专利名称：一种加固型涵洞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涵洞，尤其涉及一种加固型涵洞。
背景技术：
近年来，随着基础设施的建设发展，新建公路也越来越多。其中，山区公路多经过崇山峻岭，沟壑纵横的复杂地形，路基高填深挖的现象不可避免，因此涵洞的高填方现象在所难免。在高填方地段的箱涵以及盖板涵因涵顶覆土较大，而设计人员在涵洞设计时很难全面地了解涵洞基底的地质情况，施工人员在施工过程中如果没有严格按照合理施工工法作业，就会造成涵洞在建造过程中或使用初期就出现了损坏，例如出现荷载作用下的弯曲受拉裂缝等。一座涵洞少则几万元，多则上百万元，如果返工重做，造成的经济损失不言而喻，所以需要对出现缺陷的涵洞进行加固。传统涵洞加固方法有内嵌箱型结构法、增大截面法和托梁拔柱法等，其中，内嵌箱型结构法是在涵洞原有结构的基础上增设钢筋砼箱型支撑结构；增大截面法是在原涵洞的内部浇筑同材料构件以提高涵洞承载力；托梁拔柱法是在不拆除上部结构的情况下实施拆除下部结构的综合技术手段；这些加固方法在施工时需要使用已经撤场的周转材料，施工不方便，施工周期长，在加固构件未达到强度时涵洞上部不得施工，严重影响工期。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种施工方便、施工周期短的加固型涵洞。技术方案:本发明所述的加 固型涵洞，包括洞顶和侧壁，在洞顶底部设由对称扣合的双层波纹钢板构成的预应力顶板，在左右侧壁内侧各设单层波纹钢板，顶板安装在侧壁的单层波纹钢板上，其中，在双层波纹钢板形成的空腔柱体中设置钢筋，并填充混凝土，同时，在洞顶与预应力顶板之间、左右侧壁与单层波纹钢板之间填充混凝土。其中，所述钢筋为精轧螺纹钢筋，可以带有护套，也可以替换为两端带螺纹的钢筋。所述单层波纹钢板通过膨胀螺栓与侧壁连接。所述双层波纹钢板的上层钢板和下层钢板通过耐腐蚀热镀锌螺栓对称扣合。所述混凝土的标号高于或等于C40。所述混凝土为微膨胀混凝土。所述顶板通过简支架设在侧壁的单层波纹钢板上。钢板在形成波纹形状后本身就具有了极大的截面惯性矩，抗压强度得到了很大的提高，从而大大减少了钢材用量；通过高强度耐腐蚀螺栓连接对称扣合的双层波纹钢板及填充混凝土，能够限制波纹板的波形失稳，减少了波纹钢板的厚度，节约了钢材；由于波纹钢板的约束及精轧螺纹钢筋的预应力，使得在空腔柱体中填充的混凝土处于X、Y、Z三向受压的高强度稳定状态，而对称扣合的波纹钢板同时起到纵向钢筋、横向套箍及施工模板三个作用，限制了混凝土柱体的失稳，大大减少了素混凝土的用量，节约成本，不需要繁杂的绑扎钢筋作业，缩短工期；如此制成了涵洞加固构件预应力顶板。根据不同的要求，精轧钢筋的预应力值可调节，满足承载力的条件上减小了加固构件尺寸，使原涵洞截面损失最小化。顶板的下部拉应力，主要由精轧螺纹钢筋和下部波纹钢板来承担，而顶板的上部的载荷，主要由混凝土和上部波纹钢板承担。有益效果:本发明与现有技术相比，其显著优点为该涵洞的结构体系相当于在原涵洞的基础上增设了一个波纹钢板支撑结构，阻止了裂缝的继续发展，使得原涵洞结构的内力和变形大大减小，同时又充分利用原有结构，在不改变原涵洞使用功能的基础上保证了新老结构的共同受力；该刚性支撑结构即顶板和设在侧壁上的波纹钢板的波形结构大大增加了其截面惯性矩，提高了钢板的抗压强度；该波纹钢板可多片、多节拼装，可全部在工厂预制，也可将波纹板片运至现场后预制，施工方便简单、施工周期短；波纹板片可标准化生产，利用生产线式生产加工及生产线式防腐处理，大大降低生产制造成本；另外，波纹板片可层叠式运输，占有空间小，大大提高了运能及云量，降低了运输成本，并且解决了长途运输或偏远地区或有超限的路况对超大件物资的运输限制；充分利用精轧预应力钢筋、波纹钢板及混凝土的优点，并将三者巧妙地相互作用；如此制得的刚性支撑不需要使用已经撤场的周转材料，也不需要等到涵洞的沉降变形完全结束后才能实施，不会延缓工期。
