CN109972543B - 预制装配式涵洞及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预制装配式涵洞，包括钢筋笼绑扎胎架、钢筋笼吊装装置、模板体系及装配式涵洞；所述钢筋笼绑扎胎架包括外侧矩形杆、内侧弧形杆、纵筋孔、水平杆、竖向杆、底板、前部胎架、拼接板和连接凸起；所述钢筋笼吊装装置包括侧模板、三角吊架、拼接板、限位滑移板、滑移凸肋、滑移孔、固定圈和螺栓；所述模板体系包括侧模板、钢筋笼、L型连接杆和直杆；所述装配式涵洞包括预制涵洞、拼接凹槽、连接孔、拼接凸起、底部翼板、预制桩和连接杆。本发明的有益效果是：本发明的涵洞钢筋笼胎架上预设纵向钢筋孔洞，绑扎钢筋笼时，将纵向钢筋插入孔洞内即可固定纵向钢筋，随后进行箍筋及横向钢筋的绑扎，提高了钢筋笼的绑扎速度。

Description

预制装配式涵洞及施工方法

技术领域

本发明涉及涵洞领域，尤其是涉及一种预制装配式涵洞及施工方法。

背景技术

涵洞是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道（过水通道），通过这种结构可以让水从公路的下面流过 。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。

为了提高涵洞的现场施工速度，目前一般采用预制涵洞，然后在现场快速拼接。对于预制涵洞的施工，仍有改进的空间，具体如下几点。在进行预制涵洞钢筋笼绑扎时，传统的施工方法需要多人同时协作施工，费时费力；当钢筋笼绑扎完成后，需利用吊升装置将钢筋笼吊升至模板内，而在钢筋笼吊放的时候，无法实现钢筋笼的精确吊放，导致两侧钢筋笼与模板的间距不同，令间距小的一侧的混凝土保护层厚度过小；钢筋笼吊放结束后，往模板内灌注混凝土，在混凝土灌注过程中，钢筋笼容易上浮，影响预制涵洞的质量。

综上所述，目前拟寻求一种快速绑扎钢筋笼、可精确吊放钢筋笼及可防止灌注混凝土时钢筋笼上浮的预制装配式涵洞及施工方法就显得十分重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种预制装配式涵洞及施工方法。

这种预制装配式涵洞，包括钢筋笼绑扎胎架、钢筋笼吊装装置、模板体系及装配式涵洞；

所述钢筋笼绑扎胎架包括外侧矩形杆、内侧弧形杆、纵筋孔、水平杆、竖向杆、底板、前部胎架、后部胎架、拼接板和连接凸起，外侧矩形杆位于胎架顶部，内侧弧形杆位于外侧矩形杆下方，外侧矩形杆两端连接竖向杆，水平杆连接内侧弧形杆端部与竖向杆，各杆上开设纵筋孔；所述前部胎架与后部胎架的底板上交错设置连接凸起，连接处通过拼接板与螺栓固定；

所述钢筋笼吊装装置包括侧模板、三角吊架、拼接板、限位滑移板、滑移凸肋、滑移孔、固定圈和螺栓，三角吊架上开设滑移孔，固定圈将限位滑移板包裹，限位滑移板设置滑移凸肋，滑移凸肋与滑移孔相匹配，限位滑移板通过拼接板与螺栓固定，限位滑移板外伸长度与混凝土保护层厚度相同；钢筋笼吊放至模板内，外伸的限位滑移板端部紧贴侧模板；

所述模板体系包括侧模板、钢筋笼、弧形内模板、按压盘、L型连接杆和直杆，弧形内模板两端与内侧的侧模板连接，弧形内模板下方设置满堂支架；外侧的侧模板顶部开设圆孔，带有螺栓孔的直杆穿过圆孔，钢筋笼吊放至内外侧的侧模板之间，按压盘放置在钢筋笼上，按压盘上设置L型连接杆，直杆对齐L型连接杆，直杆端部的连接端头与L型连接杆端部的连接圆槽配合连接，直杆的螺栓孔内插入螺栓进行固定；所述弧形内模板端部开设连接槽，并横向开设螺栓孔；弧形内模板下部的侧模板顶部设置连接块，连接块上开设螺栓孔，弧形内模板与侧模板配合连接并通过螺栓固定；内外侧的侧模板之间设置对拉螺栓；

