CN115478495A - 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法 - Google Patents

一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115478495A
CN115478495A CN202211241993.2A CN202211241993A CN115478495A CN 115478495 A CN115478495 A CN 115478495A CN 202211241993 A CN202211241993 A CN 202211241993A CN 115478495 A CN115478495 A CN 115478495A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corrugated steel
sand
layer
cover plate
culvert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211241993.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李百建
符锌砂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202211241993.2A priority Critical patent/CN115478495A/zh
Publication of CN115478495A publication Critical patent/CN115478495A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F5/00Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
    • E01F5/005Culverts ; Head-structures for culverts, or for drainage-conduit outlets in slopes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明涉及一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法,其中盖板涵加固装置包括:铺设在河床基础上的砂垫层或条形基础;在所述砂垫层上铺设有波纹钢圆管或在所述条形基础上安装有波纹钢拱;在所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱的四周回填有砂砾层;在所述砂砾层上堆垒有沙包层;在所述沙包层上设置有盖板;在所述盖板上铺设有与原路面平齐的沥青层。本发明中的盖板涵加固装置能够够保证柔性的波纹钢结构与回填砂砾/沙包间产生相互作用,发挥波纹钢柔性的特点,在土体中产生的自适应变形能力。

Description

一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥涵加固技术领域,更具体地说,它涉及一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法。
背景技术
小桥涵在公路工程中所占体量大,平均每公里约1~3座,更有甚者达到平均每公里3~5座,若大中跨桥梁关注的是结构重要性和复杂性,那么小桥涵则需要关注数量。目前,我国进入公路改扩建时期,更加注重公路的服务水平,早期修建的小桥涵经过多年的运营,产生了不同程度的病害;而在某些需要提高公路等级的改扩建工程中,也需要提升小桥涵的承载力;单一的加固、维修和改造工程并不复杂,但若数量如此之多的批量工程,合理可靠的加固改造方案和施工技术会大大缩短工期、减少投入和降低不良社会影响。通常地,①拆除重建不是首选,这种方案会中断交通,影响整条路线的连续性,不利于其他工点的材料运输;②对批量桥涵加固会采用同一种可靠的修复或加固方法,这可大大缩短设计、材料采购和施工时间;③设计人员通常更加青睐对既有小桥涵接长和加固,这可有效降低工程费用、缩短工期,也不中断交通。
波纹钢柔性拱壳结构可以被设计成各种断面形状,非常适用于小桥涵的加固和接长。这是一种非常方便的小桥涵加固技术,只需在小桥涵下部内衬一个与其形状匹配的柔性拱壳并填充胶结材料即可,根据实际需要可以将净空的缩小控制在极为合理的范围内,通常被设计成箱型或者拱形,箱型侵占的净空可以控制的很小,即将箱型柔性拱壳紧贴既有小桥涵;而拱形侵占净空较多,但可以最大限度地加固既有小桥涵。该技术能够有效提升旧桥涵的承载力,减少旧桥涵拆除重建对交通和环境的影响,也可降低工程费用。然而,这种加固方法并未发挥埋置式波纹钢结构的柔性特性,波纹钢结构的柔性是其相对于钢筋混凝土桥涵或者圬工桥涵最重要的特性,它在竖向土压力作用下能够产生水平变形挤压两侧土体,两侧土体产生被动土压力来约束波纹钢的横向变形,这种变形能调节波纹钢所受的土压力趋于均匀;此外,由于波纹钢结构的柔性和埋置于土体之下,埋置式波纹钢桥涵不存在桥头跳车的现象。目前采用波纹钢加固涵洞的方法是内衬一个波纹钢结构,在波纹钢和原有桥涵的空隙中填充刚度较大的混凝土。
