CN204002833U - 多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，该通道包括钢筋混凝土基础和弧形拱身，所述弧形拱身外侧用回填层回填，所述弧形拱身的下端两排拱脚分别固定于钢筋混凝土基础上，所述弧形拱身采用三种不同半径的圆弧形波纹钢板，包括半径为RT的顶板、半径为RC的上侧板和半径为RS的下侧板，板间通过高强螺栓拼接，所述拼接处圆滑过渡。本实用新型可以根据通道的尺寸要求提供经济的矢跨比，对地基承载力要求低，同时采用推力梁可提高拱肩处的截面刚度，便于拱脚线以上部分回填土的压实。本实用新型可用于不良地质条件下替代传统的钢筋混凝土埋置式结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及公路市政技术领域，具体涉及一种多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道。
背景技术
国内公路或市政工程中常见的人行或汽车通道一般采用钢筋混凝土结构，如盖板式通道、箱形通道或框架桥式通道，此类结构一般对地基承载力要求较高，尤其在高填方路段，以及在软土、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土等不良地质条件路段，或在土层分布不均匀的路段，地基处理费用很高。同时为避免这类刚性混凝土结构因不均匀沉降发生开裂破坏，必须加大结构尺寸和增加钢筋用量，这转而对地基造成更大压力。因此，在不良地基中，通道往往不得已只能用桥梁替代，造成工程费用的大幅增加。
随着钢材生产、加工工艺的逐步提高，环保意识的逐步增强，波纹钢板结构由于其具有受力性能好、适应性强、施工工期短、使用寿命长、行车舒适性好的特点，在国内公路、市政建设中，正日益得到广泛的应用。
大跨径波纹钢圆管或波纹钢板圆拱形结构也可用作通道，但由于采用单一半径的圆弧形结构，往往难以满足通道尺寸的个性化需要，例如净宽和净高尺寸要求可能不同；另外，采用波纹钢圆管作为通道也造成材料浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻质、柔性的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，在满足通行跨径要求的基础上能有效地降低矢高，柔性管身能有效地适应地基的不均匀沉降，降低地基承载力要求，开口结构能有效减小结构埋深，节省工程量。这种通道具有良好的耐久性和经济性，可替代传统的钢筋混凝土通道。
为实现上述目的，本实用新型设计一种多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，该通道包括钢筋混凝土基础和弧形拱身，所述弧形拱身的下端两排拱脚分别固定于钢筋混凝土基础上，所述弧形拱身采用三种不同半径的圆弧形波纹钢板，包括半径为RT的顶板、半径为RC的上侧板和半径为RS的下侧板，板之间通过高强螺栓拼接，所述拼接处圆滑过渡。所述弧形拱身外侧和顶部均有回填土。
所述钢筋混凝土基础与拱脚之间可采用槽钢和螺栓固定，即所述钢筋混凝土基础上表面固定有槽口向上的不对称槽钢，所述槽钢的外侧槽沿高于内侧槽沿5～10cm，所述槽钢通过埋置在混凝土基础内的锚固螺栓固定。所述拱脚置于槽钢的槽内，所述拱脚通过螺栓与槽钢的外槽沿固定。
所述钢筋混凝土基础与拱脚之间也可采用凹槽、槽钢和螺栓固定，即所述钢筋混凝土基础上开设有用于固定拱脚的条状凹槽，所述凹槽垂直于所述钢筋混凝土基础的上表面，所述凹槽内固定有槽口向上的槽钢，所述槽钢的外侧槽沿高于内侧槽沿5～10cm，且外侧槽沿高于凹槽顶部，内侧槽沿与凹槽顶部平齐，所述槽钢通过埋置在混凝土基础内的锚固钢筋固定。所述拱脚置于槽钢内，所述拱脚通过螺栓与槽钢伸出凹槽的外槽边沿固定。
所述钢筋混凝土基础与拱脚之间还可采用槽口灌浆固定，即所述钢筋混凝土基础的上表面为水平面，在该水平面上开设有用于固定拱脚的条状固定槽，所述拱脚置于固定槽内，固定槽侧壁与拱脚之间有间隙，所述固定槽与拱脚之间填充灌浆材料。
所述弧形拱身两侧外壁表面3/4矢高处分别固定有与通道平行的条状推力梁，所述推力梁具有沿长度方向延伸的水平面和竖直面。
