排气孔6连接至一阀门121，同时将注水孔5连接至一进水管路131上，而后在进 水管路131上设置一压力表132和一阀门133 ；开启进水管路上设置的阀门133，向环形空 腔7内注入水，将环形空腔7中的气体完全排出后，关闭排气孔6的阀门，继续向环形空腔7 内注入水，在环形空腔7的水压达到0. 06MPa后，关闭进水管路上设置的阀门，观测lOmin， 若拱涵的接口处没有渗漏现象，则抗渗试验合格，反之则不合格。在一变化实施例中，如图5中所示，底座15的底面为波浪形状。在另一变化实施例中，如图6中所示，底座15的横截面为方形，其底面设置成波浪 形状。在再一变化实施例中，底座15的横截面为方形，其底面和侧面均设置成波浪形 状。实施例2带底座四圆拱涵，参照图7、图8、图9和图10中所示，包括管体la、管体Ia的两侧 端部均为平口端面形状，且均设置有一大一小相互套设的两个环形凹槽81、82。管体Ia横截面为轴对称形状，并由首尾相切的上圆弧段11a、下圆弧段12a、左圆 弧段13a和右圆弧段14a组成，其中，上圆弧段11a、下圆弧段12a、左圆弧段13a和右圆弧 段14a均为劣弧，上圆弧段Ila的半径和下圆弧段12a的半径的长度比为1 3. 5，左圆弧 段13a的半径长度和右圆弧段14a的半径长度相同，且左圆弧段13a和右圆弧段14a的半 径与上圆弧段Ila的半径的长度比为1 3.1。管体Ia的底面向下形成一底座15a，底座15a的横截面呈倒梯形，底面为一平面。另外，管体Ia的一侧端面的上、下、左、右方向各设置一个定位凹槽91，其另一端 面的上、下、左、右方向的相应位置则各设置一个定位凸台92，在将管体Ia安装至下一管体 2a上时，上述定位凸台和定位槽有助于将管体Ia顺利定位至下一管体的对应位置上，便于 管体的快速安装。如图10中所示，两个环形凹槽81、82上分别套装一胶圈41和一胶圈42与下一管 件2a上与之靠合的端面的两个环形凹槽81’、82’密封连接。管体Ia的一端面和下一管体上与之靠合的一端面的左右两侧则分别设置对应的螺孔9a，并使用一穿过上述螺孔9a的 螺栓将管体Ia和下一管体2a锁紧。如此，由半径较大的胶圈41在管体Ia和下一管体2a的连接处形成一第一密封 部，由半径较小的胶圈42在管体Ia和下一管体的连接处形成一第二密封部，并在第一密封 部和第二密封部之间形成了一环形空腔7a，对应该环形空腔7a位置则设有通孔5a、6a，通 孔5a、6a分别连通环形空腔7a和管体Ia的内部。需要说明的是，在管体1和下一管体2a锁紧后，胶圈41和胶圈42的厚度仍应大 于管体1和下一管体2a中设置的环形凹槽的总高度，用以在管体1和下一管体2a的连接 处形成环形凹腔7a。 在完成预制管件的安装以后，以位于下方的通孔5a作为注水孔，位于上方的通孔 6a作为排气孔，将排气孔6a连接至一阀门121，同时将注水孔5a连接至一进水管路131上， 而后在进水管路131上设置一压力表132和一阀门133 ；开启进水管路上设置的阀门133， 向环形空腔7a内注入水，将环形空腔7a中的气体完全排出后，关闭排气孔6a的阀门，继续 向环形空腔7a内注入水，在环形空腔7a的水压达到0. 06MPa后，关闭进水管路上设置的阀 门，观测lOmin，若预制管件的接口处没有渗漏现象，则抗渗试验合格，反之则不合格。上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于 此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围 的行为。
权利要求带底座四圆拱涵，包括管体，其特征在于所述管体的横截面为轴对称形状，并由首尾相切的上圆弧段、下圆弧段、左圆弧段和右圆弧段组成，其中，上圆弧段、下圆弧段、左圆弧段和右圆弧段均为劣弧，上圆弧段的半径和下圆弧段的半径的长度比为1∶3～5，左圆弧段的半径和右圆弧段的半径长度相同，其与上圆弧段的半径的长度比为1∶3～5。
2.根据权利要求1中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述管体的底面形成一底 座，所述底座的横截面包括但不局限于倒梯形或方形。
3.根据权利要求2中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于与土壤直接接触的底座端 面设置成平面形状或凹凸形状。
4.根据权利要求3中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述凹凸形状为波形面或 齿形面。
5.根据权利要求1或2中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述管体的一端面上 设置两个环形凹槽，该两个环形凹槽之间的位置则设有两个通孔，该两个环形凹槽中分别 设置一用以将该端面和下一拱涵上与之对应的端面密封连接的密封圈，该两个通孔的一端 开口分别连通两个密封圈之间的区域，另一端开口则分别连通拱涵的内部。
6.根据权利要求1或2中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述管体的两端分设 有一用以与相邻拱涵承口插接的插口和一用以与相邻拱涵插口承接的承口。
7.根据权利要求6中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述插口和承口的承接工 作面上配装有至少一个的密封圈。
8.根据权利要求6中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述插口和承口的承接工 作面使用填料直接密封。
9.根据权利要求6中所述的带底座四圆拱涵，其特征在于所述承口和所述插口同轴 安装于所述管体的两端。
专利摘要本实用新型公开了一种带底座四圆拱涵，它包括管体，所述管体的横截面为轴对称形状，并由首尾相切的上圆弧段、下圆弧段、左圆弧段和右圆弧段组成，其中，上圆弧段、下圆弧段、左圆弧段和右圆弧段均为劣弧，上圆弧段的半径和下圆弧段的半径的长度比为1∶3～5，左圆弧段的半径和右圆弧段的半径长度相同，其与上圆弧段的半径的长度比为1∶3～5。该拱涵参考拱形最佳的受力结构，与传统方涵结构相比，其不仅可降低配筋量，并可满足在一定范围内的高程限制。
文档编号F16L9/08GK201772155SQ20102030071
公开日2011年3月23日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者张建祥, 张移生 申请人:张移生;张建祥