所述装配式涵洞包括预制涵洞、拼接凹槽、连接孔、拼接凸起、底部翼板、预制桩和连接杆，预制涵洞侧面开设一排螺栓孔，同时在底部翼板的第一连接杆上开设有对应的一排螺栓孔，底部翼板通过螺栓连接在涵洞侧面；底部翼板上开设插桩孔，预制桩通过插桩孔打入土体中；所述预制涵洞的前端设置拼接凸起，拼接凸起顶部预设连接孔，预制涵洞末端设置拼接凹槽，拼接凹槽顶部预设连接孔，拼接凸起与拼接凹槽相匹配，连接孔内插入连接杆并灌注混凝土，连接杆顶部设置封盖。

作为优选：胎架底部设有底板，底板上设有轮轴和滑行轮。

作为优选：拼接板上设有螺栓孔。

作为优选：吊绳位于三角吊架底部，并位于限位滑移板内侧。

作为优选：限位滑移板侧面等间距设置有螺栓孔。

作为优选：直杆的螺栓孔位于侧模板两侧。

作为优选：连接槽与连接块相匹配。

作为优选：侧模板底部埋设预埋件，该预埋件与螺栓连接。

作为优选：拼接凹槽顶部的连接孔顶端设置扩口，扩口与封盖相匹配。

这种预制装配式涵洞的施工方法，包括以下步骤：

1）钢筋笼胎架拼接；推动前部胎架及后部胎架，将两胎架的连接凸起对齐，随后把拼接板上的螺栓孔与胎架底板上的螺栓孔对齐，再打入螺栓将两胎架拼接在一起；

2）钢筋笼绑扎；首先将纵向钢筋穿过胎架上的纵筋孔，纵向钢筋被固定在胎架上，随后在两胎架内侧绑扎箍筋和横向钢筋，形成钢筋笼；

3）拆除胎架；拆除胎架底板上的拼接板，然后在钢筋笼下方架设千斤顶，千斤顶代替胎架承受钢筋笼的重力，接着往两侧推动钢筋笼胎架即可；

4）钢筋笼吊装；将吊绳绑扎在钢筋笼顶部，随后调节三角吊架下方的限位滑移板，使限位滑移板外伸长度与预制涵洞的混凝土保护层厚度相同，接着利用拼接板与螺栓固定限位滑移板的位置，最后吊升钢筋笼至模板内，在下放钢筋笼时将滑移限位板紧贴模板内侧；

5）设置按压盘；待钢筋笼下放完毕后，在钢筋笼顶部设置按压盘；将带有螺栓孔的直杆穿过圆孔，随后将按压盘放置在钢筋笼上，再将直杆对齐L型连接杆，转动直杆，使连接端头旋转至L型连接杆末端的连接圆槽内，再在直杆的螺栓孔内插入螺栓进行固定；

6）灌注混凝土；利用灌浆机往模板内部灌注混凝土并进行养护，待混凝土养护到设计强度后，拆除模板；在拆除模板时，按压盘及L型连接杆被混凝土整浇在一起，拆除时转动直杆，并拔出直杆即可，而按压盘无法拔出；

7）预制涵洞拼接；将相邻的预制涵洞的拼接凸起插入拼接凹槽中，随后从顶部的连接孔上插入连接杆，再往孔内灌注混凝土，最后盖上封盖即可快速的拼接相邻的预制涵洞；

8）底部翼板拼接；将底部翼板紧贴预制涵洞，且将底部翼板及预制涵洞上的螺栓孔对齐，再打入螺栓将其固定在一起；

9）打设预制桩；在底部翼板上的插桩孔内打入预制桩，提高涵洞的稳定性。

本发明的有益效果是：

（1）本发明设计的涵洞钢筋笼胎架上预设纵向钢筋孔洞，绑扎钢筋笼时，将纵向钢筋插入孔洞内即可固定纵向钢筋，随后进行箍筋及横向钢筋的绑扎，提高了钢筋笼的绑扎速度。

（2）本发明设计的三角吊架下部的限位滑移板可以通过调节滑移板的外伸长度而使钢筋笼与模板的间距与混凝土保护层厚度相同，实现钢筋笼的精确吊装。

（3）本发明设计的按压盘固定在侧模板上，按压盘压住钢筋笼，当灌注混凝土时，可防止钢筋笼上浮。

（4）本发明设计的预制涵洞可将凸起插入相邻涵洞的凹槽中，然后将连接杆插入其顶部的连接孔，并往孔内灌注混凝土再盖上封盖即可快速拼装。

（5）本发明设计的预制涵洞可通过螺栓快速拼接底部翼板，增大涵洞底面面积，提高稳定性。

（6）本发明设计的底部翼板上预设插桩孔，预制桩可通过该孔插入其中，以提高其涵洞稳定性。

附图说明

图1是预制装配式涵洞施工示意图（a：胎架示意图；b：钢筋笼吊装示意图；c：支模示意图；d：涵洞示意图）；

图2是图1中的钢筋笼胎架示意图；

图3是图1中的钢筋笼吊装示意图；

图4是图3的吊升装置详图；

图5是图4的俯视图；

图6是图1的支模体系示意图；

图7是图6中的按压盘详图；

图8是图6中的A处放大示意图；

图9是图1中的装配式涵洞示意图；

图10是图9的正视图（增加预制桩）；

图11是预制涵洞及底部翼板拼接示意图。

附图标记说明：1—外侧矩形杆；2—内侧弧形杆；3—纵筋孔；4—水平杆；5—竖向杆；6—底板；7—前部胎架；8—后部胎架；9—拼接板；10—螺栓孔；11—连接凸起；12—滑行轮；13—轮轴；14—钢筋笼；15—混凝土；16—扩口；17—侧模板；18—吊绳；19—三角吊架；20—限位滑移板；21—滑移凸肋；22—滑移孔；23—固定圈；24—螺栓；25—满堂支架；26—对拉螺栓；27—预埋件；28—弧形内模板；29—L型连接杆；30—直杆；31—连接端头；32—连接块；33—连接槽；34—按压盘；35—预制涵洞；36—拼接凹槽；37—连接孔；38—拼接凸起；39—第一连接杆；40—底部翼板；41—插桩孔；42—预制桩；43—封盖；44—连接杆；45—连接圆槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

所述的预制装配式涵洞包括：钢筋笼绑扎胎架、钢筋笼吊装装置、模板体系及装配式涵洞。

所述的钢筋笼绑扎胎架，包括外侧矩形杆1、内侧弧形杆2、纵筋孔3、水平杆4、竖向杆5、底板6、前部胎架7、后部胎架8、拼接板9和连接凸起11，外侧矩形杆1位于胎架顶部，内侧弧形杆2位于外侧矩形杆1下方，外侧矩形杆1两端连接竖向杆5，水平杆4连接内侧弧形杆2端部与竖向杆5，各杆上开设纵筋孔3，钢筋笼绑扎时，将纵筋穿过胎架上的纵筋孔3，使纵筋固定，随后进行钢筋笼上箍筋的绑扎；所述前部胎架7与后部胎架8的底板6上交错设置连接凸起11，便于两部分胎架的连接，连接处通过拼接板9与螺栓固定，当钢筋笼绑扎完成后，拆除拼接板9，然后往两侧推移胎架，以拆除胎架。胎架底部设有底板6，底板6上设有轮轴13和滑行轮12。拼接板9上设有螺栓孔10。