进一步地，所述推力梁为三棱柱体，该三棱柱体的一面与所述弧形拱身的外壁表面形状相对应，并紧贴于所述弧形拱身的外壁表面，其余两面分别为竖直面和水平面。
再进一步地，所述推力梁为现浇钢筋砼结构，所述推力梁内沿长度方向间隔设置有多根弯螺杆，其一端垂直穿过弧形拱身的外表面上的连接孔，并通过螺帽固定于弧形拱身上。
再进一步地，所述推力梁内间隔设置有直径12mm的纵向通长钢筋。
本实用新型的有益效果：
1)本实用新型采用三种不同半径的波纹钢板拼接成弧形拱身，可以根据需要提供经济的矢跨比(矢高/跨径)，比圆管形截面节省材料；
2)本实用新型拱脚处设置钢筋混凝土基础，波纹钢板与基础之间通过槽口灌浆固定或通过预埋槽钢用螺栓固定，帮助侧面填土抵抗竖向荷载产生的水平推力，保证弧形拱身的坚固和稳定；
3)本实用新型适应性强，波纹钢板具有良好的柔性，可有效适应一定程度的变形，通过与周围填土之间的相互作用发挥其受力性能，对地基承载力要求低，可用于不良地质条件下替代传统的钢筋混凝土埋置式结构；
4)本实用新型在弧形拱身的拱肩处设置混凝土推力梁，能将拱身水平推力有效传递到侧面填土，从而提高拱身肩部的刚度，减小拱顶填土作用下的局部变形，有效增强了拱形通道的承载能力。
5)本实用新型可采用工厂制作，能有效保证加工质量。
6)本实用新型安装快捷，可大幅缩短施工工期；
7)本实用新型与同等跨径钢筋混凝土箱型通道相比，综合造价可节省10％～30％；
8)本实用新型利于环保。大量减少水泥、砂石用量，改扩建(移位或接长)时可拆除重新利用。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为弧形拱身的截面图；
图3为本实用新型的截面图(带弧形拱身和混凝土基础)；
图4为推力梁的截面图；
图5为实施例1中拱脚连接固定的结构示意图；
图6为实施例2中拱脚连接固定的结构示意图；
图7为实施例3中拱脚连接固定的结构示意图；
图中，1.钢筋混凝土基础、1.1.固定槽、1.2.槽钢、1.3.凹槽、1.4.灌浆材料、2.弧形拱身、2.1.拱脚、3.回填层、4.推力梁、4.1.混凝土、4.2.弯螺杆、4.3.纵向通长钢筋、5.拱脚线、6.螺帽、7.锚固螺栓、8.槽钢锚固钢筋、9.螺栓、RT为顶板半径、RC为上侧板半径、RS为下侧板半径、A为最大跨径、B为底部跨径、C为上矢高、D为总矢高。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
如图1～5所示，本实施例涉及一种多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，该通道包括钢筋混凝土基础1和弧形拱身2，弧形拱身2外侧用回填层3回填，回填层3在弧形拱身2两侧的宽度不小于2m，回填层3采用级配良好的砂砾或中粗砂回填且压实度不小于95％。弧形拱身2的下端两排拱脚2.1分别固定于钢筋混凝土基础1上，弧形拱身2两侧外壁表面与弧形拱身2中轴线成α＝45°的拱肩处分别固定有与通道平行的条状推力梁4，推力梁为三棱柱体，该三棱柱体的一面与弧形拱身2的外壁表面形状相对应，并紧贴于弧形拱身2的外壁表面，其余两面分别为垂直面和水平面。
推力梁4为现浇钢筋砼结构，推力梁4内沿长度方向每间隔50cm设置有多根弯螺杆4.2，其一端垂直穿过弧形拱身2的外表面上的连接孔，并通过螺帽6固定于弧形拱身2上。推力梁4内间隔设置有直径12mm的纵向通长钢筋4.3。
钢筋混凝土基础1与拱脚2.1对应的上表面呈向外侧倾斜的斜面，钢筋混凝土基础1上表面通过锚固螺栓7固定有槽口向上且壁厚为5mm的槽钢1.2，槽钢1.2的外侧槽沿高于内侧槽沿7.2cm，拱脚2.1置于槽钢1.2的槽内，拱脚2.1通过螺栓9与槽钢的外槽沿固定。
弧形拱身2采用三种不同半径的圆弧形镀锌波纹钢板通过螺栓拼装成高拱形结构，不同的半径组合可搭配出不同的跨径与矢高。
实施例2
本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：钢筋混凝土基础1的上表面开设有用于固定拱脚2.1的条状凹槽1.3，凹槽1.3垂直于钢筋混凝土基础1的上表面，凹槽1.3内固定有槽口向上且壁厚为5mm的槽钢1.2，槽钢1.2的外侧槽沿高于内侧槽沿7.2cm，且外侧槽沿一部分伸出凹槽1.3，内侧槽沿与凹槽顶部平齐。槽钢1.2通过锚固钢筋8固定到钢筋混凝土基础1上。拱脚2.1置于槽钢1.2内，拱脚2.1通过螺栓9与槽钢伸出凹槽1.3的外槽边沿固定，拱脚2.1通过螺栓9固定于槽钢1.2上。
