CN212452334U - 用于涵洞的拱结构及其钢筋混凝土拱形板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于涵洞的拱结构及其钢筋混凝土拱形板，用于解决现有的涵洞结构施工不方便的问题。该钢筋混凝土拱形板，为工程预制构件，它包括弧形部以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部，并在上述的弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域；所述弧形部内部有钢筋网，且在所述支撑部内部有钢筋笼，该二次浇筑区域为空缺状态，且在二次浇筑区域内设置有二次钢筋网和弧形支撑杆，且该弧形支撑杆的抗压强度远远的大于二次钢筋网。并提供了一种基于该拱形板的涵洞拱结构。本实用新型通过全新结构，使得该拱形板的预制重量降低，本拱形板具有模板的作用，轻量化的结构有利于运输和吊装作业。

Description

用于涵洞的拱结构及其钢筋混凝土拱形板

技术领域

该实用新型涉及洞、涵的土木施工技术领域。

背景技术

在现有路桥施工工程中，洞涵一种常见的交通设施工程。

以铁路、高速公路下穿式涵洞为例，主要结构包括涵身、顶板模板及模板上部的现浇钢筋混凝土结构，这种在施工的过程中需要配合满堂脚手架进行施工。

上述的施工过程中需要搭设满堂脚手架、模板支设、浇注混凝土、养生，带混凝土达到规范要求强度后，需要拆除满堂脚手架和模板，所以这种涵洞的施工工期较长、劳动力比较多，属于湿法施工工艺。

针对传统湿法施工的缺点，有单位提出采用预制混凝土构件进行工厂预制，现场装配施工的技术，通过以下两个专利技术简要解析其优劣。

1、整体式预制成型工艺。中国专利文献，CN 107059667B中公布了一种门形装配式钢筋混凝土箱型涵洞，由预制门式钢筋混凝土涵身和现浇钢筋混凝土底板浇筑而成，预制门式钢筋混凝土涵身由多个预制门形钢筋混凝土构件沿涵洞的轴线方向拼装而成，预制门形钢筋混凝土构件由上方的顶板、两侧的立墙和自立墙的下边沿向内延伸而出的立墙踵板预制成整体，顶板的上表面预埋有供起吊的吊环钢筋。该技术采用整体式预制成型工艺，优点是便于快速施工，缺点是自重较大，尤其是在运输环节存在短板，具体的，需要使用大吨位的起吊车辆和运输车辆配合才能完成构件的转场和运输。

2、分体式的预制成型、施工工艺。以CN 108774959A为代表，该技术是一种快速成型的装配式拱形涵洞结构，包括预制标准拱块、预埋管道、预应力钢绞线、锚具、吊环、现浇底座(包括底板和侧壁)。该技术预应力钢绞线是通过预埋管道将每个拱块在水平连接成体，通过吊装形成拱架，并通过张拉使每个拱块紧密贴合。该结构具有运输方便、施工安装简单、通过吊装能够快速成型的优势，但是其拼接处的质量难以把控，尤其是存在拼接缝容易渗水、漏水的问题。

本实用新型基于上述两种装配式施工技术的优缺点，创造性的提供一种预制混凝土拱形板的施工工艺和结构，该技术兼有自重小、易吊装，又具有避免拼接缝渗水的现象发生。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种用于涵洞的拱结构及其钢筋混凝土拱形板，提供一种基于装配式施工工艺的拱结构，解决现有的涵洞脚手架搭建复杂的问题，省略脚手架的搭设过程。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

钢筋混凝土拱形板，为工程预制构件，其特征在于，包括弧形部以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部，并在上述的弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域；

所述弧形部内部有钢筋网，且在所述支撑部内部有钢筋笼，所述筋笼和钢筋网是一体捆扎的；

所述支撑部的厚度等于弧形部的厚度与二次浇筑区域厚度之和，该二次浇筑区域为空缺状态，且在二次浇筑区域内设置有二次钢筋网和弧形支撑杆，且该弧形支撑杆的抗压强度远远的大于二次钢筋网。

