采用高强度钢波纹管涵体的管涵的制作方法

1.本实用新型涉及道路桥涵技术领域，具体涉及一种采用高强度钢波纹管涵体的管涵。


背景技术：

2.钢波纹管是由碳钢板经冷成型加工而成的管壁带有波形截面的并且管体表面经耐腐蚀处理的金属管道状结构物，其经过连接、拼装之后形成涵洞形式，用来代替公路、铁路工程中的砼涵洞及小桥等。钢波纹管涵施工具有管节薄、重量轻、便于叠置捆扎、施工工艺简单、组装快速、工期短、耐久性好、工程造价低、抗变形能力较强、提高行车舒适性、安全性、减少通车后养护成本等优点；尤其应用在高寒冻土地区、软土路基地带和深填土地带具有明显的经济效益。但是目前使用的单层金属波纹管结构在强度上还不能满足大跨度通道及低填方或超高填方的要求，不能承受较大的土体静荷载及车辆动荷载，有必要加以改进，以满足更多的施工要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种采用高强度钢波纹管涵体的管涵，以解决现有技术中的上述不足之处。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种采用高强度钢波纹管涵体的管涵，包括涵洞基坑和管体，所述涵洞基坑内设置有对所述管体进行安装的混泥土层，还包括：
6.周向加强组件，其包括波纹钢环，所述管体包括内层的钢波纹管以及所述波纹钢环依次环绕所述钢波纹管形成的外层，所述内层和外层之间设置有固定连接件，所述内层和外层之间形成密封的缓冲加强腔，所述缓冲加强腔内设置有加强结构；
7.加强连接组件，所述加强连接组件包括能够外套在所述管体两端的套体，所述套体与所述内层和外层均相连接，所述套体上设置有能够相互对接的连接结构，所述套体沿其周向侧壁设置有环形开口腔，所述环形开口腔的开口通过环形钢板密封，所述环形开口腔内设置有能够对所述环形钢板进行弹性支撑的弹性支撑件；
8.轴向加强组件，其包括多个轴向加强件，多个所述轴向加强件沿所述管体的周向设置，所述波纹钢环的外侧壁沿轴向设置有多组能够对所述轴向加强件进行固定的固定件，所述轴向加强件的两端分别固定在所述套体上。
9.上述的管涵，所述波纹钢环的波谷与所述钢波纹管的波峰相对应，所述固定连接件设置在所述波纹钢环的波谷与所述钢波纹管的波峰之间。
10.上述的管涵，所述波纹钢环的波距是所述钢波纹管的波距的一倍、两倍或三倍。
11.上述的管涵，所述轴向加强件包括轴向加强钢筋，所述固定件设置在所述波纹钢环的波峰处，所述固定件上设置有供所述轴向加强钢筋依次贯穿的安装孔，所述轴向加强钢筋焊接固定在所述安装孔内。
12.上述的管涵，所述套体包括设置在所述钢波纹管两端的第一连接套和第二连接套，所述第一连接套和第二连接套上均设置有安装螺孔，所述连接结构包括连接环和连接槽，所述连接环设置在所述第一连接套的侧壁上，所述连接槽对应设置在所述第二连接套的侧壁上。
13.上述的管涵，所述弹性支撑件包括弧形钢板和弧形连接板，所述弧形连接板贴合固定在所述环形开口腔的内壁上，所述弧形钢板固定连接在所述弧形连接板上，所述弧形钢板的弧形部抵接在所述环形钢板上。
14.上述的管涵，所述弧形钢板有多个，多个所述弧形钢板沿所述环形开口腔间隔设置。
15.上述的管涵，所述弧形钢板有多个，从所述涵洞基坑的底部向顶部的方向上，所述弧形钢板的个数逐渐增多。
16.上述的管涵，所述加强结构包括灌注在所述缓冲加强腔内的混泥土结构。
17.上述的管涵，所述加强结构包括环形加强筋，所述环形加强筋与所述波纹钢环和所述钢波纹管均相连接。
18.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种采用高强度钢波纹管涵体的管涵，具有以下有益效果：
19.本实用新型提供的采用高强度钢波纹管涵体的管涵，包括涵洞基坑、管体、周向加强组件、加强连接组件和轴向加强组件，所述涵洞基坑内设置有对所述管体进行安装的混泥土层，周向加强组件设置在管体上，使得管体包括内层的钢波纹管以及所述波纹钢环依次环绕所述钢波纹管形成的外层，且在内层和外侧之间的缓冲加强腔内设置有加强结构，如此能够提升管体的强度，能够承受较大的土体静荷载以及车辆动荷载。
20.本实用新型提供的采用高强度钢波纹管涵体的管涵，各段管体之间通过加强连接组件相连接，加强连接组件包括套体，在套体的环形开口腔内设置有环形钢板和弹性支撑件，通过加强连接组件能够增加各段管体端部连接处的强度，同时在各段钢波纹管之间设置有轴向加强组件，轴向加强组件的两端分别与加强连接组件相连接，同时轴向加强组件与各段钢波纹管上的周向加强组件相连接，如此将各段钢波纹管连接形成一个整体，从而增加钢波纹管的整体强度，通过弹性支撑件能够对环形钢板和套体的抵压进行弹性缓冲，并将压力分散至套体、轴向加强件和管体上，从而整体上增加管涵的强度。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的采用高强度钢波纹管涵体的管涵的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的管体的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的加强连接组件的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1、管体；
27.1.1、钢波纹管；1.2、固定连接件；1.3、缓冲加强腔；1.4、混泥土结构；
28.2、周向加强组件；
29.2.1、波纹钢环；
30.3、加强连接组件；
31.3.1、套体；3.2、环形开口腔；3.3、环形钢板；3.4、第一连接套；3.4.1、连接环；3.5、第二连接套；3.5.1、连接槽；3.6、弧形钢板；3.7、弧形连接板；
32.4、轴向加强组件；
33.4.1、轴向加强件；4.2、固定件。
具体实施方式
34.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
35.如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种采用高强度钢波纹管涵体的管涵，包括涵洞基坑和管体1，涵洞基坑内设置有对管体1进行安装的混泥土层，还包括周向加强组件2、加强连接组件3和轴向加强组件4：周向加强组件2包括波纹钢环2.1，管体1包括内层的钢波纹管1.1以及波纹钢环2.1依次环绕钢波纹管1.1形成的外层，内层和外层之间设置有固定连接件1.2，内层和外层之间形成密封的缓冲加强腔1.3，缓冲加强腔1.3内设置有加强结构；加强连接组件3包括能够外套在管体1两端的套体3.1，套体3.1与内层和外层均相连接，套体3.1上设置有能够相互对接的连接结构，套体3.1沿其周向侧壁设置有环形开口腔3.2，环形开口腔3.2的开口通过环形钢板3.3密封，环形开口腔3.2内设置有能够对环形钢板3.3进行弹性支撑的弹性支撑件；轴向加强组件4包括多个轴向加强件4.1，多个轴向加强件4.1沿管体1的周向设置，波纹钢环2.1的外侧壁沿轴向设置有多组能够对轴向加强件4.1进行固定的固定件4.2，轴向加强件4.1的两端分别固定在套体3.1上。
36.具体的，按工艺设计要求在涵洞位置进行挖掘，形成涵洞基坑，当涵洞基坑开挖形成后，在涵洞基坑上铺置砂砾，形成砂砾基础层，在砂砾基础层上再铺上底层的干拌混凝土，形成底层的干拌的混凝土层，混泥土层用于对管体1进行支撑和安装，在对管体1进行进行安装时由若干段管体1连接构成，每段管体1的端头通过加强连接组件3实现连接，在加强连接组件3和混泥土层之间还可以设置有连接支撑件，如弧形的钢片，通过连接支撑件实现混泥土层和加强连接组件3之间的连接，在通过加强连接组件3将各段钢波纹管1.1连接并安装在涵洞基坑的内部后，然后在管体1圆周上铺装加强钢筋网片；在管体1圆周上填充干拌混凝土，在管体1圆周上形成干拌混凝土层，然后按照工艺要求进行夯实，形成基坑槽的夯实区，再按照工艺要求进行回填，将涵洞区回填的土方碾压后形成道路平整面，本实施例中的在管体1内层的钢波纹管1.1以及波纹钢环2.1依次环绕钢波纹管1.1形成的外层，从而提升管体1的强度，通过加强连接组件3能够实现各段管体1端部连接处的强度，且在各段管体1之间设置有轴向加强组件4，轴向加强组件4的两端分别与加强连接组件3相连接，同时轴向加强组件4与各段钢波纹管1.1上的周向加强组件2相连接，如此将各段管体1连接形成一个整体，从而增加管体1的整体强度，同时加上管体1外侧的加强钢筋网片，从而整体上增加管涵的强度。
