一种预制式单孔防爆箱涵的制作方法

本发明涉及防爆结构，具体涉及一种预制式单孔防爆箱涵。

背景技术：

1、箱涵作为铁路桥涵中承载的主要构件，一旦发生破坏失去承载能力，会导致结构局部构件损坏甚至整体结构垮塌。当箱涵内部发生爆炸事故时会造成箱涵结构的破坏，对一些有战略意义、防护要求的铁路涵洞进行防爆防冲击设计是非常必要的。

2、传统的钢筋混凝土箱涵一般采用现场浇筑的方式，或者在工厂里采浇筑成一个整体运送到施工现场。这两种方法都存在很大的不足：现场浇筑通道施工周期长、效率低，容易受天气和其他条件因素的影响。工厂化生产的整体箱涵存在运输、吊装困难，并且整体的结构强度大打折扣的缺点。同时，这两种方法施工的箱涵一般都不具备防爆炸冲击的能力。

3、申请号为cn201810425503.1的中国专利提出了一种方便锚固型预制箱涵结构，在该专利中采用弧形孔内部穿插弧形双头螺杆对箱涵的顶部进行加固，但在接受爆炸冲击荷载时，很容易发生较大变形，甚至出现大面积凹陷，影响箱涵结构的功能与正常使用，该结构在底板设有的连接板，可以通过弹簧将弧形双头螺杆抵住，可以方便在锚固孔中进行弧形双头螺杆的固定，但是该连接方法不够稳固，弧形双头螺杆易产生变形，当荷载较大时，该结构很容易发生破坏，不如钢筋混凝土结构的稳定性，所以它虽然能够快速拼接安装，但是提高整体结构的稳定性程度有限，在爆炸冲击作用下，难以满足正常的安全使用要求。

4、申请号为cn202110898796.7的中国专利提出了一种装配式预制箱涵，包括顶板、底板和两块侧板，两块所述侧板分设底板两侧，且侧板与底板固定连接，侧板靠近顶板的一端开设有凹槽，顶板的对应侧上固定连接有与凹槽卡接配合的凸块，所述侧板与顶板上对应开设有连接槽，连接槽内设置有连接块，连接块与连接槽侧壁固定连接。该卡块连接十分脆弱，主要依靠板的重力与上侧土压力的挤压，当接受爆炸冲击荷载时，很容易产生部件脱离。该结构虽然是装配式结构，但顶板结构强度较差，遭受冲击荷载时，整体结构将可能发生大变形，甚至坍塌。

5、综上所述，急需一种预制式单孔防爆箱涵以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种预制式单孔防爆箱涵，旨在解决现有的箱涵结构防爆炸冲击能力差的问题，具体技术方案如下：

2、一种预制式单孔防爆箱涵，包括第一预制件和位于第一预制件下方的第二预制件，所述第一预制件和第二预制件之间通过多组连接组件进行连接；

3、所述连接组件包括第一连接件和第二连接件；所述第二连接件的帽头沿竖向插入所述第一连接件的容纳腔中后通过第一连接件上弹性伸缩的锁销对其进行限位；所述帽头与锁销之间在竖直方向的距离为l，以实现第一预制件和第二预制件之间能在竖向上发生相对运动，其中l大于0。

4、以上技术方案中优选的，所述第一预制件包括第一混凝土层和设置于第一混凝土层内部的第一钢筋骨架；所述第一钢筋骨架包括第一纵筋、波纹板和倒凹字型的第一环形钢筋；所述第一环形钢筋包括连接钢筋段a和均为n型的外侧钢筋段a和内侧钢筋段a，所述外侧钢筋段a位于内侧钢筋段a的外侧且两者的竖直段端部之间通过连接钢筋段a连接；多个第一环形钢筋沿纵向间隔设置且各外侧钢筋段a之间通过间隔设置的多个第一纵筋进行连接；所述波纹板设置于各内侧钢筋段a上且其位于靠近外侧钢筋段a的一侧，所述波纹板的两端分别与内侧钢筋段a的两个竖直段连接，所述波纹板上设有用于混凝土流过的通孔。