进一步地，所述弧形支撑杆为断面为T字形的镀锌钢构构件。

进一步地，上述的弧形部的上表面是毛面，下表面为光面，其中的光面为洞涵的内表面，可节省现场施工时间。

进一步地，在上述的弧形部的下面近部设置有防裂的金属网或者耐碱网格布，用于提高内表面的抗裂功能，有效避免洞涵内部表面裂纹。

进一步地，沿着支撑部的长度方向设置有多个钢筋穿孔，该钢筋穿孔用于固定二次钢筋网。

进一步地，所述钢筋混凝土拱形板内部空间设置有临时辅助支撑杆。

用于涵洞的拱结构，包括基础墩部、预制构件、二次浇筑部和填充部，在该基础墩部上设置有支撑预制构件的安装点，连续多个预制构件不间断的布置在涵洞的深度方向上，并在两个相邻的预制构件之间的拼接缝处铺设止水带，并进行二次浇筑混凝土形成二次浇筑部，以及在上方设置填充部，其特征在于；

所述预制构件包括弧形部以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部，并在上述的弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域；所述弧形部内部有钢筋网，且在所述支撑部内部有钢筋笼，所述筋笼和钢筋网是一体捆扎的；

所述支撑部的厚度等于弧形部的厚度与二次浇筑区域厚度之和，该二次浇筑区域为内浇筑混凝土并硬化后形成二次浇筑部，且在二次浇筑区域内设置二次钢筋网和弧形支撑杆，且该弧形支撑杆的抗压强度远远的大于二次钢筋网。

进一步地，在两两预制构件的二次混凝土浇筑区域内设连接钢筋，在两个预制构件拼接位置形成钢筋连接和止水带连接，可以进一步地提高该拼接位置的二次连接强度和防水、防渗强度，提高连接的可靠性能。

进一步地，所述二次浇筑部为弧形的二次混凝土浇筑体。

本实用新型的有益效果是：

1、轻量化，本实用新型通过全新结构，使得该拱形板的预制重量降低，本拱形板具有模板的作用，轻量化的结构有利于运输和吊装作业。

2、强度高，本实用新型中设置有弧形支撑杆，可以保证该拱形板的整体，并有效防止拱形板的整体开裂。

3、防水效果好，由于二次浇筑区域是一个连续的存在，且二次浇筑区域内设置有二次连接钢筋，经过二次浇筑后形成一体，无论防渗性能还是强度，都能满足强度的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为预制构件的拼装图。

图3为预制构件的立体图。

图4为图3中A--A处断面图。

图5为预制构件的立体图(配筋后)。

图6为图5的主面视图。

图7为图5侧视图。

图8为图5中B--B处断面图。

图9为图5中C--C处断面图。

图10为立模的立体图。

图11为立模的俯视图。

图中：100钢筋混凝土拱形板，

110弧形部，111钢筋网，112耐碱网格布，

120支撑部，121钢筋笼，122钢筋穿孔，

130二次钢筋网，131钢筋，132辅筋，

210预埋件Ⅰ，220预埋件Ⅱ，

300弧形支撑杆，

400辅助支撑杆，

500模板，510模腔，

10基础墩部，20二次浇筑部，30填充部，40连接钢筋。

具体实施方式

该实施例是以普通公路工程中下穿式涵洞为例进行说明的。

实施例一，首先，该钢筋混凝土拱形板100，为工程预制构件，通常是在预制工厂中同于模具预制成型。在该预制构件中，按照结构组成特征划分，包括弧形部110以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部120，并在上述的弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域，该二次浇筑区域用于现场混凝土的浇筑施工。以图3和图4为例，该弧形部110 是圆筒的一部分，该弧形部为钢筋混凝土结构，即，在该弧形部内部铺设有纵筋和横筋组成的钢筋网111。该弧形部110的平均厚度在30毫米至60毫米之间，根据跨度的大小决定该弧形部的厚度。在直边位置的支撑部，其厚度为20毫米左右，且在该支撑部120内部有钢筋笼121，该钢筋笼是沿着洞涵的长度方向设置的。上述的钢筋笼121和钢筋网111是一体的，例如通过钢丝捆绑的方式形成一体。

