CN1789562A - 采用了波纹钢板的箱型桥梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的采用了波纹钢板的箱型桥梁的特征在于：包括：钢筋混凝土基础部(10)；波纹钢板结构物(20)，其设于上述基础部的上端，组装成边缘互相重叠且整体形成箱型结构；上述波纹钢板结构物出入口部的混凝土壁(30)；充填上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁形成的空间的后充填材料(40)；以及在上述后充填材料之上铺装的道路(50)，而且特征在于，上述波纹钢板结构物(20)中，箱型结构两角部分的波纹钢板由具有曲率的波纹钢板来组成，并以波纹对置的双重结构来构成波纹钢板结构物的一部分，从而增加抗压力及挠曲性能。

Description

采用了波纹钢板的箱型桥梁及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁及其施工方法。更具体地说，本发明涉及采用了波纹钢板的箱型桥梁及其施工方法。

背景技术

桥梁一般由上部结构及支持它的下部结构来构成，图1及图2所示的桥梁，是一种广为采用的避免平面交叉来横穿道路、铁道或小河流等的立体交叉桥(over-bridge)。这种传统的桥梁如图1所示，基础部(1)、下部垂直壁体(2)以及上部水平板(3)一体性形成本体部，在利用连接板(4)来连接两个地面(21、22)与上述本体部之后，在其上面形成另一个地层并进行道路铺装(5)，由此来完成桥梁。

对这种传统的桥梁而言，由于利用钢筋及混凝土来一体性形成本体，因而存在着因气象对材料特性的影响及复杂的工序等而延长工期的缺点。

另外，在所连接的地面(21、22)较高的情况下，垂直壁体(2)的高度也应加高，地面越高，从地面受到的压力便越大，垂直壁体(2)的厚度便应增厚，从而基础(1)也应进一步增大。因此施工费用便增加。

此外在两个地面(21、22)之间较宽的情况下，由于上部水平板(3)的长度及厚度应增加，因而不仅桥梁整体不稳定，而且支持它的垂直壁体(2)及基础(1)也应增大，所以施工费用便增加。对这种传统的桥梁而言，由于由钢筋及混凝土来一体性形成本体，因而最好只在地面之间的跨度小于15m左右的场合下施工。

此外，为连接本体部与地面(21、22)，需要采用连接板(4)，并在其上面铺装道路(5)以完成桥梁的施工，因此在本体部与连接板(4)的连接部分的道路铺装中会发生龟裂。

此外，由于传统桥梁是不能与两个地面(21、22)一体活动的刚性结构物，因而为能承受从两个地面受到的外力，应增大各部分(1、2、3)的大小。

为此，本发明者开发出一种通过采用波纹钢板，可减缩施工工期且节约施工费用，而且可解决在所铺装的道路(5)中发生的龟裂问题，并与两个地面一体活动的稳定的桥梁及其施工方法。

此外本申请人已在中国专利申请第200410086448.6号中，申请了针对采用了波纹钢板的地下钢板结构物及其施工方法的发明。

对上述申请而言，使波纹钢板整体具有曲率，整体性形成圆弧状截面，以增加挠曲刚性及耐力，然而结构物的幅度与高度随圆弧状截面的形状而受到许多制约，因而不适用于立体交叉桥等。

即，由于结构物的高度应为幅度的1/2以上，因而在两个地面的高度低于地面之间的跨度的情况下，为结合地面之间的跨度来形成桥梁，应人为地提高所连接的地面的高度，结构物相对高度的幅度变窄，不能完全确保在桥梁下流动的河流流量。因此，对于横穿道路、铁道或小河等的立体交叉桥之类的高度及幅度受限制的桥梁，不适于采用具有圆弧状截面的波纹钢板结构物。

为此，本发明者开发出均能满足波纹钢板结构物的特性及成立条件，同时还可自由体现幅度及高度的构成的箱型桥梁及其施工方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供采用了波纹钢板的桥梁及其施工方法。

本发明的其它目的在于，提供可通过采用波纹钢板来缩短施工工期的桥梁及其施工方法。

本发明的其它目的在于，提供可通过采用波纹钢板来节省施工费用的桥梁及其施工方法。

本发明的其它目的在于，提供可防止发生上部铺装道路表面龟裂的桥梁及其施工方法。

本发明的其它目的在于，提供与周围地面一体性活动且作用负荷稳定的桥梁及其施工方法。

本发明的其它目的在于，提供通过将波纹钢板组装成箱型，结构物的幅度及高度的构成为自由的采用了波纹钢板的桥梁及其施工方法。

由下列说明的本发明，可完全达到本发明的上述及其它目的。

本发明涉及的采用了波纹钢板的箱型桥梁的特征在于：包括：钢筋混凝土基础部(10)；波纹钢板结构物(20)，其设于上述基础部的上端，组装成边缘互相重叠且整体成箱型结构；上述波纹钢板结构物出入口部的混凝土壁(30)；充填上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁形成的空间的后充填材料(40)；以及在上述后充填材料(backfill material)之上铺装的道路(50)。

