CN109208494B - 一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构，包括钢波纹板拱型结构和扩大基础，钢波纹板拱型结构由钢波纹板组装而成，该钢波纹板拱型结构两侧的拱脚固接在扩大基础上，还包括从钢波纹板拱型结构的底部向上逐层铺设的钢丝网，钢丝网的一端与钢波纹板拱型结构连接，另一端向路基的长度方向延伸。本发明通过钢丝网将路基对钢波纹板拱型结构的压力转移到埋设在路基内的钢丝网上，同样，钢波纹板拱型结构上方的钢丝网将路基对钢波纹板拱型结构的压力向两侧转移分散，减少了钢波纹板拱型结构上的压力载荷，进而在钢波纹板厚度和强度一定的情况下，提升了桥涵的跨径和路基的填方。

Description

一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构

技术领域

本发明属于桥涵工程领域，具体为一种高填方大跨径加筋钢波纹板拱型桥涵结构。

背景技术

受钢板加工难度限制，大波形钢波纹板最大厚度仅12mm，这对于一些大跨径、高填方的桥涵工程，钢波纹板厚度不能满足受力需要，影响了桥涵的通过性和实用性。同时，桥涵的圬工洞门通常采用刚性的混凝土结构，不能适应钢波纹板柔性结构的变形要求，极易开裂。因此，钢波纹板结构应用范围受到了一定的限制。

发明内容

本发明目的在于提供一种高填方大跨径加筋钢波纹板拱型桥涵结构，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构，包括钢波纹板拱型结构和扩大基础，所述钢波纹板拱型结构由钢波纹板组装而成，该钢波纹板拱型结构两侧的拱脚固接在所述扩大基础上，还包括从所述钢波纹板拱型结构的底部向上逐层铺设的钢丝网，所述钢丝网的一端与所述钢波纹板拱型结构连接，另一端向路基的长度方向延伸。

进一步的，所述钢波纹板拱型结构和路基的路面之间逐层铺设有所述钢丝网。

进一步的，所述钢波纹板拱型结构的外侧固接有石笼，所述石笼内填充有碎石，所述钢丝网与所述石笼固接。

进一步的，所述钢丝网为绞合钢丝网。

进一步的，还包括一锚固组件，所述锚固组件包括锚栓和设置在所述锚栓两端的钢锚板和高强螺栓，所述石笼和钢波纹板通过所述锚栓连接，钢锚板和高强螺栓分别锚固在石笼和钢波纹板上。

进一步的，所述高强螺栓将钢丝网锚固在钢波纹板的波峰处。

进一步的，还包括位于桥涵结构两端的由石笼堆砌而成的圬工洞门，所述圬工洞门与所述钢波纹板拱型结构外侧的石笼连接一体，且同时与所述钢丝网连接。

进一步的，所述扩大基础包括由混凝土一体成型的钢波纹板拱型结构支撑部和石笼支撑部，所述钢波纹板拱型结构支撑部上嵌固有槽钢，所述钢波纹板拱型结构的拱脚安装在所述槽钢上，所述石笼形成的钢波纹板拱型结构的拱脚通过石笼支撑部支撑。

进一步的，所述钢波纹板拱型结构支撑部位于所述钢波纹板拱型结构的拱脚外侧设置有阻挡块。

进一步的，所述锚栓、钢锚板和高强螺栓的表面设置有镀锌层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的桥涵结构通过采用逐层铺设的钢丝网进行将路基对钢波纹板拱型结构的压力转移到埋设在路基内的钢丝网上，同样，钢波纹板拱型结构上方的钢丝网将路基对钢波纹板拱型结构的压力向两侧转移分散，减少了钢波纹板拱型结构上的压力载荷，进而在钢波纹板厚度和强度一定的情况下，提升了桥涵的跨径和路基的填方，能够让钢波纹板结构达到25m跨径，能够让洞门圬工体的高度达到10m以上。

2、本发明的桥涵结构通过在钢波纹板拱型结构的外侧安装石笼，石笼透水性好，电阻率高，增强了钢波纹板的防腐蚀能力。钢波纹板结构和石笼均可采用工厂标准化加工，可适应不同截面的波形钢板涵及通道。

