一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，由若干個標準節段拼接而成，每個標準節段由頂板、左側墻、右側墻及底板組成，頂板為兩端設有邊肋的槽型板，底板上表面兩側向中線傾斜一定角度形成橫坡，左側墻與右側墻分別配置在底板的左右兩側，頂板邊肋的下端為外凸端，左側墻與右側墻的上端為內凹端，外凸端與內凹端自由鉸接形成肘形接頭。與現有技術相比，本實用新型采用工廠化預制，結構質量好；構件現場組裝，施工周期短；現場施工效率高，工程造價低；通道節段標準化、模塊化，具有通用性。本實用新型的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道內部為框形結構，相較于弧形結構而言，穩固性更強，并且制作方便，易于施工。
【專利說明】
一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種混凝土通道，尤其是涉及一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，屬于公路工程或地下通道工程技術領域。
【背景技術】
[0002]在高速公路建設中，中小橋涵及通道全線分布較多，對于有過人過車需求的中小型橋涵，為滿足通行凈空的限制，往往采用箱型通道結構。傳統鋼筋混凝土箱型通道采用現澆的施工工藝，需要大量的現場設施，存在施工進度低、工程造價高、質量難以保證等問題，因此，需要研制一種在公路工程或地下工程領域實用的預制的箱型裝配式地下通道結構，以達到在現場裝配各個構件時省工省時模塊化快速裝配的目的。
[0003]中國專利CN 104018437 A公布了一種薄壁環形裝配式地下通道。包括頂板、左側墻、右側墻和底板;所述頂板為薄壁外凸圓弧狀板，底板為平板;所述左側墻和右側墻結構相同，上部為與頂板光滑過渡的長弧板，下部為與底板光滑過渡的向內側彎曲的短彎板;左側墻的上端和右側墻的上端分別通過螺栓對稱連接在頂板的左右兩端，左側墻的下端和右側墻的下端分別對稱地配置連接在底板的左右兩端，構成薄壁環形封閉的裝配式地下通道的標準節段。該專利通道也采用標準階段拼接的裝配式結構，但是其左側墻、右側墻及頂板均為弧形結構，一方面裝配不方便，另一方面結構穩固性較差，此外，左側墻、右側墻與頂板采用螺栓連接的方式，施工不方便，并且成本也更高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，從而可以在公路工程或地下工程領域實現快速裝配各個構件的目的，克服傳統現澆鋼筋混凝土箱型通道結構存在的缺陷。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]—種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，由若干個標準節段拼接而成，每個標準節段由頂板、左側墻、右側墻及底板組成，所述的頂板為兩端設有邊肋的槽型板，所述的底板上表面兩側向中線傾斜一定角度形成橫坡，所述的左側墻與右側墻分別配置在底板的左右兩側，所述的頂板邊肋的下端為外凸端，所述的左側墻與右側墻的上端為內凹端，所述的外凸端與內凹端自由鉸接形成肘形接頭。
[0007]所述的外凸端的端部外凸半圓弧曲率半徑由以下方程式計算得到:Ri=(t-10)sina/(1+sina)，所述的內凹端的端部內凹半圓弧曲率半徑R側由以下方程式計算得到:Rff=Rl+cosa;上面兩個方程式中，t為邊肋的厚度，單位為厘米;a為外凸端的端部外凸半圓弧的圓心角的一半，單位為度。
[0008]所述的t值范圍為0.30米?0.35米，a值范圍為35°?45°。
[0009]所述的外凸端的最下緣距頂板最上緣的距離為Hl，外凸端的最下緣距左側墻或右側墻最下緣的距離為H2，并且H1 = 1/3H2?1/2H2。
[0010]所述的左側墻與右側墻結構相同，可互換使用，由豎直擋墻、擋墻外側壁下部的撐腳和擋墻內側壁下部的楔形塊構成。
[0011 ]所述的頂板的厚度t在0.30米至0.35米之間，外凸端的最下緣距頂板內輪廓上表面的距離為頂板內輪廓凈高，頂板內輪廓凈高在1.08米至1.37米之間。
[0012]所述的頂板、左側墻、右側墻為混凝土預制件，均在工廠內預制完成后再運輸至現場安裝，所述的底板為現場澆筑的上表面兩側向中線傾斜一定角度的矩形狀平板。