本发明涉及的采用了波纹钢板的箱型桥梁的特征在于：上述波纹钢板结构物(20)中，箱型结构两角部分的波纹钢板由具有曲率尤其是切角为100～125°的曲率的波纹钢板来组成，通过2个波纹钢板对置的双重结构来加强波纹钢板结构物的一部分，从而增加抗压力及挠曲刚性。

本发明涉及的采用了波纹钢板的箱型桥梁的特征在于：包括：钢筋混凝土基础部(10)；波纹钢板结构物(20)，其设于上述基础部的上端，组装成边缘互相重叠且整体成箱型结构；上述波纹钢板结构物出入口部的混凝土壁(30)；充填上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁形成的空间的后充填材料(40)；以及在上述后充填材料的上端铺装的道路(50)。

其施工方法大致由以下阶段组成：钢筋混凝土基础部的施工阶段(S1)；在上述基础部的上端面组装多个波纹钢板且边缘互相重叠，整体成箱型结构的阶段(S2)；在上述波纹钢板结构物的出入口部进行混凝土壁施工的阶段(S3)；对上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁之间的空间进行后充填的阶段(S4)；以及在上述后充填了的结构物的上端形成铺装道路的阶段(S5)。

附图说明

图1是表示传统桥梁的截面图。

图2是表示传统桥梁道路铺装前的状态的斜视图。

图3是表示本发明涉及的桥梁本体的斜视图。

图4是本发明涉及的桥梁的正面图。

图5是表示本发明涉及的桥梁抗压力增强结构的附图。

图6是沿图5所示的A-A′线切开的波纹钢板结构物的部分截面图。

具体实施方式

更详细地说，如图3所示，钢筋混凝土基础部(10)被在桥梁所坐落的基础面两侧施工。上述基础部的形成是在内设了钢筋结构后设置壁体的模板，并在所设置的模板内注入混凝土。由于本发明涉及的桥梁与传统的钢筋混凝土桥梁相比，基础部应该支持的结构物的负荷较小，因而与传统相比可缩小基础部的大小。可在如此形成的基础部的上段形成基础沟槽(base channel)(未图示)，以便可组装波纹钢板。

在如上所述形成的基础部的上端，将多个波纹钢板组装成边缘互相重叠且整体成箱型结构。这种箱型结构的角部分在采用了波纹钢板的箱型桥梁中是非常重要的部分。其原因在于，与外力沿圆弧状截面传递的圆弧状波纹钢板结构物不同，外力不沿截面传递，而是集中于两角部分，因而必须要求一种可抵抗外力的角形结构。因此，为增加所需要的这种挠曲刚性，如图3至图5所示，通过使波纹钢板结构物的角部分形成为具有曲率，可以增加挠曲刚性及抗压力。

此时，具有上述曲率的角部分钢板不仅满足箱型结构物所要求的挠曲刚性，而且还应与其它波纹钢板不折曲地连接。为满足这一条件，位于角部分的波纹钢板应具有接近于90°的曲率，因此不能采用用于圆弧状波纹钢板结构物的波纹钢板。

然而由于在波纹钢板完全折曲为90°的情况下，波纹钢板特有的波纹形状会受到损伤，不能发挥波纹钢板自身的功能，而且外力集中于角部分，因此应使角部分具有多个增强结构。因而对角部分的波纹钢板而言，最好按照切角(θ)成为100～125°的形式来形成曲率。

在形成角部分波纹钢板的曲率时，不能以横向(与波纹钢板的波纹线垂直交叉的方向)敲打波纹钢板从而产生打击式折痕的方式来形成曲率。这是因为会损失波纹所形成的截面积，而且不能发挥波纹钢板的结构长处。因此应注意的是，必须采用钢板弯曲装置及节距调节器，在波纹钢板的波纹不产生变形的同时制作具有曲率的波纹钢板。

如图5及图6所示，可以使波纹钢板耦合成双重对置，以增强箱型波纹钢板结构物的抗压力。虽然在图5中，只在部分波纹钢板结构物中设置增强结构物，但这种增强结构不仅只局部地设置，也可以整体设置。在对置耦合的2个波纹钢板所形成的空间内注入混凝土的情况下，可进一步增加抗压力。