实施例3
本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：弧形拱身2的下端两排拱脚2.1垂直于钢筋混凝土基础1，钢筋混凝土基础1与拱脚2.1对应的上表面为水平面，在该水平面上开设有用于固定拱脚2.1的条状固定槽1.1，固定槽宽度为25cm，高度为10cm，拱脚2.1置于固定槽1.1内，固定槽1.1侧壁与拱脚2.1之间有间隙，固定槽1.1与拱脚2.1之间填充地灌浆材料1.4。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。
Claims (7)
1.多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，该通道包括钢筋混凝土基础(1)和弧形拱身(2)，所述弧形拱身(2)外侧用回填层(3)回填，其特征在于：所述弧形拱身(2)的下端两排拱脚(2.1)分别固定于钢筋混凝土基础(1)上，所述弧形拱身采用三种不同半径的圆弧形波纹钢板，包括半径为RT的顶板、半径为RC的上侧板和半径为RS的下侧板，板间通过高强螺栓拼接，所述拼接处圆滑过渡。
2.根据权利要求1所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述钢筋混凝土基础(1)上表面通过锚固螺栓(7)固定有槽口向上的槽钢(1.2)，所述槽钢(1.2)的外侧槽沿高于内侧槽沿5～10cm，所述拱脚(2.1)置于槽钢(1.2)的槽内，所述拱脚(2.1)通过螺栓(9)与槽钢的外槽沿固定。
3.根据权利要求1所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述钢筋混凝土基础(1)上表面开设有用于固定拱脚(2.1)的条状凹槽(1.3)，所述凹槽(1.3)垂直于所述钢筋混凝土基础(1)的倾斜上表面，所述凹槽(1.3)内固定有槽口向上的槽钢(1.2)，所述槽钢(1.2)的外侧槽沿高于内侧槽沿5～10cm，且外侧槽沿高出凹槽(1.3)顶部，内侧槽沿与凹槽(1.3)顶部平齐，所述拱脚(2.1)置于槽钢(1.2)内，所述拱脚(2.1)通过螺栓(9)与槽钢(1.2)伸出凹槽(1.3)的外槽边沿固定，所述槽钢(1.2)通过槽钢锚固钢筋(8)固定于混凝土基础(1)上。
4.根据权利要求1所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述钢筋混凝土基础(1)的上表面开设有用于固定拱脚(2.1)的条状固定槽(1.1)，所述拱脚(2.1)置于固定槽(1.1)内，固定槽(1.1)侧壁与拱脚(2.1)之间有间隙，所述固定槽(1.1)与拱脚(2.1)之间填充灌浆材料(1.4)用于固定拱脚。
5.根据权利要求1-4任一项所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述弧形拱身(2)两侧外壁表面3/4矢高处分别固定有与通道平行的条状推力梁(4)，所述推力梁(4)具有沿长 度方向延伸的水平面和垂直面。
6.根据权利要求5所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述推力梁为三棱柱体，该三棱柱体的一面与所述弧形拱身(2)的外壁表面形状相对应，并紧贴于所述弧形拱身(2)的外壁表面，其余两面分别为垂直面和水平面。
7.根据权利要求5所述的多圆弧拱形波纹钢板埋置式通道，其特征在于：所述推力梁(4)为现浇钢筋砼结构，所述推力梁(4)内沿长度方向间隔设置有多根弯螺杆(4.2)，其一端垂直穿过弧形拱身(2)的外表面上的连接孔，并通过螺帽(6)固定于弧形拱身(2)上，推力梁(4)内间隔设置有直径12mm的纵向通长钢筋(4.3)。
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