所述的钢筋笼吊装装置，包括侧模板17、三角吊架19、拼接板9、限位滑移板20、滑移凸肋21、滑移孔22、固定圈23和螺栓24，三角吊架19上开设滑移孔22，固定圈23将限位滑移板20包裹，防止其掉落；限位滑移板20设置滑移凸肋21，滑移凸肋21与滑移孔22相匹配，使限位滑移板20可以左右移动；限位滑移板20通过拼接板9与螺栓24固定，限位滑移板20外伸长度与混凝土保护层厚度相同；将钢筋笼14吊放至模板内时，外伸的限位滑移板20端部紧贴侧模板17，使模板与钢筋笼14的间距与混凝土保护层厚度相同，实现钢筋笼的精确吊放。吊绳18位于三角吊架19底部，并位于限位滑移板20内侧。限位滑移板20侧面等间距设置有螺栓孔10。

所述的模板体系，包括侧模板17、钢筋笼14、弧形内模板28、按压盘34、L型连接杆29和直杆30，弧形内模板28两端与内侧的侧模板17连接，弧形内模板28下方设置满堂支架25；外侧的侧模板17顶部开设圆孔，带有螺栓孔10的直杆30穿过圆孔，钢筋笼14吊放至内外侧的侧模板17之间，按压盘34放置在钢筋笼14上，按压盘34上设置L型连接杆29，直杆30对齐L型连接杆29，直杆30端部的连接端头31与L型连接杆29端部的连接圆槽45配合连接，直杆30的螺栓孔10内插入螺栓进行固定；所述弧形内模板28端部开设连接槽33，并横向开设螺栓孔10；弧形内模板28下部的侧模板17顶部设置连接块32，连接块32上开设螺栓孔10，弧形内模板28与侧模板17配合连接并通过螺栓24固定，可加固两模板之间的连接；内外侧的侧模板17之间设置对拉螺栓26。连接端头31与连接圆槽45螺纹连接。直杆30的螺栓孔10位于侧模板17两侧。连接槽33与连接块32相匹配。

所述的装配式涵洞，包括预制涵洞35、拼接凹槽36、连接孔37、拼接凸起38、底部翼板40、预制桩42和连接杆44，预制涵洞35侧面开设一排螺栓孔10，同时在底部翼板40的第一连接杆39上开设有对应的一排螺栓孔10，底部翼板40通过螺栓24连接在涵洞侧面，增加涵洞底面面积，提高涵洞的稳定性；底部翼板40上开设插桩孔41，预制桩42通过插桩孔41打入土体中，可进一步提高涵洞的稳定性；所述预制涵洞35的前端设置拼接凸起38，拼接凸起38顶部预设连接孔37，预制涵洞35末端设置拼接凹槽36，拼接凹槽36顶部预设连接孔37，拼接凸起38与拼接凹槽36相匹配，连接孔37内插入连接杆44并灌注混凝土15，连接杆44顶部设置封盖43。拼接凹槽36顶部的连接孔37顶端设置扩口16，扩口16与封盖43相匹配。

所述的预制装配式涵洞的施工方法，包括以下步骤：

（1）钢筋笼胎架拼接。推动前部胎架7及后部胎架8，将两胎架的连接凸起11对齐，随后把拼接板9上的螺栓孔与胎架底板上的螺栓孔对齐，再打入螺栓将两胎架拼接在一起。

（2）钢筋笼绑扎。首先将纵向钢筋穿过胎架上的纵筋孔3，纵向钢筋被固定在胎架上，随后施工人员在两胎架内侧绑扎箍筋和横向钢筋，形成钢筋笼。

（3）拆除胎架。拆除胎架底板上的拼接板9，然后在钢筋笼下方架设千斤顶，千斤顶代替胎架承受钢筋笼的重力，接着往两侧推动钢筋笼胎架即可。

（4）钢筋笼吊装。将吊绳18绑扎在钢筋笼14顶部，随后调节三角吊架19下方的限位滑移板20，使限位滑移板外伸长度与预制涵洞的混凝土保护层厚度相同，接着利用拼接板9与螺栓24固定限位滑移板的位置，最后吊升钢筋笼至模板内，在下放钢筋笼时需将滑移限位板紧贴模板内侧。