在如上所述形成了波纹钢板结构物后，在其出入口部两侧，如图4所示，设置垂直混凝土壁(30)，从而对上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁所形成的空间进行后充填。

由于波纹钢板结构物是柔性结构，因而在后充填结束之前，由从后充填材料受到的压力方向而产生变形。为了在该后充填阶段，波纹钢板结构物不发生破坏且柔性地活动，组成波纹钢板结构物的各波纹钢板应不折曲地连续连接，这一点是重要的。这便是用2块钢板使箱型波纹钢板结构物的角部分形成90°等，而不是将1块钢板折曲成90°等的理由。

在后充填阶段将波纹钢板结构物的一方优先充填的情况下，由于薄波纹钢板向一方倾斜，因而后充填使两方对称是理想的。

对在后充填阶段所用的后充填材料而言，最好采用可发挥圆滑的排水效果的粒度分布良好的土壤，尤其是最好不要原样采用周围土壤等，而采用辅助基层材料或路床土等级材料。这种后充填材料(40)与用于传统桥梁的连接板(4)不同，可连续地连接桥梁与两个地面(21、22)，因而不会发生铺装道路龟裂的问题。所以易于桥梁的维护管理，维护管理费用得到降低。

通过在如上所述进行了后充填的结构物上部形成经过铺装的道路，便完成了本发明涉及的采用了波纹钢板的箱型桥梁。形成经过铺装的道路的方法与传统方法相同，但通过采用辅助基层材料或路床土等级材料来作为后充填材料，即使不采用传统的连接板，也可以迅速形成与两个地面连续的地面，不仅如此，即使为铺装道路而在桥梁的本体部与连接板的上部不形成其它地层，也可立刻进行道路铺装。

本发明通过采用波纹钢板，与传统的钢筋混凝土相比，可缩短施工工期，并可节省施工费用。此外可提供一种通过不追加结构物施工而利用后充填材料来连续地连接波纹钢板结构物与两个地面，可防止发生上部铺装道路表面龟裂，且与周围地面一体性活动的稳定的桥梁及其施工方法。此外具有提供通过组装成箱型，结构物的幅度及高度的构成成为自由的采用了波纹钢板的桥梁及其施工方法的效果。

以上参照附图，对适用于特定的具体示例桥梁的本发明进行了说明，但本发明可照原样用于暗渠等地下结构物，具有本发明所属技术领域普通知识的人对此应予以理解。

只要不脱离权利要求的范围，本发明可由具有本发明技术领域普通知识的人进行变形或改进，对此应予以理解。

Claims (12)

1.一种采用了波纹钢板的箱型桥梁，其特征在于：包括钢筋混凝土基础部(10)；

波纹钢板结构物(20)，其设于上述基础部的上端，组装成边缘互相重叠且整体成箱型结构；

上述波纹钢板结构物出入口部的混凝土壁(30)；

充填上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁形成的空间的后充填材料(40)；以及

在上述后充填材料之上铺装的道路(50)。

2.权利要求1中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁，其特征在于：

在上述波纹钢板结构物(20)中，箱型结构两角部分的波纹钢板是具有曲率的波纹钢板。

3.权利要求2中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁，其特征在于：

上述曲率是切角成为100～125°的曲率。

4.权利要求1中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁，其特征在于：

上述波纹钢板结构物(20)，还包括2个波纹钢板对置的双重结构加强结构物。

5.权利要求4中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁，其特征在于：还包括

注入到上述2个波纹钢板之间的混凝土。

6.一种采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：由以下阶段组成，

钢筋混凝土基础部的施工阶段(S1)；

在上述基础部的上端面组装多个波纹钢板且边缘互相重叠，整体成箱型结构的阶段(S2)；

在上述波纹钢板结构物的出入口部进行混凝土壁施工的阶段(S3)；

对上述波纹钢板结构物与上述混凝土壁之间的空间进行后充填的阶段(S4)；以及

在上述后充填了的结构物的上部形成铺装道路的阶段(S5)。

7.权利要求6中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：

在上述组装波纹钢板的阶段(S2)，箱型结构的两角部分用具有曲率的波纹钢板来组装。

8.权利要求7中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：

上述曲率为切角成100～125°。

9.权利要求6中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：

上述组装波纹钢板的阶段(S2)中，还包括双重组装波纹钢板且使波纹钢板结构物的一部分波纹对置的阶段。

10.权利要求9中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：还包括

在上述双重组装的波纹钢板之间注入混凝土的阶段。

11.权利要求6中记载的采用了波纹钢板的箱型桥梁的施工方法，其特征在于：

上述后充填，使在上述波纹钢板结构物的两侧成为对称。

12.一种暗渠，其特征在于：

是通过权利要求6至11的任一项方法来施工的。

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