进一步地，上述的弧形部110的上表面是毛面，下表面为光面，其中的光面为洞涵的内表面，可节省现场施工时间。

进一步地，在上述的弧形部110的下面近部设置有防裂的金属网或者耐碱网格布112，用于提高内表面的抗裂功能，有效避免洞涵内部表面裂纹。

在上述的预制构件中，具体的，在支撑部120，沿着支撑部的长度方向设置有多个钢筋穿孔122，该钢筋穿孔用于钢筋131的穿设。具体的，钢筋131穿过122钢筋穿孔后以弧形的方式存在于预制构件的外侧，即上方位置，参考图5。多个钢筋设置后皆沿着弧形的方式布置。并在多个钢筋之间使用辅筋132连接成为网格状的二次钢筋网130，二次钢筋网130位于二次浇筑区的空间内，用于二次浇筑并形成强化连接。

上述的钢筋穿孔122穿过支撑部，参考图4，也就是说，上述的钢筋穿孔122的存在样式，既要便于钢筋131的二次穿设，也要便于钢筋穿孔的成型工艺。上述的钢筋131穿设在上述钢筋穿孔122后，使用混凝土对该穿孔部位进行简单的封堵即可，完成钢筋131的简单定位。上述的辅筋132和钢筋131彼此垂直的关系，两者捆扎后，更加有利于将该二次钢筋网130以固定的方式存在于上述的预制构件的上部。

进一步地设计中，在上述预制构件上设置有预埋件，预埋件是指，通过预先放置的方式集成在该预制构件上的钢制构件，通常的该预埋件是与内部的钢筋笼121接触的。根据预埋件的位置不同，沿着支撑部上部的标记为预埋件Ⅰ210，该预埋件Ⅰ210用于固定弧形支撑杆 300，该弧形支撑杆300的两端被固定在两个支撑部上，连接的方式可以为螺栓连接，也可以为焊接固定。将预制构件下部的，位于弧形面上的标记为预埋件Ⅱ220，成对设置，该预埋件用于辅助支撑杆400的固定。

最佳的方式，上述的弧形支撑杆300为断面为T字形的钢构构件，且该弧形支撑杆的断面面积和抗压强度远远的大于单根钢筋，起到支撑该预制构件弧形抗压的效果。该弧形支撑杆的存在对于预制构件的抗压强度的提高具有积极的意义。

通常的上述的弧形支撑杆两两一对的存在，例如图5至图9中，示例性质的给出了一对弧形支撑杆300位于预制构件上方的位置。

上述的弧形支撑杆的另一个作用是，可以为吊装提供吊装捆绑点，形成吊装点。

上述的辅助支撑杆400用于对预制好的构件进行整体的防护，是一项安全设置，在吊装和施工阶段用于辅助的提高上述预制构件的强度。

上述的预制构件采用立式模具进行预制制造，具体的，根据预制构件的样式制造具有相似内腔的立模，该立模由两个模板500组成，参考图10和图11，由前后两块模板组成，并使用螺栓连接，形成一体，在该模板的中央位置形成一个模腔510，该模腔即是上述预制构件的成型空腔。在预制阶段中，通过在模板500上插入模棒的方式形成上述的钢筋穿孔，并在预制完成将模棒从立模的插孔内取出即可。

进一步的，上述的立模配合底板进行实施，即在立模的底部设置有支撑底板，该支撑底板通常为厚钢板。

用于涵洞的拱结构，包括基础墩部10，预制构件(钢筋混凝土拱形板100)，二次浇筑部20和填充部30，上述的基础墩部为钢筋混凝土基础，是支撑上述预制构件和上述填充部的的基础结构。该基础墩部左右各一，是连续的存在于下穿涵洞的部位的，在该基础墩部上，一定高度位置设置有支撑预制构件的安装点，该安装点为阶梯凹槽，即，预制构件的两端支撑部墩在上述的安装点位置，形成一种安装。且通过该阶梯凹槽，形成预制构件的定位，参考图1。上述的预制构件为多个，并连续的，不间断的布置在下穿涵洞的方向上。并在两个相邻的预制构件之间，也就是上表面拼接缝处铺设止水带或者防水带，例如一种沥青材料带。多个预制构件横穿公路，参考图2，连续拼装施工即可。