（5）设置按压盘。待钢筋笼下放完毕后，在钢筋笼顶部设置按压盘34，防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。将带有螺栓孔的直杆30穿过圆孔，随后将按压盘放置在钢筋笼上，再将直杆对齐L型连接杆29，转动直杆，使连接端头31旋转至L型连接杆末端的连接圆槽45内，再在直杆两侧的螺栓孔内插入螺栓进行固定。

（6）灌注混凝土。利用灌浆机往模板内部灌注混凝土并进行养护，待混凝土养护到设计强度后，拆除模板。在拆除模板时，按压盘34及L型连接杆29被混凝土整浇在一起，拆除时转动直杆30，并拔出直杆即可，而按压盘无法拔出。

（7）预制涵洞拼接。将相邻的预制涵洞35的拼接凸起38插入拼接凹槽36当中，随后从顶部的连接孔37上插入连接杆44，再往孔内灌注混凝土15，最后盖上封盖43即可快速的拼接相邻的预制涵洞。

（8）底部翼板拼接。将底部翼板40紧贴预制涵洞，且需要将底部翼板及预制涵洞上的螺栓孔10对齐，再打入螺栓24将其固定在一起。

（9）打设预制桩。在底部翼板上的插桩孔41内打入预制桩42，提高涵洞的稳定性。

Claims (8)

1.一种预制装配式涵洞，其特征在于，包括钢筋笼绑扎胎架、钢筋笼吊装装置、模板体系及装配式涵洞；

所述钢筋笼绑扎胎架包括外侧矩形杆（1）、内侧弧形杆（2）、纵筋孔（3）、水平杆（4）、竖向杆（5）、底板（6）、前部胎架（7）、后部胎架（8）、拼接板（9）和连接凸起（11），外侧矩形杆（1）位于胎架顶部，内侧弧形杆（2）位于外侧矩形杆（1）下方，外侧矩形杆（1）两端连接竖向杆（5），水平杆（4）连接内侧弧形杆（2）端部与竖向杆（5），各杆上开设纵筋孔（3）；所述前部胎架（7）与后部胎架（8）的底板（6）上交错设置连接凸起（11），连接处通过拼接板（9）与螺栓固定；胎架底部设有底板（6），底板（6）上设有轮轴（13）和滑行轮（12）；

所述钢筋笼吊装装置包括侧模板（17）、三角吊架（19）、拼接板（9）、限位滑移板（20）、滑移凸肋（21）、滑移孔（22）、固定圈（23）和螺栓（24），三角吊架（19）上开设滑移孔（22），固定圈（23）将限位滑移板（20）包裹，限位滑移板（20）设置滑移凸肋（21），滑移凸肋（21）与滑移孔（22）相匹配，限位滑移板（20）通过拼接板（9）与螺栓（24）固定，限位滑移板（20）外伸长度与混凝土保护层厚度相同；钢筋笼（14）吊放至模板内，外伸的限位滑移板（20）端部紧贴侧模板（17）；吊绳（18）位于三角吊架（19）底部，并位于限位滑移板（20）内侧；

所述模板体系包括侧模板（17）、钢筋笼（14）、弧形内模板（28）、按压盘（34）、L型连接杆（29）和直杆（30），弧形内模板（28）两端与内侧的侧模板（17）连接，弧形内模板（28）下方设置满堂支架（25）；外侧的侧模板（17）顶部开设圆孔，带有螺栓孔（10）的直杆（30）穿过圆孔，钢筋笼（14）吊放至内外侧的侧模板（17）之间，按压盘（34）放置在钢筋笼（14）上，按压盘（34）上设置L型连接杆（29），直杆（30）对齐L型连接杆（29），直杆（30）端部的连接端头（31）与L型连接杆（29）端部的连接圆槽（45）配合连接，直杆（30）的螺栓孔（10）内插入螺栓进行固定；所述弧形内模板（28）端部开设连接槽（33），并横向开设螺栓孔（10）；弧形内模板（28）下部的侧模板（17）顶部设置连接块（32），连接块（32）上开设螺栓孔（10），弧形内模板（28）与侧模板（17）配合连接并通过螺栓（24）固定；内外侧的侧模板（17）之间设置对拉螺栓（26）；

