CN105464013A

CN105464013A - 顶进施工法用组合式箱涵及其制作方法与使用的原料

Info

Publication number: CN105464013A
Application number: CN201511013100.9A
Authority: CN
Inventors: 朱丽; 王先进; 孙以伶; 杨海荣; 朱恩东
Original assignee: Liaoning Water Hydraulic Engineering Cement Goods Group Co ltd Of Spreading Out
Current assignee: Liaoning water hydraulic engineering cement goods Group Co.,Ltd of spreading out
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2035-12-31
Also published as: CN105464013B

Abstract

本发明涉及顶进施工法用组合式箱涵及其制作方法与使用的原料。主要为解决现有箱涵空间利用率低，受力不合理，防水效果差等问题而发明的。组合式箱涵包括底座和拱顶，底座包括底板和侧板，侧板上有遇水膨胀胶条，底座内包裹有底座钢筋骨架和防水钢板；拱顶内有拱顶钢筋骨架、薄钢板、抗裂钢筋网，侧板内的预埋钢筋插入到拱顶的预留孔内，箱涵有钢承口，承口端上有承口胶圈，插口端设遇水膨胀胶圈。箱涵采用芯模振动工艺制作。箱涵内壁上涂抹无机防霉涂料。制作箱涵所使用的原料为由水泥、矿渣粉、砂子、石子、水、明矾石类复合膨胀剂、碳纤维、早强型聚羧酸高效减水剂制成的膨胀混凝土。优点是顶部受力合理，空间利用率高，防水效果好。

Description

顶进施工法用组合式箱涵及其制作方法与使用的原料

技术领域：

本发明涉及一种顶进施工法用组合式箱涵及其制作方法与使用的原料。

背景技术：

箱涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个矩形断面组成，一般由钢筋混凝土制成，预制钢筋混凝土箱涵价格较低，在工厂生产，上下部可分别制作。

现有箱涵的断面多为圆形或矩形，其中圆形的优点是顶部受力合理，不易开裂，顶进施工时摩擦力小，阻力小，不足之处是需增设一块底板，增加成本，空间利用率低；矩形的优点是空间合理，空间利用率高，不足之处是受力不合理，顶进施工时摩擦力大，阻力大。

另外现有的箱涵还存在防水效果差，使用寿命短的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种顶部受力合理，空间利用率高，顶进施工时摩擦力小，阻力小，防水效果好的顶进施工法用组合式箱涵及其制作方法与使用的原料。

所述的组合式箱涵包括断面为槽型的底座和断面为拱形的拱顶，所述的底座包括底板，两个侧板分别固定在底板的两侧，两个侧板的上表面上都设有遇水膨胀胶条，两个侧板内都设若干个预埋钢筋，所述的预埋钢筋都从侧板顶部的遇水膨胀胶条中伸出，底座内包裹有断面为槽型的底座钢筋骨架和断面为槽型的防水钢板；

所述的拱顶内包裹有拱顶钢筋骨架，拱顶内部受压区设有通长的薄钢板，拱顶内部受拉区设有抗裂钢筋网，拱顶在对应底座两个侧板的各预埋钢筋处设有预留孔，预留孔内注入以环氧树脂为主要成分的第二代建筑用胶，侧板内的预埋钢筋插入到拱顶的预留孔内实现拱顶与底座的连接，拱顶与底座连接后组成箱涵，箱涵的一端为插口端，另一端为承口端，箱涵的承口端有钢承口，箱涵承口端的断面上有承口胶圈，插口端的箱涵外壁上设一圈三角形的遇水膨胀胶圈，所述的各相邻的箱涵连接后遇水膨胀胶圈与下一个箱涵的钢承口接触。

各相邻的箱涵通过螺栓连接。

在组合式箱涵插口端设置三个注浆孔，便于顶进时注入膨润土。

所述箱涵是采用芯模振动工艺制作的，具体制作方法是：用滚焊机焊接圆形的钢筋骨架，将圆形的钢筋骨架切割两半，做为拱顶钢筋骨架，把拱顶钢筋骨架、薄钢板、抗裂钢筋网、拱顶上的钢承口都放置在芯模中，安放外模，通过皮带机投入混凝土，初始投入四分之一，开机振捣，并逐步加入剩余的四分之三混凝土，然后进行搓压插口，插口成型后用吊车提模，吊运至蒸养区，并脱去外模，拱顶制作完毕；用平板焊机焊接钢筋网片，用折弯机将焊接好的钢筋网片弯曲成槽型作为底座钢筋骨架，把底座钢筋骨架、防水钢板、底座上的钢承口都放置在芯模中，安放外模，通过皮带机投入混凝土，初始投入四分之一，开机振捣，并逐步加入剩余的四分之三混凝土，然后进行搓压插口，插口成型后用吊车提模，吊运至蒸养区，并脱去外模，底座制作完毕。将拱顶和底座运至施工现场进行拼装，将拱顶的钢承口和底座的钢承口进行对焊连接。为了防止箱涵内墙发霉，在箱涵内壁上涂抹无机防霉涂料，所述的无机防霉材料是由如下成分按如下质量比制作的：聚乙烯醇40㎏、水玻璃60㎏、疏水性硅氧烷油0.3㎏、聚丙烯酰胺50㎏、溴化二甲苄基十二烷基胺30㎏、氨基磺酸系0.5㎏、滑石粉200㎏、钛白粉20㎏、水300—400㎏、脱硫石膏100㎏；