通常地,浇筑混凝土的加固工法既将波纹钢作为模板,也作为结构的一部分来受力,这没有发挥波纹钢柔性的特性,在某些波纹钢断面为拱形的结构中,波纹钢对承载力的贡献也比较小,加固体系主要依赖原有桥涵的填充混凝土来提供承载力;此外,由于没有对原桥涵进行改变,原有桥涵的桥头跳车现象依然存在,显然影响行车舒适性。加之,浇筑混凝土的方法需要混凝土泵送车、支模板等工序,施工成本相对与本发明稍高。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种无需浇筑混凝土并且能充分发挥波纹钢柔性、降低桥头跳车现象、只需人工即可完成加固的盖板涵加固装置及全新施工方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置,包括:铺设在河床基础上的砂垫层或条形基础;在所述砂垫层上铺设有波纹钢圆管或在所述条形基础上安装有波纹钢拱;在所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱的四周回填有砂砾层;在所述砂砾层上堆垒有沙包层;在所述沙包层上设置有盖板;在所述盖板上铺设有与原路面平齐的沥青层。
进一步地,所述砂砾层的高度为所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱高度的一半。
进一步地,所述沙包层覆盖住所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱的顶部。
一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置的施工方法,包括以下步骤:
S1:首先截断水流、清除涵洞底部淤泥并铺设波纹钢圆管的砂垫层或浇筑波纹钢拱的条形基础;
S2:在铺设好的砂垫层上放置波纹钢圆管,或者在条形基础上安装波纹钢拱;
S3:波纹钢圆管或者波纹钢拱施工完毕后,回填砂砾至波纹钢圆管或波纹钢拱的高度一半,使其形成砂砾层;
S4:砂砾回填完毕后,在波纹钢圆管或者波纹钢拱与原盖板涵之间堆垒沙包,使其形成沙包层;
S5:用工具将盖板端部支撑部位凿掉,下沉盖板,使之与堆叠的沙包紧密贴合;
S6:凿掉原涵台多余部分,使其顶部与下沉的盖板顶部平齐,在盖板上铺设沥青层,使其与原路面平齐即可。
进一步地,在步骤S4中,沙包堆垒顺序应自下而上、自中间向两侧,错缝堆叠,保证稳固,并需堆叠超过波纹钢圆管或波纹钢拱顶部1~2层。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
(1)不中断交通及降低桥头跳车现象,并能够保证柔性的波纹钢结构与回填砂砾/沙包间产生相互作用,发挥波纹钢柔性的特点,在土体中产生的自适应变形能力。
(2)产生的固态垃圾非常少,只有少量凿除盖板涵和涵台的混凝土,可以通过人工清除。
(3)无需大型施工设备,只需要前期对波纹钢进行吊装的小型起重机,后期只需人工即可完成加固。
(4)相对于浇筑混凝土的成本较低,也能保证加固的可靠性。
(5)下沉的原有盖板可以充当波纹钢结构的减压板,起到扩散荷载的作用,即:车辆荷载作用于加固结构上部时,下沉的盖板能将荷载扩散,不会使作用于波纹钢结构的荷载过于集中,这也间接提高了波纹钢的承载力;并且,原有涵台对波纹钢产生了较强的横向约束作用。
附图说明
图1是本发明中的盖板涵加固装置的截面图;
图2是本发明中的施工方法的步骤示意图I;
图3是本发明中的施工方法的步骤示意图II;
图4是本发明中的施工方法的步骤示意图III;
图5是本发明中的施工方法的步骤示意图IV;
图6本发明中的施工方法的步骤示意图V;
图7本发明中的施工方法的步骤示意图VI;
图8本发明中的施工方法的步骤示意图VII;
图9本发明中的施工方法的步骤示意图IX;
图10本发明中的盖板涵加固装置的立体图。
图中:1、砂垫层或条形基础;2、波纹钢圆管或波纹钢拱;3、砂砾层;4、沙包层;5、原桥涵;51、河床基础;52、桥涵墩;521、限位块;53、盖板;6、沥青层;7、土体;8、淤泥;9、水流。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的,而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置,如图1所示,包括: 铺设在河床基础51上的砂垫层1或条形基础1;在所述砂垫层1上铺设有波纹钢圆管2或在所述条形基础1上安装有波纹钢拱2;在所述波纹钢圆管2或所述波纹钢拱2的四周回填有砂砾层3;在所述砂砾层3上堆垒有沙包层4;在所述沙包层4上设置有盖板53;在所述盖板53上铺设有与原路面平齐的沥青层6。所述砂砾层3的高度为所述波纹钢圆管2或所述波纹钢拱2高度的一半(2米左右)。所述沙包层4覆盖住所述波纹钢圆管2或所述波纹钢拱2的顶部,防止盖板53直接压在波纹钢圆管2或波纹钢拱2的顶部。