3、本发明的桥涵结构的圬工洞门采用与桥涵一体的石笼，从而形成柔性洞口，与钢波纹板拱型结构能协同变形，解决了传统混凝土刚性洞门与钢波纹板结构变形不匹配、后期洞门开裂问题。

4、本发明的桥涵结构相对于传统混凝土浇筑结构，施工快捷简单，省时省力，大大降低了成本，更为重要的是，避免了混凝土带来的环境破坏问题，低碳环保，保证了工程质量。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的加筋钢波纹板拱型桥涵结构的主视示意图；

图2是本发明优选实施例公开的锚固组件与钢波纹板、石笼的锚接示意图；

图3是本发明优选实施例公开的加筋钢波纹板拱型桥涵结构的俯视结构示意图。

图例说明：

1、钢波纹板拱型结构；2、扩大基础；21、钢波纹板拱型结构支撑部；22、石笼支撑部；23、槽钢；24、阻挡块；3、石笼；4、钢波纹板；5、锚栓；6、钢锚板；7、高强螺栓；8、钢丝网；9、圬工洞门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-3所示，本发明公开了一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构，包括钢波纹板拱型结构1、扩大基础2、钢丝网8和石笼3，其中，钢波纹板拱型结构1由钢波纹板4组装而成，该钢波纹板拱型结构1两侧的拱脚固接在扩大基础2上，石笼3堆砌固接在钢波纹板拱型结构1的外侧。钢丝网8从钢波纹板拱型结构1的下方向上逐层铺设，其中，位于钢波纹板拱型结构1顶部以下的钢丝网8的一端与石笼3绞合固接，钢丝网8为镀锌敷塑六边形双绞合钢丝，使得石笼3、钢波纹板4与周围土体协同受力，增强结构的受力性能，能够让结构跨径增大。同时，由于在钢波纹板4顶部满铺钢丝网8，降低竖向作用在钢波纹板拱型结构1上的土体荷载，使结构适应于高填方路基，拱顶填土范围可为H＝1.5-10m。即钢波纹板拱型结构1和逐层铺设的钢丝网8进行配合，将路基对钢波纹板拱型结构1的压力转移到埋设在路基内的钢丝网8上，同样，钢波纹板拱型结构1上方的钢丝网8将路基对钢波纹板拱型结构1的压力向两侧转移分散，减少了钢波纹板拱型结构1上的压力载荷，进而在钢波纹板4厚度和强度一定的情况下，提升了桥涵的跨径和路基的填方，经过具体实施证明，能够让钢波纹板结构达到25m跨径，能够让洞门圬工体的高度达到10m以上。同时，钢波纹板拱型结构1的外侧安装石笼3，由于石笼3透水性好，电阻率高，增强了钢波纹板4的防腐蚀能力。而钢波纹板4和石笼3均可采用工厂标准化加工，可适应不同截面的波形钢板涵及通道。相对于传统混凝土浇筑结构。施工快捷简单，省时省力，大大降低了成本，更为重要的是，避免了混凝土带来的环境破坏问题，低碳环保，保证了工程质量。

在本实施例中，钢波纹板4采用现行产品标准里的400×180mm、400×150mm、380×140mm、300×110波形(波距×波高)。钢波纹板4厚度范围为5～12mm，采用工厂预制现场拼装施工工艺，设置纵向和横向拼接缝，拼接缝采用螺栓连接，接缝螺栓个数根据受力计算确定，一般为4～8个/波长，并板片搭接处设置防水措施。

进一步，桥涵结构两端的圬工洞门9由石笼3堆砌而成的，圬工洞门9与钢波纹板拱型结构1外侧的石笼3连接一体，且同时与钢丝网8连接，在从而形成柔性洞口，与主体结构能协同变形，解决了传统混凝土刚性洞门与钢波纹板拱型结构1变形不匹配、后期洞门开裂问题。能够让洞门圬工体的高度达到10m以上。在具体施工时，钢丝网8水平布设，与填土一同施工，填土通过小型机械压实成型，压实度不小于96％。

在本实施例中，石笼3和钢波纹板拱型结构1通过一锚固组件连接，其中，锚固组件包括锚栓5和设置在锚栓两端的钢锚板6和高强螺栓7，表面均设置有镀锌层以防腐蚀，石笼3和钢波纹板4通过锚栓5连接，钢锚板6和高强螺栓7分别锚固在石笼3和钢波纹板4上，具体设置时，在钢波纹板4上预留锚栓孔，锚栓5穿过钢波纹板4并采用高强螺栓7锚固在钢波纹板4上，另一端通过钢锚板6和高强螺栓7锚固在石笼3外侧，钢锚板6尺寸为150×150×10～300×300×20mm，锚栓5直径为M18、M20、M22或M24，螺帽拧紧后，露出丝扣不小于2扣，其中，高强螺栓锚7固在钢波纹板4的波峰处。同时，锚栓5、钢锚板6和高强螺栓7的表面设置有镀锌层，镀锌量不小于600g/㎡，进而保证锚固组件的防锈性能。

为了向钢波纹板拱型结构1和石笼3提供强有力的支撑，扩大基础2包括由混凝土一体浇筑成型的钢波纹板拱型结构支撑部21和石笼支撑部22，钢波纹板拱型结构支撑部21上嵌固有槽钢23，钢波纹板拱型结构支撑部21位于钢波纹板拱型结构1的拱脚外侧设置有与扩大基础2一体浇筑成型的阻挡块24，进一步对钢波纹板拱型结构1的拱脚限位。钢波纹板拱型结构1的拱脚通过M24的螺栓安装在槽钢23上，石笼3形成的拱桥涵结构的拱脚通过石笼3支撑部支撑。

在本实施例中，钢波纹板拱型结构支撑部21位于钢波纹板拱型结构1的拱脚外侧设置有阻挡块24，进一步防止钢波纹板拱型结构1的两侧的拱脚向外扩张破坏。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加筋钢波纹板拱型桥涵结构，包括钢波纹板拱型结构(1)和扩大基础(2)，所述钢波纹板拱型结构(1)由钢波纹板(4)组装而成，该钢波纹板拱型结构(1)两侧的拱脚固接在所述扩大基础(2)上，其特征在于，还包括从所述钢波纹板拱型结构(1)的底部向上逐层铺设的钢丝网(8)，所述钢丝网(8)的一端与所述钢波纹板拱型结构(1)连接，另一端向路基的长度方向延伸，所述钢波纹板拱型结构(1)和路基的路面之间逐层铺设有所述钢丝网(8)，所述钢波纹板拱型结构(1)的外侧固接有石笼(3)，所述石笼(3)内填充有碎石，所述钢丝网(8)与所述石笼(3)固接。

2.根据权利要求1所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，所述钢丝网(8)为绞合钢丝网。

3.根据权利要求2所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，还包括一锚固组件，所述锚固组件包括锚栓(5)和设置在所述锚栓(5)两端的钢锚板(6)和高强螺栓(7)，所述石笼(3)和钢波纹板(4)通过所述锚栓(5)连接，钢锚板(6)和高强螺栓(7)分别锚固在石笼(3)和钢波纹板(4)上。

4.根据权利要求3所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，所述高强螺栓(7)将钢丝网(8)锚固在钢波纹板(4)的波峰处。

5.根据权利要求1-4任一所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，还包括位于桥涵结构两端的由石笼(3)堆砌而成的圬工洞门(9)，所述圬工洞门(9)与所述钢波纹板拱型结构(1)外侧的石笼(3)连接一体，且同时与所述钢丝网(8)连接。

6.根据权利要求5所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，所述扩大基础(2)包括由混凝土一体成型的钢波纹板拱型结构支撑部(21)和石笼支撑部(22)，所述钢波纹板拱型结构支撑部(21)上嵌固有槽钢(23)，所述钢波纹板拱型结构(1)的拱脚安装在所述槽钢(23)上，所述石笼(3)形成的钢波纹板拱型结构(1)的拱脚通过石笼支撑部(22)支撑。

7.根据权利要求6所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，所述钢波纹板拱型结构支撑部(21)位于所述钢波纹板拱型结构(1)的拱脚外侧设置有阻挡块(24)。

8.根据权利要求3所述的加筋钢波纹板拱型桥涵结构，其特征在于，所述锚栓(5)、钢锚板(6)和高强螺栓(7)的表面设置有镀锌层。

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