制作方法是：将40㎏聚乙烯醇加入到80℃的200㎏水中，使其溶解，再加入60㎏水玻璃，充分搅拌，静止20分钟，再进入200㎏滑石粉，搅拌5分钟，再加入100㎏脱硫石膏，搅拌5分钟，再加入20㎏钛白粉，搅拌十分钟，加入剩余的水，搅拌5分钟，静止5分钟，降温至15℃左右，再加入50㎏聚丙烯酰胺、0.5㎏氨基磺酸系搅拌5分钟，再加入30㎏溴化二甲苄基十二烷基胺搅拌均匀，再加入50㎏疏水性硅氧烷油，搅拌均匀即可。

为了防止箱涵的钢承口生锈，我们在钢承口上刮一层以环氧树脂为主要成分的第二代建筑用胶。

制作箱涵所使用的原料为膨胀混凝土，膨胀混凝土的各成分质量比为：水泥300—400kg、S95级矿渣粉200—100㎏、砂子500—800㎏、石子1200—900㎏、水130—180㎏、明矾石类复合膨胀剂20—50㎏、碳纤维0.5—2㎏、早强型聚羧酸高效减水剂8—22㎏，将上述各成分按所述质量比混合均匀即可。所述的水泥为52.5等级普通硅酸盐水泥。

所述的明矾石类复合膨胀剂所使用的各原料及其质量百分比为：明矾石：钢渣粉：脱硫石膏=（20%—60%）：（20%—60%）：（20%—50%），将各原料按所述的质量百分比混合均匀即可。所述的明矾石的比表面积为300㎏/㎡；钢渣粉的比表面积为400㎏/㎡；脱硫石膏的比表面积为500㎏/㎡。

可用试针吸入防水胶液注入到箱涵断面的承口胶圈与侧板上表面的遇水膨胀胶条交汇处，确保此处不渗水。

本发明的优点是：顶部受力合理，空间利用率高，顶进施工时摩擦力小，阻力小，由于设有多道防水措施，确保箱涵接口、断面不泄漏，在混凝土内加入了膨胀剂，可起到防水作用，箱涵使用寿命长。本箱涵是利用芯模振动工艺生产的，生产力高，生产成本低。由于在拱顶设有抗裂筋网，确保拱顶不开裂。由于在箱涵内壁刮防霉涂料，可保证箱涵内壁不发霉。本箱涵可到达一百年的使用年限要求。

附图说明：

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是图2的A—A视图；

图4是图2的B—B视图；

图5是相邻两个箱涵侧视连接状态示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步说明：

所述的组合式箱涵包括断面为槽型的底座和断面为拱形的拱顶，所述的底座包括底板1，两个侧板2分别固定在底板的两侧，两个侧板的上表面上都设有遇水膨胀胶条3，两个侧板内都设若干个预埋钢筋4，所述的预埋钢筋都从侧板顶部的遇水膨胀胶条中伸出，底座内包裹有断面为槽型的底座钢筋骨架5和断面为槽型的防水钢板6；

所述的拱顶内包裹有拱顶钢筋骨架7，拱顶内部受压区设有通长的薄钢板8，拱顶内部受拉区设有抗裂钢筋网9，拱顶在对应底座两个侧板的各预埋钢筋处设有预留孔，预留孔内注入以环氧树脂为主要成分的第二代建筑用胶，侧板内的预埋钢筋插入到拱顶的预留孔内实现拱顶与底座的连接，拱顶与底座连接后组成箱涵，箱涵的一端为插口端，另一端为承口端，箱涵的承口端有钢承口10，箱涵承口端的端面上有承口胶圈11，插口端的箱涵外壁上设一圈三角形的遇水膨胀胶圈12，所述的各相邻的箱涵连接后遇水膨胀胶圈与下一个箱涵的钢承口接触。

各相邻的箱涵通过螺栓连接。

制作箱涵所使用的原料为膨胀混凝土，膨胀混凝土的各成分质量比为：水泥300㎏或350㎏或400kg、S95级矿渣粉200㎏或150㎏或100㎏、砂子500㎏或600㎏或700㎏或800㎏、石子1200㎏或1100㎏或1000㎏或900㎏、水130㎏或145㎏或160㎏180㎏、明矾石类复合膨胀剂20㎏或30㎏或40㎏或50㎏、碳纤维0.5㎏或1.0㎏或1.5㎏或2㎏、早强型聚羧酸高效减水剂8㎏或12㎏或15㎏或19㎏或22㎏，将上述各成分按所述质量比混合均匀即可。所述的水泥为52.5等级普通硅酸盐水泥。

所述的明矾石类复合膨胀剂所使用的各原料及其质量百分比为：明矾石：钢渣粉：脱硫石膏=20%或40%或60%：20%或40%或60%：20%或30%或40%或50%，将各原料按所述的质量百分比混合均匀即可。所述的明矾石的比表面积为300㎏/㎡；钢渣粉的比表面积为400㎏/㎡；脱硫石膏的比表面积为500㎏/㎡。

