一种加强型波纹板拼装拱涵结构的制作方法

本实用新型涉及道路桥涵技术领域，尤其涉及一种加强型波纹板拼装拱涵结构。

背景技术：

在道路桥涵的建造中，采用常规的混凝土结构施工难度大，不易操作，施工工期长且工程造价费用高，安全系数低，很不适应现代工程快速发展的需要。对水泥、碎石、沙等自然材料的用量较大，不利于环保，同时在后期使用的过程中，当地基产生不均匀沉降时，容易产生裂纹等问题，造成结构破坏。而采用板片搭接并通过螺栓连接紧固的拼装波纹钢结构，虽然易于施工，但是依然存在抗压能力差的问题，并且拱涵无法避免板片搭接处以及螺栓孔连接处空隙的存在，因而还会存在雨水渗漏以及漏风保温性能差的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装方便、抗压能力强且无渗漏的一种加强型波纹板拼装拱涵结构。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种加强型波纹板拼装拱涵结构，包括横截面呈拱形的拱涵主体和设于拱涵主体径向两端底部并沿其轴向设置的拱涵基础；其特征在于：拱涵基础，包括钢筋混凝土底座，所述钢筋混凝土底座内浇筑有若干个竖直设置的地脚螺栓；拱涵主体，包括加强型钢、外波纹板、内波纹板和介质层；加强型钢，呈拱形状，其横截面呈“工”字形，具有两个呈C形的安装槽，所述加强型钢包括腹板和置于腹板上、下两端的翼板，所述加强型钢沿拱涵主体轴向平行且间隔设有多个，所述加强型钢横向的两末端设有借助地脚螺栓与对应钢筋混凝土底座贴合固定的端盖板；外波纹板，置于轴向相邻的两加强型钢之间，所述外波纹板周向包括多个拼装相连的弧板单元，所述外波纹板纵向的两端与加强型钢搭接固定，横向的两端均与对应的钢筋混凝土底座连接；内波纹板，其波幅和波距均大于外波纹板，所述内波纹板位于外波纹板内侧，并与外波纹板平行设置，同样的，所述内波纹板周向包括多个拼装相连的弧板单元，所述内波纹板纵向的两端与加强型钢搭接固定，横向的两端均与对应的钢筋混凝土底座连接；介质层，为钢筋混凝土填料，置于外波纹板与内波纹板之间，所述介质层内嵌设有加强结构。

进一步的技术方案在于：所述拱涵基础还包括固定槽钢，所述固定槽钢呈U形弯折结构，沿钢筋混凝土底座纵向间隔设有多个，所述固定槽钢包括与钢筋混凝土底座借助地脚螺栓贴合固定的底板以及分别设于底板内、外两侧的第一固定板和第二固定板；所述端盖板位于相邻的两固定槽钢之间，所述外波纹板横向的两端均与对应的第二固定板贴合，并借助螺栓固定，所述内波纹板横向的两端均位于对应的固定槽钢内并与第一固定板相搭接固定。

进一步的技术方案在于：所述外波纹板纵向的两端延伸有能够与上端的翼板外侧贴合固定的延伸部；所述内波纹板纵向的两端向内设有与加强型钢相匹配的环向法兰，所述环向法兰与腹板贴合，并借助密封螺栓固定，且环向法兰与腹板之间设有密封条。

进一步的技术方案在于：所述内波纹板上相邻的两弧板单元通过搭接并穿设螺栓固定，重叠的两弧板单元之间设有密封垫圈，所述外波纹板上相邻的两弧板单元之间借助法兰结构连接固定，两法兰结构之间同样设有密封垫圈。

进一步的技术方案在于：所述加强结构包括沿拱涵主体轴向间隔设置的多组加强单元，所述加强单元包括沿拱涵主体弧向间隔设置的多个加强支体，所加强支体包括呈“n”形的第一加强筋和呈“L”形的第二加强筋，所述第一加强筋沿拱涵主体轴向设置，其两端伸出内波纹板外并借助锁紧螺母锁定，所述第二加强筋的一端与第一加强筋的中部勾接，二者形成“m”形结构，所述第二加强筋的另一端同样伸出内波纹板外并借助锁紧螺母锁定。