所述装配式涵洞包括预制涵洞（35）、拼接凹槽（36）、连接孔（37）、拼接凸起（38）、底部翼板（40）、预制桩（42）和连接杆（44），预制涵洞（35）侧面开设一排螺栓孔（10），同时在底部翼板（40）的第一连接杆（39）上开设有对应的一排螺栓孔（10），底部翼板（40）通过螺栓（24）连接在涵洞侧面；底部翼板（40）上开设插桩孔（41），预制桩（42）通过插桩孔（41）打入土体中；所述预制涵洞（35）的前端设置拼接凸起（38），拼接凸起（38）顶部预设连接孔（37），预制涵洞（35）末端设置拼接凹槽（36），拼接凹槽（36）顶部预设连接孔（37），拼接凸起（38）与拼接凹槽（36）相匹配，连接孔（37）内插入连接杆（44）并灌注混凝土（15），连接杆（44）顶部设置封盖（43）。

2.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，拼接板（9）上设有螺栓孔（10）。

3.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，限位滑移板（20）侧面等间距设置有螺栓孔（10）。

4.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，直杆（30）的螺栓孔（10）位于侧模板（17）两侧。

5.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，连接槽（33）与连接块（32）相匹配。

6.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，侧模板（17）底部埋设预埋件（27），该预埋件与螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的预制装配式涵洞，其特征在于，拼接凹槽（36）顶部的连接孔（37）顶端设置扩口（16），扩口（16）与封盖（43）相匹配。

8.一种如权利要求1所述的预制装配式涵洞的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）钢筋笼胎架拼接；推动前部胎架（7）及后部胎架（8），将两胎架的连接凸起（11）对齐，随后把拼接板（9）上的螺栓孔与胎架底板上的螺栓孔对齐，再打入螺栓将两胎架拼接在一起；

2）钢筋笼绑扎；首先将纵向钢筋穿过胎架上的纵筋孔（3），纵向钢筋被固定在胎架上，随后在两胎架内侧绑扎箍筋和横向钢筋，形成钢筋笼；

3）拆除胎架；拆除胎架底板上的拼接板（9），然后在钢筋笼下方架设千斤顶，千斤顶代替胎架承受钢筋笼的重力，接着往两侧推动钢筋笼胎架即可；

4）钢筋笼吊装；将吊绳（18）绑扎在钢筋笼（14）顶部，随后调节三角吊架（19）下方的限位滑移板（20），使限位滑移板外伸长度与预制涵洞的混凝土保护层厚度相同，接着利用拼接板（9）与螺栓（24）固定限位滑移板的位置，最后吊升钢筋笼至模板内，在下放钢筋笼时将滑移限位板紧贴模板内侧；

5）设置按压盘；待钢筋笼下放完毕后，在钢筋笼顶部设置按压盘（34）；将带有螺栓孔的直杆（30）穿过圆孔，随后将按压盘放置在钢筋笼上，再将直杆对齐L型连接杆（29），转动直杆，使连接端头（31）旋转至L型连接杆末端的连接圆槽（45）内，再在直杆的螺栓孔内插入螺栓进行固定；

6）灌注混凝土；利用灌浆机往模板内部灌注混凝土并进行养护，待混凝土养护到设计强度后，拆除模板；在拆除模板时，按压盘（34）及L型连接杆（29）被混凝土整浇在一起，拆除时转动直杆（30），并拔出直杆即可，而按压盘无法拔出；

7）预制涵洞拼接；将相邻的预制涵洞（35）的拼接凸起（38）插入拼接凹槽（36）中，随后从顶部的连接孔（37）上插入连接杆（44），再往孔内灌注混凝土（15），最后盖上封盖（43）即可快速的拼接相邻的预制涵洞；

8）底部翼板拼接；将底部翼板（40）紧贴预制涵洞，且将底部翼板及预制涵洞上的螺栓孔（10）对齐，再打入螺栓（24）将其固定在一起；

9）打设预制桩；在底部翼板上的插桩孔（41）内打入预制桩（42），提高涵洞的稳定性。

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