5、以上技术方案中优选的，所述第一钢筋骨架还包括加固筋，所述第一环形钢筋的两个直角处分别设有加固筋；所述加固筋贯穿所述波纹板设置且其两端分别连接同一个第一环形钢筋的内侧钢筋段a和外侧钢筋段a。

6、以上技术方案中优选的，所述第一钢筋骨架还包括沿纵向排列设置的多件空心杆，所述空心杆沿横向设置于相邻两件第一环形钢筋间的间隙中；所述空心杆的两端分别连接在外侧钢筋段a的两个竖直段上最高位置的第一纵筋上。

7、以上技术方案中优选的，所述空心杆内部填充泡沫铝。

8、以上技术方案中优选的，所述第一钢筋骨架的上表面成对角设有加强钢筋网；所述第一钢筋骨架上表面的角部设有吊钩。

9、以上技术方案中优选的，所述第二预制件包括第二混凝土层和设置于第二混凝土层内部的第二钢筋骨架；所述第二钢筋骨架包括第二纵筋和凹字形的第二环形钢筋；所述第二环形钢筋包括连接钢筋段b和均为n型的外侧钢筋段b和内侧钢筋段b，所述外侧钢筋段b位于内侧钢筋段b的外侧且两者的竖直段端部之间通过连接钢筋段b连接；多个第二环形钢筋沿纵向间隔设置且各外侧钢筋段b之间通过间隔设置的多个第二纵筋进行连接。

10、以上技术方案中优选的，所述第一钢筋骨架还包括第一搭接筋和第一安装纵筋；各连接钢筋段a之间通过多个第一安装纵筋连接，所述第一连接件设置于各第一安装纵筋上；所述第一连接件的两侧均沿纵向布置多个第一搭接筋，所述第一搭接筋的连接部与连接钢筋段a连接；

11、所述第二钢筋骨架还包括第二搭接筋和第二安装纵筋；各连接钢筋段b之间通过多个第二安装纵筋连接，所述第二连接件设置于各第二安装纵筋上；所述第二连接件的两侧均沿纵向布置多个第二搭接筋，所述第二搭接筋的连接部与连接钢筋段b连接。

12、以上技术方案中优选的，所述第一预制件的连接端设有第一承接腔，所述第一搭接筋的搭接部和第一连接件的对接部均位于第一承接腔中；

13、所述第二预制件的连接端设有与第一承接腔对应的第二承接腔，所述第二搭接筋的搭接部和第二连接件的对接部均位于第二承接腔中；

14、所述第一预制件上开设有连通第一承接腔的注浆孔，通过注浆孔往对接后的第一承接腔和第二承接腔中注入混凝土。

15、以上技术方案中优选的，所述第一承接腔和第二承接腔之间通过凹槽和凸块配合进行快速定位；所述第二预制件外侧的四个直角处均设有直角限位件。

16、应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

17、第一预制件与第二预制件的分体设置，便于施工人员预先将箱涵的两部分结构分别进行施工，从而实现缩短预制箱涵施工周期的目的；另外也便于工作人员在未拼装之前进行转运，从而减小了单孔防爆预制箱涵的占用空间，以便于箱涵的运输与存放。

18、第一钢筋骨架中设置波纹板、空心杆和加固筋形成一个整体，制造成本低且同时具备良好的力学性能，增大了箱涵顶板的吸能效果和抗爆稳定性。第一预制件具备三层防爆冲击结构，可以很好的应对不同程度的爆炸事故，保证箱涵的正常工作能力。第一连接件和第二连接件对接后在竖向有l距离的移动空间，实现第一预制件在爆炸冲击下能往上移动l距离，在一定程度上能抵消部分爆炸冲击能量。

19、第一预制件上第一搭接筋的搭接部和第一连接件伸入至第二预制件的第二承接腔中，第二预制件上第二搭接筋的搭接部和第二连接件伸入至第一预制件的第一承接腔中，第一承接腔和第二承接腔对接后注入混凝土浆液形成混凝土钢筋结构，可以保证第一预制件和第二预制件之间连接的稳定性。

20、第一预制件和第二预制件之间通过凹槽与凸块配合进行快速定位，同时通过直角限位件使得第一预制件能快速的落入其中与第二预制件进行对接，可以有效的降低第一预制件和第二预制件之间装配的难度。

21、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。