一种跨越管线涵洞的下部基础结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及涵洞技术领域，具体涉及一种跨越管线涵洞(盖板涵)的下部基础结构。


背景技术：

[0002]
在公路设计中，在跨越小的沟渠、管线或者小的被交路时，为了节约造价，通常设置施工方便、造价经济的涵洞来跨过。涵洞的常见型式一般有盖板涵、圆管涵、箱涵、石拱涵等，其中，圆管涵和箱涵是整体式截面，而盖板涵和石拱涵因为涵洞的台后一般土压力较大，为了增加涵洞基础的整体性，涵洞基础结构是整体式基础或者在两个分离式涵台基础之间设置有支撑梁。
[0003]
上述常见的涵洞型式，在施工涵洞基础时，一般需要将沟渠、管线或者被交路临时中断，或者局部改移；待涵洞全部或者下部基础施工完毕后，再将交叉的沟渠、管线或者被交路再改移回涵洞孔径之内。上述涵洞设计和施工方法对于跨越一般的小型沟渠、常规的通讯管线或者小的被交路基本是适用的；但是对于跨越一些重要的管线，例如：城市主供水管道、干线石油和天然气管道等，这些管线是不能被随便改移或者中断传输的，现有的常规的涵洞设计构造不能满足上述设计要求。
[0004]
对于需要跨越不可迁移管线的情况，特别是在路基填土高度较高时，设计为桥梁通过的话，规模较大、工程造价高昂。针对这种跨越不可迁移管线的涵洞，首先从涵洞选型上来说，圆管涵和箱涵是整体截面，涵洞基础施工必然和交叉管线有冲突，所以不可选；石拱涵，仅在石料丰富的山区使用，且因对地基的承载力要求较高，故基础设计不可改变，也不可选。为此，需采用盖板涵，并对盖板涵的下部基础进行设计以使其满足要求。