Claims

1.顶进施工法用组合式箱涵，其特征是：包括断面为槽型的底座和断面为拱形的拱顶，所述的底座包括底板（1），两个侧板（2）分别固定在底板的两侧，两个侧板的上表面上都设有遇水膨胀胶条（3），两个侧板内都设若干个预埋钢筋（4），所述的预埋钢筋都从侧板顶部的遇水膨胀胶条中伸出，底座内包裹有断面为槽型的底座钢筋骨架（5）和断面为槽型的防水钢板（6）；

所述的拱顶内包裹有拱顶钢筋骨架（7），拱顶内部受压区设有通长的薄钢板（8），拱顶内部受拉区设有抗裂钢筋网（9），拱顶在对应底座两个侧板的各预埋钢筋处设有预留孔，预留孔内注入以环氧树脂为主要成分的第二代建筑用胶，侧板内的预埋钢筋插入到拱顶的预留孔内实现拱顶与底座的连接，拱顶与底座连接后组成箱涵，箱涵的一端为插口端，另一端为承口端，箱涵的承口端有钢承口（10），箱涵承口端的端面上有承口胶圈（11），插口端的箱涵外壁上设一圈三角形的遇水膨胀胶圈（12），所述的各相邻的箱涵连接后遇水膨胀胶圈与下一个箱涵的钢承口接触。

2.按照权利要求1所述的顶进施工法用组合式箱涵，其特征是：在钢承口上刮一层以环氧树脂为主要成分的第二代建筑用胶。

3.按照权利要求1或2所述的顶进施工法用组合式箱涵，其特征是：在箱涵内壁上涂抹无机防霉涂料，所述的无机防霉材料是由如下成分按如下质量比制作的：聚乙烯醇40㎏、水玻璃60㎏、疏水性硅氧烷油0.3㎏、聚丙烯酰胺50㎏、溴化二甲苄基十二烷基胺30㎏、氨基磺酸系0.5㎏、滑石粉200㎏、钛白粉20㎏、水300—400㎏、脱硫石膏100㎏；制作方法是：将40㎏聚乙烯醇加入到80℃的200㎏水中，使其溶解，再加入60㎏水玻璃，充分搅拌，静止20分钟，再进入200㎏滑石粉，搅拌5分钟，再加入100㎏脱硫石膏，搅拌5分钟，再加入20㎏钛白粉，搅拌十分钟，加入剩余的水，搅拌5分钟，静止5分钟，降温至15℃左右，再加入50㎏聚丙烯酰胺、0.5㎏氨基磺酸系搅拌5分钟，再加入30㎏溴化二甲苄基十二烷基胺搅拌均匀，再加入50㎏疏水性硅氧烷油，搅拌均匀即可。

4.按照权利要求1或2所述的顶进施工法用组合式箱涵，其特征是：用试针吸入防水胶液注入到箱涵断面的承口胶圈与侧板上表面的遇水膨胀胶条交汇处。

5.顶进施工法用组合式箱涵的制作方法，其特征是：采用芯模振动工艺制作的，用滚焊机焊接圆形的钢筋骨架，将圆形的钢筋骨架切割两半，做为拱顶钢筋骨架，把拱顶钢筋骨架、薄钢板、抗裂钢筋网、拱顶上的钢承口都放置在芯模中，安放外模，通过皮带机投入混凝土，初始投入四分之一，开机振捣，并逐步加入剩余的四分之三混凝土，然后进行搓压插口，插口成型后用吊车提模，吊运至蒸养区，并脱去外模，拱顶制作完毕；用平板焊机焊接钢筋网片，用折弯机将焊接好的钢筋网片弯曲成槽型作为底座钢筋骨架，把底座钢筋骨架、防水钢板、底座上的钢承口都放置在芯模中，安放外模，通过皮带机投入混凝土，初始投入四分之一，开机振捣，并逐步加入剩余的四分之三混凝土，然后进行搓压插口，插口成型后用吊车提模，吊运至蒸养区，并脱去外模，底座制作完毕，将拱顶和底座运至施工现场进行拼装，将拱顶的钢承口和底座的钢承口进行对焊连接。

6.顶进施工法用组合式箱涵使用的原料，其特征是：所使用的原料为膨胀混凝土，膨胀混凝土的各成分质量比为：水泥300—400kg、S95级矿渣粉200—100㎏、砂子500—800㎏、石子1200—900㎏、水130—180㎏、明矾石类复合膨胀剂20—50㎏、碳纤维0.5—2㎏、早强型聚羧酸高效减水剂8—22㎏，将上述各成分按所述质量比混合均匀即可。

7.按照权利要求6所述的顶进施工法用组合式箱涵使用的原料，其特征是：所述明矾石类复合膨胀剂所使用的各原料及其质量百分比为：明矾石：钢渣粉：脱硫石膏=（20%—60%）：（20%—60%）：（20%—50%），将各原料按所述的质量百分比混合均匀即可。