CN107100099A - 一种用于铁道涵洞的加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于铁道涵洞的加固方法，包括：步骤一：在涵洞的内侧面沿着侧墙边开挖基坑，并在基坑的底面植入预埋件；步骤二；在涵洞内设置与涵洞形状匹配的波纹板组件，波纹板组件的两侧分别与预埋件固定连接；步骤三，向基坑内灌注混凝土以形成基础；步骤四，填充波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙。该方法中，使用波纹板组件对现有的铁道涵洞进行后期维护，其利用了波纹板抗弯强度和抗压强度都比较大的优点，以使波纹板组件具有承载能力高，抗震能力强，同时能适应较大的沉降和变形。

Description

一种用于铁道涵洞的加固方法

技术领域

本发明涉及涵洞后期加固技术领域，具体涉及一种用于铁道涵洞的加固方法。

背景技术

铁路涵洞就是设于铁路路基下的孔道。铁路涵洞用于迅速排除铁路沿线的地表水，保证路基安全。同时可以作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。涵洞主要由洞身、基础、端和冀墙等组成。

随着火车的长时间大密度运营，涵洞有可能出现一些病害。例如，在涵洞的钢筋混凝土盖板及侧墙出现多处裂缝，甚至有的已露出钢筋。沉降缝普遍渗水，造成周边混凝土剥落露筋，涵洞边墙普遍腐蚀，洞内积水。涵洞顶混凝土盖板开裂掉块，涵内积水，铺砌松软变形下沉。上述现象使得板涵承载能力降低，抗剪强度减小，稳定性差，且板涵防水已大部分损毁，潮湿的空气及雨雪侵蚀板内钢筋，使得病害进一步发展，严重威胁行车安全，影响运输生产，需立即进行整治。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于铁道涵洞的加固方法。

根据本发明的用于铁道涵洞的加固方法，包括：

步骤一，在涵洞的内侧面沿着侧墙边开挖基坑，并在基坑的底面植入预埋件，

步骤二，在涵洞内设置与涵洞形状匹配的波纹板组件，波纹板组件的两侧分别与预埋件固定连接，

步骤三，向基坑内灌注混凝土以形成基础，

步骤四，填充波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙。

在一个实施例中，在步骤二中，先在预埋件上设置角铁，角铁的一边与预埋件连接，另一边通过连接螺栓与波纹管组件连接。

在一个实施例中，连接螺栓先焊接在角铁上再穿过波纹板组件。

在一个实施例中，在步骤一中，在基坑的底面上还预埋有限位件，在横向上，限位件位于预埋件的外侧。

在一个实施例中，在步骤二中，先拼接波纹板以形成波纹板环，再在涵洞的纵向上依次连接波纹板环，相邻的波纹板环之间搭接。

在一个实施例中，相邻的波纹板环之间至少搭接四分之三个波纹板的波峰，并且在波纹板环的搭接处设置防水垫。

在一个实施例中，在纵向上，在纵向上，波纹板环的多个波纹板之间的拼接缝与相邻的波纹板环的多个波纹板之间的拼接缝错开。

在一个实施例中，在涵洞的一端对波纹板进行拼接，并将拼接好的波纹板环向涵洞的另一端移动以安装到位。

在一个实施例中，在步骤四中，先在涵洞的两端将波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙封堵，在封堵过程中，在波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙中设置注浆管和排气孔，再通过注浆管向波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙内注入膨胀混凝土。

在一个实施例中，在步骤二之前，还需要在涵洞的内侧壁上设置排水管组件，其中，排水管组件具有沿着涵洞的顶部横向延伸的收集管，以及与收集管连通的导流管，其中导流管设置在涵洞的侧面与顶面相连接处并沿着涵洞的纵向延伸使其至少一端延伸出涵洞的端面。

与现有技术相比，本发明的优点在于，使用波纹板组件对现有的铁道涵洞进行后期加固，其利用了波纹板抗弯强度和抗压强度都比较大的优点，以使波纹板组件具有承载能力高，抗震能力强，同时能适应较大的沉降和变形。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的波纹板组件安装图；