进一步的技术方案在于：所述第一加强筋与第二加强筋的伸出端均位于内波纹板的波谷处。

进一步的技术方案在于：所述加强结构还包括与拱涵主体弧度相匹配的第三加强筋，所述第三加强筋包括平行设置的多个，并位于第一加强筋的下方对其进行支撑。

进一步的技术方案在于：所述外波纹板的波幅为13-64mm，波距为 68-230mm，所述内波纹板的波幅为50-250mm，波距为150-500mm。

进一步的技术方案在于：所述外波纹板、内波纹板和介质层的厚度分别为2～20mm、2～20mm和30-500mm。

进一步的技术方案在于：所述加强型钢呈通过连接组件连接的多段式拼接结构，所述连接组件包括四块角形连接板，所述角形连接板置于翼板与腹板形成的四个夹角内，并与加强型钢固定。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该拱涵结构通过间隔设置的多个加强型钢，提高了拱涵结构的抗压能力，再将内、外两层波纹板与强型钢进行连接固定，利用加强型钢“工”字形结构的特点，使得加强型钢的两侧形成两个C形的搭接槽，使得搭接缝隙位于C形的搭接槽内，避免了缝隙外露，提高了密封性能，避免雨水渗入；内波纹板的设置与外波纹板之间形成填充间隙，两层波纹板之间根据使用环境需求可填充承重介质，并且由于加强型钢的设置，使得介质材料易于填充，提高了施工效率；而且拱涵结构整体采用拼装模块式结构，制作、组装、维修都更加方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视结构示意图；

图3是本实用新型所述拱涵基础的结构示意图；

图4是本实用新型所述固定槽钢的结构示意图；

图5是本实用新型所述加强型钢的结构示意图；

图6是本实用新型所述加强型钢的横截面示意图；

图7是本实用新型所述外波纹板的结构示意图；

图8是本实用新型所述内波纹板的结构示意图；

图9是本实用新型拱涵主体纵向截面的部分结构示意图。

具体实施方式

下面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仅仅实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1～图9所示，一种加强型波纹板拼装拱涵结构，适用于在高填土恒载大、低填土活载大的环境下应用。该拱涵结构包括横截面呈拱形的拱涵主体和设于拱涵主体径向两端底部并沿其轴向设置的拱涵基础。

拱涵基础，包括钢筋混凝土底座11，所述钢筋混凝土底座11内浇筑有若干个竖直设置的地脚螺栓。

其中钢筋混凝土底座11为钢筋拱涵基础结构，由若干特定形状的钢筋笼圈及若干固定于钢筋笼圈的内按一定规律排列的纵向钢筋置于外模内分段浇筑而成，其中纵向钢筋在整个基础内是连续存在的，且浇筑前预先将地脚螺栓安装到槽钢上，然后再将地脚螺栓按照预先设定好的位置勾连到拱涵基础的钢筋结构上。

拱涵主体包括加强型钢21、外波纹板22、内波纹板23和介质层24。

加强型钢21，呈拱形状，其横截面呈“工”字形，具有两个呈C形的安装槽，所述加强型钢21包括腹板211和置于腹板211上、下两端的翼板 212，所述加强型钢21沿拱涵主体轴向平行且间隔设有多个，所述加强型钢21横向的两末端设有借助地脚螺栓与对应钢筋混凝土底座11贴合固定的端盖板213，端盖板213与加强型钢21采用焊接的形式固定，端盖板213 增大了加强型钢21与钢筋混凝土底座11的接触面积，便于安装。

外波纹板22，置于轴向相邻的两加强型钢21之间，所述外波纹板22 周向包括多个拼装相连的弧板单元，所述外波纹板22纵向的两端与加强型钢21搭接固定，横向的两端均与对应的钢筋混凝土底座11连接。

内波纹板23，其波幅和波距均大于外波纹板22，所述内波纹板23位于外波纹板22内侧，并与外波纹板22平行设置，同样的，所述内波纹板 23周向包括多个拼装相连的弧板单元，所述内波纹板23纵向的两端与加强型钢21搭接固定，横向的两端均与对应的钢筋混凝土底座11连接。

介质层24，为钢筋混凝土填料，置于外波纹板22与内波纹板23之间。介质层24在填充时，无需再开始灌浆口，利用拱涵主体的分段式结构，波纹板与一侧加强型钢21安装完毕后，在于另一侧的加强型钢21安装之前，利用该侧缺口即可填充介质层24，方便快捷。

其中，外波纹板22、内波纹板23和介质层24的厚度分别为2～20mm、 2～20mm和30-50mm，以保证整体的结构强度。

该拱涵结构通过间隔设置的多个加强型钢21，提高了拱涵结构的抗压能力，再将内、外两层波纹板与强型钢21进行连接固定，利用加强型钢21 “工”字形结构的特点，使得加强型钢21的两侧形成两个C形的搭接槽，使得搭接缝隙位于C形的搭接槽内，避免了缝隙外露，提高了密封性能，避免雨水渗入；内波纹板23的设置与外波纹板22之间形成填充间隙，两层波纹板之间根据使用环境需求可填充承重介质，并且由于加强型钢21的设置，使得介质材料易于填充，提高了施工效率；而且拱涵结构整体采用拼装模块式结构，制作、组装、维修都更加方便。