本发明还提供了此发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置的施工方法,其包括以下步骤:
S1:首先截断水流9、清除涵洞底部的淤泥8并铺设波纹钢圆管2的砂垫层1或浇筑波纹钢拱2的条形基础1,如图2~3所示。
S2:在铺设好的砂垫层1上放置波纹钢圆管2,或者在条形基础1上安装波纹钢拱2。
S3:波纹钢圆管1或者波纹钢拱1施工完毕后,回填砂砾至波纹钢圆管1或波纹钢拱1的高度一半,使其形成砂砾层3,如图5~6所示。
S4:砂砾回填完毕后,在波纹钢圆管1或者波纹钢拱1与原盖板涵之间堆垒沙包,使其形成沙包层4;沙包堆垒顺序应自下而上、自中间向两侧,错缝堆叠,保证稳固,并需堆叠超过波纹钢圆管或波纹钢拱顶部1~2层,如图7所示。
S5:完成上述步骤后,用冲击钻凿掉位于桥涵墩52上端用于支撑盖板53的支撑部位,下沉盖板53,使之与堆叠的沙包紧密贴合,如图8所示。
S6:用冲击钻凿掉原桥涵5多余的部分(即位于桥涵墩52顶部的用于防止盖板53移位的限位块521),使其顶部与下沉的盖板53顶部平齐;由于盖板53下沉后与原有路面存在高差,在盖板53上铺设沥青层6,使其与原路面平齐即可,如图9、1及10所示。
综合上述,本发明对比现有技术,至少具有以下有益效果:
(1)不中断交通及降低桥头跳车现象,并能够保证柔性的波纹钢结构与回填砂砾/沙包间产生相互作用,发挥波纹钢柔性的特点,在土体中产生的自适应变形能力。
(2)产生的固态垃圾非常少,只有少量凿除盖板涵和涵台的混凝土,可以通过人工清除。
(3)无需大型施工设备,只需要前期对波纹钢进行吊装的小型起重机,后期只需人工即可完成加固。
(4)相对于浇筑混凝土的成本较低,也能保证加固的可靠性。
(5)下沉的原有盖板可以充当波纹钢结构的减压板,起到扩散荷载的作用,即:车辆荷载作用于加固结构上部时,下沉的盖板能将荷载扩散,不会使作用于波纹钢结构的荷载过于集中,这也间接提高了波纹钢的承载力;并且,原有涵台对波纹钢产生了较强的横向约束作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置,其特征在于,包括:铺设在河床基础上的砂垫层或条形基础;在所述砂垫层上铺设有波纹钢圆管或在所述条形基础上安装有波纹钢拱;在所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱的四周回填有砂砾层;在所述砂砾层上堆垒有沙包层;在所述沙包层上设置有盖板;在所述盖板上铺设有与原路面平齐的沥青层。
2.根据权利要求1所述的发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置,其特征在于,所述砂砾层的高度为所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱高度的一半。
3.根据权利要求1所述的发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置,其特征在于,所述沙包层覆盖住所述波纹钢圆管或所述波纹钢拱的顶部。
4.一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:首先截断水流、清除涵洞底部淤泥并铺设波纹钢圆管的砂垫层或浇筑波纹钢拱的条形基础;
S2:在铺设好的砂垫层上放置波纹钢圆管,或者在条形基础上安装波纹钢拱;
S3:波纹钢圆管或者波纹钢拱施工完毕后,回填砂砾至波纹钢圆管或波纹钢拱的高度一半,使其形成砂砾层;
S4:砂砾回填完毕后,在波纹钢圆管或者波纹钢拱与原盖板涵之间堆垒沙包,使其形成沙包层;
S5:用工具将盖板端部支撑部位凿掉,下沉盖板,使之与堆叠的沙包紧密贴合;
S6:凿掉原涵台多余部分,使其顶部与下沉的盖板顶部平齐,在盖板上铺设沥青层,使其与原路面平齐即可。
5.根据权利要求4所述的发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置的施工方法,其特征在于,在步骤S4中,沙包堆垒顺序应自下而上、自中间向两侧,错缝堆叠,保证稳固,并需堆叠超过波纹钢圆管或波纹钢拱顶部1~2层。
CN202211241993.2A 2022-10-11 2022-10-11 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法 Pending CN115478495A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211241993.2A CN115478495A (zh) 2022-10-11 2022-10-11 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211241993.2A CN115478495A (zh) 2022-10-11 2022-10-11 