图1为本发明加固型涵洞的结构示意图。图2为本发明加固型涵洞的A-A截面图。图3为本发明加固型涵洞的B-B截面图。图4为本发明加固型涵洞的C节点放大示意图。
具体实施方式
:如图1 4所示，预先在工厂内选用Q345或更高级别的热轧钢板按图纸加工成符合标准的波纹钢板，在下层波纹钢板上放入带护套的精轧螺纹钢筋5，其抗拉强度应大于830Mpa，屈服强度应大 于730Mpa，检查各部件位置准确无误后，将上层波纹钢板扣在下层波纹钢板上并拧紧耐腐蚀热镀锌螺栓6，这样在两层波纹钢板之间形成数个空腔柱体，柱体的厚度一般超过220mm，即两层波纹钢板波顶到波顶的距离，也就是波纹钢板波高的两倍，波纹的波距一般大于600_，向空腔柱体中浇筑为膨胀混凝土，带混凝土有相应强度时，张拉精轧螺纹钢筋5得到预应力顶板3。在涵洞侧壁2上钻孔，用膨胀螺栓7将单层波纹钢板4固定在原涵洞侧壁2上，膨胀螺栓数量根据力学计算得出。在侧壁2与波纹钢板4之间浇筑混凝土。将已经拼装、张拉好的预应力顶板3架设在侧壁上的波纹钢板4上，在预应力顶板3与原涵洞洞顶I之间浇筑为膨胀混凝土 8。由于预应力顶板3组装快速、施工工艺简单，适用于各种类型的涵洞，例如圆管涵、拱涵、盖板涵以及箱涵等。
权利要求
1.一种加固型涵洞，包括洞顶(I)和侧壁(2)，其特征在于:在洞顶(I)底部设由对称扣合的双层波纹钢板构成的预应力顶板(3)，在左右侧壁(2)内侧各设单层波纹钢板(4)，顶板(3)安装在侧壁的单层波纹钢板(4)上，其中，在双层波纹钢板形成的空腔柱体中设置钢筋(5)，并填充混凝土，同时，在洞顶(I)与预应力顶板(3)之间、左右侧壁(2)与单层波纹钢板(4)之间填充混凝土。
2.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述钢筋(5)为精轧螺纹钢筋。
3.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述钢筋(5)为两端带螺纹的钢筋。
4.根据权利要求1、2或3所述的加固型涵洞，其特征在于:所述钢筋(5)带有护套。
5.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述单层波纹钢板(4)通过膨胀螺栓(7)与侧壁(2)连接。
6.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述双层波纹钢板的上层钢板和下层钢板通过耐腐蚀热镀锌螺栓(6)对称扣合。
7.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述混凝土的标号高于或等于C40。
8.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述混凝土为微膨胀混凝土。
9.根据权利要求1所述的加固型涵洞，其特征在于:所述顶板(3)通过简支架设在侧壁的单层波纹钢板(4)上。`
全文摘要
本发明公开了一种加固型涵洞，包括洞顶和侧壁，在洞顶底部设由对称扣合的双层波纹钢板构成的预应力顶板，在左右侧壁内侧各设单层波纹钢板，顶板安装在侧壁的单层波纹钢板上，其中，在双层波纹钢板形成的空腔柱体中设置钢筋，并填充混凝土，同时，在洞顶与预应力顶板之间、左右侧壁与单层波纹钢板之间填充混凝土。本发明的优点为在原涵洞的基础上增设了一个波纹钢板刚性支撑，阻止了裂缝的继续发展，使得原涵洞结构的内力和变形大大减小，同时又充分利用原有结构，在不改变原涵洞使用功能的基础上保证了新老结构的共同受力。
文档编号E01F5/00GK103233431SQ20131013105
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者战福军 申请人:南京联众建设工程技术有限公司