一方面为了增强拱涵主体与拱涵基础的连接强度，另一方便为保证内外波纹板的平行度，保证够涵结构的强度统一，所以拱涵基础还包括固定槽钢12，所述固定槽钢12呈U形弯折结构，沿钢筋混凝土底座11纵向间隔设有多个，所述固定槽钢12包括与钢筋混凝土底座11借助地脚螺栓贴合固定的底板121以及分别设于底板121内、外两侧的第一固定板123和第二固定板122；所述端盖板213位于相邻的两固定槽钢12之间，所述外波纹板22横向的两端均与对应的第二固定板122贴合，并借助螺栓固定，所述内波纹板23横向的两端均位于对应的固定槽钢12内并与第一固定板 123相搭接固定，具体的可采用焊接的形式。

外波纹板22纵向的两端延伸有能够与上端的翼板212外侧贴合固定的延伸部221；所述内波纹板23纵向的两端向内设有与加强型钢21相匹配的环向法兰231，环向法兰231的高度为40～100mm，所述环向法兰231的竖直面与腹板211贴合，并借助密封螺栓222固定，且固定翻边221与腹板 211之间设有密封条223。该结构能够保证定位精准，不易错位，连接更加牢固，在C形区搭接，避免了缝隙外露，并且在翻边与腹板211之间还设有密封胶条223，进一步提高了密封性能，避免渗漏。

而且，内波纹板23的波形较大，不会影响密封螺栓222的安装。而外波纹板22受到的压力较小，且外波纹板22的一端需要与翼板212贴合，其波纹较大的话不易安装，所以外波纹板22的波形较小。并且，混泥土作为填充物浇筑时，需要先安装完成内层波纹板23，同时为保证具有足够的浇筑空间，及强度需求，需选用一波纹板为大波形波纹，一波纹板为小波形波纹，由于力学性能的原因，小波形波纹板不适合环向法兰结构，故大波形波纹板采用环向法兰结构，小波形波纹板环向采用搭接的形式，故小波纹波纹板需后安装，所以内层波纹板23采用大波纹波形，外层波纹板22 采用小波纹波形，混凝土可以传递土压力，同时本身具有一定自重，所以内层波纹板23更适合采用大波形波纹。

为了便于整体的安装以及原料的取材加工，每个外波纹板22和内波纹板23又由多个弧板单元周向拼装而成。内波纹板23上相邻的两弧板单元通过搭接并穿设螺栓固定，重叠的两弧板单元之间设有密封垫圈，所述外波纹板22上相邻的两弧板单元之间借助法兰结构连接固定，两法兰结构之间同样设有密封垫圈，以提高该拱涵结构的抗渗能力，所述法兰结构为弧板单元端部向内翻折形成或焊接。

为了进一步提高该拱涵结构的抗压能力，在介质层24内嵌设有加强结构。具体的，加强结构包括沿拱涵主体轴向间隔设置的多组加强单元，所述加强单元包括沿拱涵主体弧向间隔设置的多个加强支体，所加强支体包括呈“n”形的第一加强筋31和呈“L”形的第二加强筋32，所述第一加强筋31沿拱涵主体轴向设置，其两端伸出内波纹板23外并借助锁紧螺母 34锁定，所述第二加强筋32的一端与第一加强筋31的中部勾接，二者形成“m”形结构，强度高，所述第二加强筋32的另一端同样伸出内波纹板 23外并借助锁紧螺母34锁定。

并且优选的，第一加强筋31与第二加强筋的伸出端均位于内波纹板23 的波谷处，通过将锁紧螺母34拧紧，使得内波纹板23与介质层24之间紧密连接固定，介质层24与内波纹板23底部不存在缝隙，强度高。

而且，加强结构还包括与拱涵主体弧度相匹配的第三加强筋33，所述第三加强筋33包括平行设置的多个，并位于第一加强筋31的下方对其进行支撑，提高第一加强筋31的抗变形能力。

其中优选的，外波纹板22的波幅为13-64mm，波距为68-230mm，所述内波纹板23的波幅为50-250mm，波距为150-500mm。

同样的，加强型钢21呈通过连接组件25连接的多段式拼接结构，所述连接组件包括四块角形连接板251以及位于下方翼板212底部并与其贴合固定的弧形连接板，所述角形连接板251置于翼板212与腹板211形成的四个夹角内，并与加强型钢21固定，能够保证定位精准，不易错位，连接更加牢固。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。