37.本实施例中，周向加强组件2包括波纹钢环2.1，波纹钢环2.1的结构与钢波纹管1.1的结构相同，波纹钢环2.1环绕在钢波纹管1.1的外侧，一段钢波纹管1.1的外侧可以只
外套一个波纹钢环2.1，此时一个波纹钢环2.1的长度与钢波纹管1.1的长度相同，一段钢波纹管1.1的外侧可以同时外套多个波纹钢环2.1，多个波纹钢环2.1依次连接连接外套在钢波纹管1.1的外侧，波纹钢环2.1和钢波纹管1.1的结构相同，但波纹钢环2.1的径向尺寸大于钢波纹管1.1的径向尺寸，波纹钢管的波距等于或大于钢波纹管1.1的波距，优选的，波纹钢管的波距是钢波纹管1.1波距的两倍或者三倍，在对波纹钢环2.1和钢波纹管1.1进行连接时，可以将波纹钢环2.1的波峰与钢波纹管1.1的波峰相对应，波纹钢环2.1的波谷与钢波纹管1.1的波谷相对应，优选的，波纹钢环2.1的波谷与钢波纹管1.1的波峰相对应且固定连接，波纹钢环2.1和钢波纹管1.1之间可以通过螺钉实现固定连接，如此波纹钢环2.1波谷处的压力能够传递至钢波纹管1.1的波峰处，钢波纹管1.1波峰处的压力能够沿其轴线方向进行扩散，如此起到缓冲的效果，如此通过波纹钢环2.1和钢波纹管1.1形成一个双层结构的管体1，即钢波纹管1.1为内层，波纹钢环2.1为外层，在外外层和内层之间形成一个密封的缓冲加强腔1.3，缓冲加强腔1.3内设置有加强结构，加强结构用于增加各段钢波纹管1.1的强度，加强结构可以是灌注的混泥土，也可以是设置在内层和外层之间的环形加强板，环形加强板与内层的钢波纹管1.1以及外层的波纹钢环2.1均相连接，如此实现对管体1的强度进行加强。
38.本实施例中，加强连接组件3用于实现各段管体1之间的连接，加强连接组件3包括套体3.1，套体3.1能够外套在各段管体1的两端，在套体3.1上设置有能够相互对接的连接结构，连接结构可以是连接螺栓和螺孔，如在管体1上设置有螺孔，通过连接螺栓和两个管体1上同轴的螺孔从而实现两个管体1之间的固定连接，连接结构还可以是卡合结构，套体3.1安装在管体1上后，套体3.1可以通过钢筋、连接杆与内层的钢波纹管1.1以及外层的波纹钢环2.1均相连接，从而增加套体3.1的连接强度，在套体3.1上设置有环形开口腔3.2，环形开口腔3.2沿套体3.1的周向侧壁向内设置，环形钢板3.3嵌设在环形开口腔3.2的内部，环形钢板3.3的外侧壁与套体3.1的外侧壁位于同一曲面上，在环形开口腔3.2的内部设置有弹性支撑件，弹性支撑件可以是弹簧件，优选的，弹性支撑件为弧形钢板3.6，弧形钢板3.6的弯曲的一侧抵接在环形钢板3.3上，弧形钢板3.6的两端固定在环形开口腔3.2内，如此当套体3.1和环形钢板3.3被抵压后，弧形钢板3.6能起到弹性缓冲的作用，且将压力传递至套体3.1和轴向加强组件4上。
39.本实施例中，轴向加强组件4连接在两套体3.1之间，且轴向加强组件4能够与管体1相互固定，轴向加强组件4包括多个轴向加强件4.1，轴向加强件4.1可以是沿管体1轴向设置的钢筋，在钢波纹管1.1的外侧壁上设置有多组固定件4.2，多组固定件4.2沿钢波纹管1.1的轴线间隔设置，各组的多个固定件4.2在同一直线上且与钢波纹管1.1的轴线相平行，各固定件4.2均与轴向加强件4.1连接固定，如此实现管体1和各轴向加强件4.1的固定连接，同时轴向加强件4.1的两端固定在套体3.1上，轴向加强件4.1与套体3.1之间可以通过焊接方式实现固定，也可以通过螺纹连接方式实现固定连接，如此使得各段管体1以及连接加强组件形成一个整体，从而增加管体1的整体强度。
40.本实用新型实施例提供的采用高强度钢波纹管涵体的管涵，包括涵洞基坑、管体1、周向加强组件2、加强连接组件3和轴向加强组件4，涵洞基坑内设置有对管体1进行安装的混泥土层，周向加强组件2设置在管体1上，使得管体1包括内层的钢波纹管1.1以及波纹钢环2.1依次环绕钢波纹管1.1形成的外层，且在内层和外侧之间的缓冲加强腔1.3内设置
有加强结构，如此能够提升管体1的强度，能够承受较大的土体静荷载以及车辆动荷载。