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115478495A true CN115478495A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84395022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211241993.2A Pending CN115478495A (zh) 2022-10-11 2022-10-11 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115478495A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104213514A (zh) * 2014-08-25 2014-12-17 浙江大学 一种覆土波纹钢板-混凝土组合拱桥的加强方法
CN204401485U (zh) * 2014-12-19 2015-06-17 山西省第三建筑工程公司 高填方排水钢波纹管涵的构筑结构
CN105442464A (zh) * 2015-12-31 2016-03-30 长安大学 一种用波纹钢管和固结砂加固涵洞的方法
CN208009281U (zh) * 2018-03-01 2018-10-26 湖南金迪波纹管业有限公司 采用钢波纹管加固既有桥涵的结构
JP2019183484A (ja) * 2018-04-09 2019-10-24 フリー工業株式会社 橋梁の補修方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104213514A (zh) * 2014-08-25 2014-12-17 浙江大学 一种覆土波纹钢板-混凝土组合拱桥的加强方法
CN204401485U (zh) * 2014-12-19 2015-06-17 山西省第三建筑工程公司 高填方排水钢波纹管涵的构筑结构
CN105442464A (zh) * 2015-12-31 2016-03-30 长安大学 一种用波纹钢管和固结砂加固涵洞的方法
CN208009281U (zh) * 2018-03-01 2018-10-26 湖南金迪波纹管业有限公司 采用钢波纹管加固既有桥涵的结构
JP2019183484A (ja) * 2018-04-09 2019-10-24 フリー工業株式会社 橋梁の補修方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109914173B (zh) 高速公路改扩建工程中泡沫轻质土浇筑台背结构及其施工方法
CN110438914B (zh) 软土地基上的过水箱涵及其施工方法
CN108035379B (zh) 一种综合管廊及其施工方法
CN110735390A (zh) 用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法
CN113431065A (zh) 一种咬合桩与钢套箱组合围堰快速施工方法及结构
CN111705576A (zh) 一种采用高密度eps填料的陡坡高填路基结构
CN113818352B (zh) 一种软基高墩曲线现浇箱梁桥及其施工方法
CN106638280B (zh) 控制台后土压力和填土沉降的整体式桥台结构及施工方法
CN115478495A (zh) 一种发挥波纹钢柔性的盖板涵加固装置及其施工方法
KR101973657B1 (ko) 교대 측방유동 방지용 역아치 구조 및 이를 이용한 개보수공법
CN111677006A (zh) 一种防治线性地下结构边缘路基差异沉降的结构及方法
CN112627035A (zh) 一种大跨径贝雷钢栈桥的设计建造方法
CN111636290A (zh) 一种改进型漫水桥结构
CN212983933U (zh) 一种防治线性地下结构边缘路基差异沉降的结构
CN204940031U (zh) 一种紧贴桥墩台便于快速施工的路基结构
CN218911107U (zh) 一种治理桥头跳车的主动控制型结构体系
CN114922017B (zh) 一种新建悬臂式挡土墙-既有桩板墙路基帮宽组合结构
CN204417945U (zh) 一种道路路基沉陷修复装置
CN216864875U (zh) 一种用于控制差异沉降的轻质涵洞路基结构
CN219951575U (zh) 一种下穿铁路桥梁的道路结构
CN217651543U (zh) 一种公路路基防沉降结构
CN217869759U (zh) 一种变形连续的轻质路基结构
CN216689000U (zh) 涵洞式组合桥台
CN114990959B (zh) 一种废旧t梁再生利用道路排水沟及施工方法
CN216809531U (zh) 河床冲刷综合防护结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination