CN108086177B - 一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构 - Google Patents

一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，包括：底梁、两个侧梁和顶梁；两节箱涵的连接位置形成沉降缝，顶梁安装在沉降缝上方并覆盖沉降缝，底梁安装在沉降缝下方并托乘箱涵，两个侧梁分别安装在沉降缝两侧；底梁、两个侧梁和顶梁构成口字形封闭结构并包覆沉降缝的包箍；底梁为凹字型结构，箱涵底板的端头为下凸结构并与底梁的凹形结构相契合。本发明提出的一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，利用钢筋混凝土包箍的刚度与包箍底梁的卡槽作用，有效限制箱涵分缝水平张开，从而实现箱涵外置包箍由二维约束作用转变为具有三维约束作用。

Description

一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构。
背景技术
在取水、输水、排水工程中，箱涵是较常见的一种建筑物型式，具有从河道取水、连接上下游渠道输送渠水、排泄洪水或涝水等作用。箱涵洞身一般每隔8~15m一节，节与节之间平接，预留缝宽20mm左右，缝间设止水。由于涵洞地基或节间涵洞上部荷载不均匀等原因，可能导致涵洞节与节之间产生水平位移或不均匀沉降，致使节间缝张大，止水破坏，影响安全。传统的做法一般为约束箱涵节间不均匀沉降等有害变形，分缝处柔性材料包裹、外抹砂浆、外置普通钢筋混凝土矩形包箍等，协调箱涵节与节之间垂直变形。在工程实践中，一些工程因地质和荷载等原因，箱涵产生水平位移，节间缝水平向张大，进而止水破坏，对工程安全产生不利影响。为约束箱涵水平位移，对包箍的结构形态进行改进，在包箍底梁增设卡槽，限制箱涵水平位移。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构。
本发明提出的一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，包括：底梁、两个侧梁和顶梁；两节箱涵的连接位置形成沉降缝，顶梁安装在沉降缝上方并覆盖沉降缝，底梁安装在沉降缝下方并托乘箱涵，两个侧梁分别安装在沉降缝两侧；底梁、两个侧梁和顶梁构成口字形封闭结构并包覆沉降缝的包箍；
底梁为凹字型结构，箱涵底板的端头为下凸结构并与底梁的凹形结构相契合。
优选地，箱涵外壁与包箍之间预留变形缝，且变形缝中填塞柔性填充材料。
优选地，变形缝宽20mm。
优选地，顶梁和侧梁为矩形，且矩形的边长为1.0~1.5倍的箱涵底板厚度。
优选地，底梁下部的矩形结构的宽B为2.4~3.0倍箱涵底板的厚度，高H为1.0~1.5倍箱涵底板的厚度；底梁单侧上部凸起的宽度为b，高度为h，其中，h为50~100mm，b=(B-L1-2×L2)/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。
优选地，箱涵底板端部向下形成的凸起，其宽为b1，高为h1，h1为50~100mm，b1=（B-L1-2×L2）/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。
本发明提出的一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，利用钢筋混凝土包箍的刚度与包箍底梁的卡槽作用，有效限制箱涵分缝水平张开，从而实现箱涵外置包箍由二维约束作用转变为具有三维约束作用。本发明利用钢筋混凝土包箍的刚度与包箍底梁的卡槽作用，有效限制箱涵分缝水平张开，从而实现箱涵外置包箍由二维约束作用转变为具有三维约束作用。
本发明，采用外置口字形型钢筋混凝土包箍，包箍与箱涵外壁间的缝隙与填充料，允许箱涵的正常结构变形，满足箱梁结构变形及箱涵与包箍间的变形协调的需要。
附图说明
图1为本发明提出的一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构应用场景的纵剖视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为为图1的B-B剖视图；
图4为箱涵端头与底梁包箍断面示意图。
图中序号说明：箱涵顶板1、箱涵底板2、箱涵侧墙3、沉降缝4、底梁5、顶梁6、侧梁7、变形缝8、下凸结构9、止水10、填土层11。
具体实施方式
参照图1、图2、图3、图4，本发明提出的一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，包括：底梁5、两个侧梁7和顶梁6。具体的，图1至图4中所示，箱涵由箱涵顶板1、箱涵底板2和箱涵侧墙3组成，箱涵洞顶上有填土层11。
两节箱涵的连接位置形成沉降缝4，顶梁6安装在沉降缝4上方并覆盖沉降缝4，底梁5安装在沉降缝4下方并托乘箱涵，两个侧梁7分别安装在沉降缝4两侧。底梁5、两个侧梁7和顶梁6构成口字形封闭结构并包覆沉降缝的包箍。
本实施方式中，底梁5为凹字型结构，箱涵底板的端头为下凸结构9并与底梁5的凹形结构相契合。如此，箱涵分节位置外置卡槽式钢筋砼包箍，利用钢筋砼包箍的刚度，形成封闭式包箍的竖向与侧向约束，协调箱涵分缝处的变形，限制箱涵节与节之间的水平与竖向相对位移。
本实施方式中，箱涵外壁与包箍之间预留变形缝8，且变形缝8中填塞柔性填充材料，满足箱梁结构变形及箱涵与包箍间的变形协调的需要。变形缝宽20mm。具体的，箱涵的节与节之间设有止水10，包箍包覆在止水外周。
本实施方式中，顶梁6和侧梁7为矩形，且矩形的边长为1.0~1.5倍的箱涵底板厚度。底梁5下部的矩形结构的宽B为2.4~3.0倍箱涵底板的厚度，高H为1.0~1.5倍箱涵底板的厚度；底梁5单侧上部凸起的宽度为b，高度为h，其中，h为50~100mm，b=(B-L1-2×L2)/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。箱涵底板端部向下形成的凸起，其宽为b1，高为h1，h1为50~100mm，b1=（B-L1-2×L2）/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。
如此，本实施方式中，B=2×(b+b1)，b=b1。保证了底梁5的底面宽度，有利于保证包箍对两节箱涵连接位置的束缚力，从而保证箱涵工作的可靠。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，包括：底梁(5)、两个侧梁(7)和顶梁(6)；两节箱涵的连接位置形成沉降缝(4)，顶梁(6)安装在沉降缝(4)上方并覆盖沉降缝(4)，底梁(5)安装在沉降缝(4)下方并托乘箱涵，两个侧梁(7)分别安装在沉降缝(4)两侧；底梁(5)、两个侧梁(7)和顶梁(6)构成口字形封闭结构并包覆沉降缝的包箍；
底梁(5)为凹字型结构，箱涵底板的端头为下凸结构(9)并与底梁(5)的凹形结构相契合；箱涵分节位置外置卡槽式钢筋砼包箍，利用钢筋土包箍的刚度，形成封闭式包箍的竖向与侧向约束，协调箱涵分缝处的变形，限制箱涵节与节之间的水平与竖向相对位移。
2.如权利要求1所述的三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，箱涵外壁与包箍之间预留变形缝(8)，且变形缝(8)中填塞柔性填充材料。
3.如权利要求2所述的三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，变形缝宽20mm。
4.如权利要求2所述的三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，顶梁(6)和侧梁(7)为矩形，且矩形的边长为1.0～1.5倍的箱涵底板厚度。
5.如权利要求4所述的三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，底梁(5)下部的矩形结构的宽B为2.4～3.0倍箱涵底板的厚度，高H为1.0～1.5倍箱涵底板的厚度；底梁(5)单侧上部凸起的宽度为b，高度为h，其中，h为50～100mm，b＝(B-L1-2×L2)/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。
6.如权利要求5所述的三维约束型卡槽式箱型涵洞钢筋混凝土包箍结构，其特征在于，箱涵底板端部向下形成的凸起，其宽为b1，高为h1，h1为50～100mm，b1＝(B-L1-2×L2)/4，L1为箱涵沉降缝宽，L2为包箍与箱涵外壁间变形缝的宽度。
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