进一步的，在现成施工环节，在两两预制构件的拼接位置，具体的在该位置的二次混凝土浇筑区域内放置连接钢筋40，在两个预制构件拼接位置形成钢筋连接和止水带连接，可以进一步地提高该拼接位置的二次连接强度和防水、防渗强度，提高连接的可靠性能。

在上述的预制构件的上方位置，进行二次混凝土浇筑，进行简单养护后即可进行上部填土、填料，经过震动压实后形成填充部，并进行上部路面的二次铺设，参考图1。

最后将上述的辅助支撑杆卸下即可，其作用在于提高预制构件的强度，尤其是，避免在运输和安装过程中的预制构件的破裂，上述的辅助支撑杆可以重复利用。

实施例二

该实施例中，对弧形支撑杆300进行改进，与实施例一不同的是，本实施例中，该弧形支撑杆300是一个由角钢焊接形成的拱形支撑架，具有立体的结构，具体的来说该弧形支撑杆是由四根角钢组成的柱状结构，该柱状结构是镂空的，并在角钢之间使用斜支撑形成拉伸和支撑，该弧形支撑杆具有更好的强度和更好的轻量化。

Claims (9)

1.钢筋混凝土拱形板，为工程预制构件，其特征在于，包括弧形部以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部，并在所述弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域；

所述弧形部内部有钢筋网，且在所述支撑部内部有钢筋笼，所述筋笼和钢筋网是一体捆扎的；

所述支撑部的厚度等于弧形部的厚度与二次浇筑区域厚度之和，该二次浇筑区域为空缺状态，且在二次浇筑区域内设置有二次钢筋网和弧形支撑杆，且该弧形支撑杆的抗压强度远远的大于二次钢筋网。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土拱形板，其特征在于，所述弧形支撑杆为断面为T字形的镀锌钢构件。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土拱形板，其特征在于，所述弧形部的上表面是毛面，下表面为光面，其中的光面为洞涵的内表面。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土拱形板，其特征在于，在所述弧形部的下面近部设置有防裂的金属网或者耐碱网格布。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土拱形板，其特征在于，沿着支撑部的长度方向设置有多个钢筋穿孔。

6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土拱形板，其特征在于，所述钢筋混凝土拱形板内部空间设置有临时辅助支撑杆。

7.用于涵洞的拱结构，包括基础墩部、预制构件、二次浇筑部和填充部，在该基础墩部上设置有支撑预制构件的安装点，连续多个预制构件不间断的布置在涵洞的深度方向上，并在两个相邻的预制构件之间的拼接缝处铺设止水带，并进行二次浇筑混凝土形成二次浇筑部，以及在上方设置填充部，其特征在于；

所述预制构件包括弧形部以及位于弧形部两直边边沿处的支撑部，并在所述弧形部和两侧的支撑部之间形成一个弧形的二次浇筑区域；所述弧形部内部有钢筋网，且在所述支撑部内部有钢筋笼，所述筋笼和钢筋网是一体捆扎的；

所述支撑部的厚度等于弧形部的厚度与二次浇筑区域厚度之和，该二次浇筑区域为内浇筑混凝土并硬化后形成二次浇筑部，且在二次浇筑区域内设置二次钢筋网和弧形支撑杆，且该弧形支撑杆的抗压强度远远的大于二次钢筋网。

8.根据权利要求7所述的用于涵洞的拱结构，其特征在于，在两两预制构件的二次混凝土浇筑区域内设连接钢筋，在两个预制构件拼接位置形成钢筋连接和止水带连接。

9.根据权利要求7所述的用于涵洞的拱结构，其特征在于，所述二次浇筑部为弧形的二次混凝土浇筑体。

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