41.本实用新型实施例提供的采用高强度钢波纹管涵体的管涵，各段管体1之间通过加强连接组件3相连接，加强连接组件3包括套体3.1，在套体3.1的环形开口腔3.2内设置有环形钢板3.3和弹性支撑件，通过加强连接组件3能够增加各段管体1端部连接处的强度，同时在各段钢波纹管1.1之间设置有轴向加强组件4，轴向加强组件4的两端分别与加强连接组件3相连接，同时轴向加强组件4与各段钢波纹管1.1上的周向加强组件2相连接，如此将各段钢波纹管1.1连接形成一个整体，从而增加钢波纹管1.1的整体强度，通过弹性支撑件能够对环形钢板3.3和套体3.1的抵压进行弹性缓冲，并将压力分散至套体3.1、轴向加强件4.1和管体1上，从而整体上增加管涵的强度。
42.本实施例中，优选的，波纹钢环2.1的波谷与钢波纹管1.1的波峰相对应，固定连接件1.2设置在波纹钢环2.1的波谷与钢波纹管1.1的波峰之间；固定连接件1.2可以是连接螺杆，连接螺杆有多个，通过多个连接螺杆将波纹钢环2.1的各个波谷与钢波纹管1.1的波峰进行固定连接，如此当波纹钢环2.1被抵压时，压力会传递至钢波纹管1.1的的波峰并沿其波峰沿轴向方向传递。
43.本实施例中，优选的，波纹钢环2.1的波距是钢波纹管1.1的波距的一倍、两倍或三倍；如此使得波纹钢环2.1的波谷能够依次的与钢波纹管1.1的波峰相对应，从而板与波纹钢环2.1和钢波纹管1.1之间的固定连接。
44.本实施例中，优选的，轴向加强件4.1包括轴向加强钢筋，固定件4.2设置在波纹钢环2.1的波峰处，固定件4.2上设置有供轴向加强钢筋依次贯穿的安装孔，轴向加强钢筋焊接固定在安装孔内；各波纹钢环2.1的波峰处均设置有多个固定件4.2，多个固定件4.2可沿波纹钢环2.1的周向等间距设置，也可以根据需要，在需要加强强度的位置设置多个固定件4.2，在安装过程中，各轴向加强钢筋依次贯穿位于同一直线上的安装孔后分别固定套体3.1上，当轴向加强钢筋的两端分别与套体3.1固定连接后，然后依次将钢筋焊接固定在固定件4.2上。
45.本实施例中，优选的，套体3.1包括设置在管体1两端的第一连接套3.4和第二连接套3.5，第一连接套3.4和第二连接套3.5上均设置有安装螺孔，连接结构包括连接环3.4.1和连接槽3.5.1，连接环3.4.1设置在第一连接套3.4的侧壁上，连接槽3.5.1对应设置在第二连接套3.5的侧壁上；第一连接套3.4和第二连接套3.5分别固定连接在管体1的两端，在对两个管体1进行固定连接时，将一个管体1上的连接环3.4.1嵌入至另一管体1上的连接槽3.5.1内，然后通过固定螺钉和安装螺孔实现一个管体1上的第一连接套3.4和另一管体1上的第二连接套3.5的固定连接，如此完成两段管体1的固定连接。
46.本实施例中，优选的，弹性支撑件包括弧形钢板3.6和弧形连接板3.7，弧形连接板3.7贴合固定在环形开口腔3.2的内壁上，弧形钢板3.6固定连接在弧形连接板3.7上，弧形钢板3.6的弧形部抵接在环形钢板3.3上；弧形钢板3.6有多个，多个弧形钢板3.6沿环形开口腔3.2间隔设置；弧形钢板3.6能够对环形钢板3.3的抵压起到缓冲的左右，同时能够将压力传递至套体3.1和轴向加强件4.1上，弧形钢板3.6有多个，弧形钢板3.6可以沿环形开口腔3.2的周向等间距间隔设置，也可以根据实际情况进行设计，如从涵洞基坑的底部向顶部的方向上，弧形钢板3.6的个数逐渐增多，如此使得靠近地面一侧的环形钢板3.3下的弧形钢板3.6个数较多，而靠近涵洞基坑一侧的环形钢板3.3上的弧形钢板3.6数量较少，从而提
升弧形钢板3.6对环形钢板3.3的弹性缓冲效果。
47.本实施例中，优选的，加强结构包括灌注在缓冲加强腔1.3内的混泥土结构1.4；在波纹钢环2.1上设置有可供混泥土浇筑的浇筑孔，如此可在缓冲加强腔1.3内浇筑混泥土从而使得管体1的强度增加。
48.本实施例中，优选的，加强结构包括环形加强筋，环形加强筋与波纹钢环2.1和钢波纹管1.1均相连接；环形加强筋可以是环形加强钢板，环形加强钢板通过连接钢筋与波纹钢环2.1以及钢波纹管1.1均固定连接，从而加强管体1的整体强度。
49.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。