技术实现要素：

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针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种跨越管线涵洞的下部基础结构，通过对其下部和基础构造进行改造设计，采用不使用支撑梁的分离式基础，以完成涵洞的设计，即在施工中对管线没有干扰，结构受力也满足桥涵设计规范要求。
[0006]
本实用新型公开了一种跨越管线涵洞的下部基础结构，自上而上包括：盖板、台帽、涵台和基础；
[0007]
所述涵台的台背为斜坡式台背；
[0008]
所述基础的台后襟边长度大于台前襟边长度；
[0009]
所述基础的下方设有基底换填，所述基础中设有伸入所述基底换填的凸隼。
[0010]
作为本实用新型的进一步改进，所述斜坡式台背的斜率为2.5:1或2:1。
[0011]
作为本实用新型的进一步改进，所述基础的台后襟边长度为台前襟边长度的3～6倍。
[0012]
作为本实用新型的进一步改进，所述基础包括混凝土层、顶层钢筋网和底层钢筋网；
[0013]
所述凸隼在所述混凝土层中水平均匀布设，所述凸隼内配置钢筋且所述钢筋与所述顶层钢筋网和底层钢筋网绑扎固定。
[0014]
作为本实用新型的进一步改进，涵洞内回填有回填土。
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与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
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本实用新型采用不使用支撑梁的分离式基础，其既能满足跨越的功能要求，造价又基本没有提升；又对环境的扰动破坏也小；故本实用新型的实用价值明显，具有非常好的应用前景。
附图说明
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图1为常规盖板涵洞的结构示意图；
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图2为本实用新型一种实施例公开的跨越管线涵洞的下部基础结构的结构示意图；
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图3为本实用新型一种实施例公开的基础的结构示意图。
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图中：
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10、盖板；11、台帽；12、台身；13、基础；14、砂砾垫层；15、支撑梁；
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20、盖板；21、台帽；22、涵台；23、基础；23-1、混凝土层；23-2、顶层钢筋网；23-3、底层钢筋网；23-4、凸隼；24、基底换填；25、回填土；26、砂砾；27、天燃气管。
具体实施方式
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为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：
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如图1所示，现有分离式盖板涵洞包括盖板10、台帽11、台身12、基础13、砂砾垫层14和支撑梁15，盖板10、基础13及台身12的台后在上、下、左、右四个方向受到很大的主动和被动土压力，将涵洞顶紧；分离式基础台身为上、下端分别与盖板和支撑梁形成不可移动的铰接梁。上述结构设计方式因其构造受力明确、施工简便，在路基有小量不均匀沉降时，涵
洞结构整体稳定，结构受力基本不受沉降的影响，因而在公路涵洞设计中非常普遍。但，上述常规的分离式基础盖板涵，其支撑梁的作用非常重要，不可或缺。
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本实用新型针对上述这种跨越不可迁移管线的盖板涵，改变以往常规的设计思路，主要对其下部和基础进行改造设计，上部盖板结构维持原设计不变，下部构造中为了避免施工时对涵洞中的管线造成破坏和干扰，取消了台身之间的支撑梁设计。如图2所示，本实用新型跨越管线涵洞的下部基础结构，自上而上包括：盖板20、台帽21、涵台22、基础23和基底换填24，涵洞的下方设有管线，如图2所示的天然气管道27，天然气管道27的下方设有砂砾26；其中，
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为了减小台后土压力，本实用新型对涵台的台背设计由竖直式改造为斜坡式台背，根据台身高度可采用2.5:1～2:1的斜率，优选为2.5:1或2:1的斜率，以尽量减小后台土对涵台22台身的水平推力，增加涵台22抗倾覆能力。
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为减小基础施工对管线的干扰，本实用新型设计基础的台后襟边长度大于台前襟边长度，即：台前基础襟边适当减小，台后襟边可适当放大，可以增加基础的抗滑移的摩阻力受力面积；优选基础23的台后襟边长度为台前襟边长度的3～6倍；
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为了进一步增强涵洞基础的抗滑移稳定性，本实用新型将基础23设计为带有凸隼的基础，即基础23中设有伸入基底换填24的凸隼23-4。
[0032]
如图3所示，本实用新型的基础23包括混凝土层23-1、顶层钢筋网23-2和底层钢筋网23-3；凸隼23-4在混凝土层23-1中水平均匀布设，凸隼23-4内配置钢筋且钢筋与顶层钢筋网23-2和底层钢筋网23-3绑扎固定。
[0033]
进一步，本实用新型在涵洞内回填土25，回填土25用于保护管线以及抵抗一部分台后填土的水平推力。
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作为上述结构一种具体实施例：
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本实用新型的涵台22的台背斜率为2.5:1或2:1，基础23的台后襟边长度(基础与涵台斜面的连接处至基础最外侧的距离)为150cm，基础23的台前襟边长度(基础与涵台竖直面的连接处至基础最内侧的距离)为30cm；基础23的外侧距基底换填24外侧的长度(50cm)大于基础23的内侧距基底换填24内侧的长度(25cm)。
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本实用新型下部基础结构的施工方法为：
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步骤1、在基础底换填60cm厚垫层，即基底换填24；垫层材料可采用砂砾、灰土或者水泥土，垫层应采用振动压实方法进行压实，压实度不小于93％。
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步骤2、为增加涵洞基础的抗滑性能，在基础23底部每隔1米左右设置有一道15x20cm防滑凸隼23-4；基础采用c25混凝土，厚度为0.8m，台前襟边尺寸采用30cm，台后襟边尺寸采用1.5m。为保证涵台22基础整体受力，基础在顶、底部分别设置一层钢筋网，凸隼23-4内配置钢筋，其竖向钢筋应与基础顶、底钢筋网绑扎牢固；基础内钢筋绑扎完毕后，浇筑基础混凝土。
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步骤3、待基础混凝土强度达到设计强度的85％以上时，方可进行涵台22的施工。对于跨越管线的涵洞，涵内净空尺寸满足日常管道维修要求即可，为尽量减小台后土压力产生的水平推力，一般涵台高度设置不宜过高，采用2～2.2m即可。涵台台背坡率，适当放缓，可采用2.5:1或者2:1的斜率。改造后整个涵台身的设计相比通常简支竖梁的涵台受力模式，大大减小了台后的土压力，确保了涵台的抗倾覆和抗滑移性能满足受力要求。
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步骤4、待涵台22施工完毕后，涵洞内回填80cm厚素土，一个作用是保护管线，另可以抵抗一部分台后填土的水平推力。涵洞施工最后是架设盖板20，盖板20和涵台22的台背之间的空隙需用小石子混凝土填塞密实。
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本实用新型的优点为：
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本实用新型的跨越管线涵洞的下部基础结构为不使用支撑梁的分离式基础，其既能满足跨越的功能要求，造价又基本没有提升；又对环境的扰动破坏也小；故本实用新型的实用价值明显，具有非常好的应用前景。
[0043]
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。