图2显示了根据本发明的波纹板环的一种拼接方式；

图3显示了根据本发明的波纹板环的另一种拼接方式；

图4显示了根据本发明的相邻的波纹板环连接俯视图；

图5显示了根据本发明的相邻的波纹板环之间的搭接剖面图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的波纹板组件安装图。下面根据图1详细论述用于铁道涵洞的加固方法。该方法包括以下步骤。首先，在涵洞的内侧面沿着侧墙边开挖基坑，并在基坑的底面植入预埋件1。然后，在涵洞内侧设置与涵洞形状相匹配的波纹板组件2。波纹板组件2的两侧分别与预埋件1固定连接。接着，向基坑内灌注混凝土以形成基础。最后，填充波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙。

在一个优选的实施例中，在涵洞的内侧面沿着侧墙边开挖基坑，基坑的深度至少应该到涵洞的原基础或者原框架涵底面，并且，基坑的深度不能小于30厘米。从而，在路面至原基础顶面或者原框架涵底面的深度小于30厘米时，需剔凿部分原基础混凝土，保证基坑的高度大于等于30厘米。而开挖的基坑的宽度以适合基础施工为宜，例如为40厘米。通过这种设置能保证后续安装波纹板组件的稳定性，由此提高波纹板组件的承载能力。

在基坑开挖之后，在基坑的底面上植入预埋件。预埋件为预埋螺栓。例如，先在原基础或原框架涵上钻孔，再植入预埋螺栓。该预埋螺栓的顶面标高、倾斜角等参数可以根据不同的实际工程进行调整和设置。将预埋件植在原基础或原框架涵上保证了预埋件的牢固连接。

在预埋件1上设置角铁3，角铁3的一边与预埋件1连接，另一边设置连接螺栓4。其中波纹管组件2通过连接螺栓4与角铁3连接。利用角铁3方便地实现了波纹管组件2与预埋件1之间的连接，且这种结构简单，易于实现。同时，该角铁3能作为波纹板组件2的承载及传力构件，增加了波纹板组件2的稳定性。另外，通过角铁3能方便地调整波纹管组件2的标高位置。优选地，连接螺栓4焊接在角铁3上。通过这种设置方式，在连接螺栓4穿过波纹管组件2之后，由于连接螺栓4固定，从而方便了拧紧操作。

在一个实施例中，在基坑的底面上还预埋有限位件5，用于限定波纹管组件2的位置，防止波纹管组件2过度变形向涵洞的两侧移动。在横向上，限位件5位于预埋螺栓的外侧。优选地，限位件5为植入到基坑底面上的钢筋。在涵洞的纵向方向上，可以间隔式设置多个钢筋。通过这种设置可以保证波纹管组件2的安装位置，防止过度变形而保证其承载能力。

波纹板组件2为拼接件。在波纹板运抵现场并分类堆放后，在涵洞的一端入口开始拼装波纹板。先拼接波纹板以形成波纹板环(需要说明的是，此处所述的环为周向上不封闭的环)，该波纹板环形状与涵洞的内壁面形状匹配。在波纹板环拼装完成后，将该波纹板环移动到另一端出口处的安装位置。再接着拼接下一个波纹板环，该波纹板环拼接完成后，向另一端出口处移动并与上一个波纹板环固定连接。这种操作方式使得在涵洞的一端拼接波纹板，而在涵洞的另一端开始安装和拼接不同的波纹板环，这种工作效率比较高，满足快速施工的需要。

在一个优选的实施例中，在纵向上，波纹板环的多个波纹板之间的拼接缝与相邻的波纹板环的多个波纹板之间的拼接缝错开。也就是，例如，每个波纹板环周向上由三块波纹板拼接而成，处于奇数位置的波纹板环由如图2所示的三段波纹板拼接而成，而与奇数位置的波纹板环相邻的处于偶数位置的波纹板环由如图3所示的三段波纹板拼接而成。图2所示的三段波纹板与图3所示的相对应的三段波纹板的周向长度不同。从而，在第一个波纹板环和第二个波纹板环连接后，各波纹板环的波纹板之间的拼接裂缝彼此错开，如图4所示。这种方式优化了波纹板组件的受力，提高了其承载能力。

为了保证连接的牢固性，相邻的波纹板环之间搭接。如图5所示，优选地，相邻的波纹板环之间至少搭接四分之三个波纹板的波峰，并通过螺栓连接相邻的波纹板环。为了防止漏水，在波纹板环之间的搭接处设置防水垫6。该防水垫6为橡胶件，并通过螺栓被压缩式设置在两个波纹板环之间。

在设置好波纹板组件2之后，向基坑内灌注混凝土，以形成基础而保证结构的稳定。例如，可以采用C30钢筋混凝土基础。

为了充分发挥波纹板组件2的承载能力，还需要在波纹板组件2和涵洞的内侧壁之间填充混凝土。则在填充前，需要封堵涵洞的两端处的波纹板组件2和涵洞的内侧面之间的空隙，在封堵过程中，在空隙中放置注浆管，用于在封堵完成后向空隙内注浆。注浆管从涵洞的入口处沿着纵向向涵洞内延伸。为了保证注浆质量，在涵洞的两端入口和出口处均插入注浆管。另外，在涵洞的侧壁处，采用分层注浆模式。也就是，在高度方向上，间隔一定距离设置注浆管。且采用自下而上的注浆方式。例如，间隔1-1.5米。而在涵洞的顶部，在中间位置处设置注浆管。需要注意的是，在封堵过程中需要在波纹板组件的顶部位置处预留两个排气孔，用于在注浆过程中向外排除空气。

通过注浆管向空隙内注浆。优选地，注浆采用膨胀水泥填充空隙，例如，为体积膨胀率0.5到2之间，粘结强度不小于1.5兆帕的水泥。通过这种设置可以进一步提高波纹板组件的承载能力。另外，由于采用膨胀水泥注浆，则填充空隙饱满，保证填充密实而满足要求。

在布设波纹板组件2之前，还需要对涵洞的内侧混凝土表面进行处理。在处理过程中，应清除表面剥落、酥松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层。同时，对混凝土表面进行凿毛处理。这种处理方式能保证修护后的涵洞的质量，提高其承载能力。

在布设波纹板组件2之前，还需要在涵洞的内侧壁上设置排水管组件，用于引出涵洞内的水。具体地，先在盖板间隙处设置收集管。该收集管为具有上开口的管状，通过卡扣等连接件设置在涵洞的内壁上。由于涵洞盖板的裂缝沿着涵洞的顶部横向延伸，则收集管顺应涵洞盖板的裂缝横向延伸。在涵洞的侧面与顶面相连接处设置导流管，导流管与收集管连通并沿着纵向延伸出涵洞的至少一端的入口或出口。从而，水通过涵洞盖板的裂缝渗透后，被收集管收集，再流入到导流管中，并通过导流管排除涵洞。优选地，为了防止涵洞的内侧面掉落的泥沙堵塞收集管和导流管，在收集管的开口处设置过滤网。进一步优选地，过滤网为塑料网或者土工布。这种设置方式，防止了水滴落到波纹板组件2上而引起的腐蚀，从而提高了波纹板组件2的使用寿命。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于铁道涵洞的加固方法，其特征在于，包括：

步骤一，在涵洞的内侧面沿着侧墙边开挖基坑，并在所述基坑的底面植入预埋件，

步骤二，在涵洞内设置与涵洞形状匹配的波纹板组件，波纹板组件的两侧分别与所述预埋件固定连接，

步骤三，向基坑内灌注混凝土以形成基础，

步骤四，填充所述波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤二中，先在预埋件上设置角铁，所述角铁的一边与所述预埋件连接，另一边通过连接螺栓与所述波纹管组件连接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连接螺栓先焊接在所述角铁上再穿过所述波纹板组件。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤一中，在基坑的底面上还预埋有限位件，在横向上，所述限位件位于所述预埋件的外侧。

5.根据权利要求1到4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤二中，先拼接波纹板以形成波纹板环，再在涵洞的纵向上依次连接所述波纹板环，相邻的所述波纹板环之间搭接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，相邻的所述波纹板环之间至少搭接四分之三个所述波纹板的波峰，并且在所述波纹板环的搭接处设置防水垫。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在纵向上，所述波纹板环的多个所述波纹板之间的拼接缝与相邻的所述波纹板环的多个所述波纹板之间的拼接缝错开。

8.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，其特征在于，在涵洞的一端对所述波纹板进行拼接，并将拼接好的所述波纹板环向涵洞的另一端移动以安装到位。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤四中，先在涵洞的两端将所述波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙封堵，在封堵过程中，在所述波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙中设置注浆管和排气孔，再通过所述注浆管向所述波纹板组件和涵洞的内侧面之间的空隙内注入膨胀混凝土。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤二之前，还需要在涵洞的内侧壁上设置排水管组件，其中，排水管组件具有沿着涵洞的顶部横向延伸的收集管，以及与所述收集管连通的导流管，其中导流管设置在涵洞的侧面与顶面相连接处并沿着涵洞的纵向延伸使其至少一端延伸出涵洞的端面。