[0013]所述的箱型通道用于明設式箱型通道時，在頂板兩側邊肋上設置左牛腿和右牛腿以安設搭板，左牛腿和右牛腿的豎向位置根據線路要求予以調整。
[0014]所述的標準節段的長度L一般為I?3米，可根據需要進行調整，并且可以匹配任意整數標準節段。
[0015]所述的頂板、左側墻和右側墻上均嵌裝有外凸的吊環。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點及有益效果:
[0017]1、本實用新型通過將工廠預制完成的頂板、左側墻、右側墻運輸至施工現場并精確安裝，預制的頂板分別與左側墻和右側墻構件間進行自由鉸接形成采用肘形接頭，隨后現澆底板，現澆混凝土達到設計強度后，從而形成四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型地下通道結構，本實用新型的箱型通道適用于覆土高度4m以下情形，由于此時填土荷載和交通荷載比例相當，管型與箱型受力形式相當，而箱型通道更適用于供人、車通行。
[0018]2、采用工廠化預制，結構質量好;構件現場組裝，施工周期短;現場施工效率高，工程造價低;通道節段標準化、模塊化，具有通用性。
[0019]3、本實用新型的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道內部為框形結構，相較于弧形結構而言，穩固性更強，并且制作方便，易于施工。
[0020]4、按通行能力選取參數確定的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道結構形狀，并且尺寸可調。
[0021]5、頂板與側板采用特殊的接頭形式，接合牢固，并且通過設計接頭的安裝位置，使得本接頭所受外荷載作用下應力與變形小、使用壽命長、并且能夠改善裝配式箱型通道結構整體受力性能，減少裝配式箱型通道結構運營期出現病害的概率，增加其使用壽命。
[0022]6、若本實用新型箱型通道為明通時，在頂板邊肋上設置的可以連接搭板，以卸載頂板由于車輛荷載作用下的跨中彎矩，實現上方的車輛行駛。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型通道結構的立體結構示意圖一；
[0024]圖2為本實用新型通道結構的立體結構示意圖二；
[0025]圖3為頂板的立體結構示意圖一；
[0026]圖4為頂板的立體結構示意圖二；
[0027]圖5為左側墻立體結構示意圖一；
[0028]圖6為左側墻立體結構示意圖二；
[0029]圖7為按通行能力選取參數的本實用新型橫剖圖；
[0030]圖8為三個標準節段拼接而成的箱型通道結構示意圖；
[0031 ]圖9為帶牛腿的頂板立體結構示意圖；
[0032]圖10為三個標準節段拼接而成的箱型通道結構示意圖(帶牛腿)。
[0033]圖中標號:I為頂板，2為左側墻，3為右側墻，4為底板，5為左前吊環，6為左后吊環，7為右前吊環，8為右后吊環，9為前上吊環，10為后上吊環，11為前下吊環，12為后下吊環，13為前上吊環，14為后上吊環，15為前下吊環，16為后下吊環，17為左牛腿，18為右牛腿，19為外凸端，20為內凹端。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0035]實施例1
[0036]一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，由若干個標準節段拼接而成，如圖1?圖6所示，每個標準節段由頂板1、左側墻2、右側墻3及底板4組成，頂板I為兩端設有邊肋的槽型板，底板4上表面兩側向中線傾斜一定角度形成橫坡，左側墻2與右側墻3分別配置在底板4的左右兩側，頂板I邊肋的下端為外凸端19，左側墻2與右側墻3的上端為內凹端20，外凸端19與內凹端20自由鉸接形成肘形接頭。外凸端19的端部外凸半圓弧曲率半徑Rjg由以下方程式計算得到:Rl= (t_10)sina/(l+sina)，內凹端20的端部內凹半圓弧曲率半徑R側由以下方程式計算得到:R側=Rl+cosa;上面兩個方程式中，t為邊肋的厚度，單位為厘米;a為外凸端的端部外凸半圓弧的圓心角的一半，單位為度。t值范圍為0.30米?0.35米，a值范圍為35。?45° ο
[0037]左側墻2與右側墻3結構相同，可互換使用，由豎直擋墻、擋墻外側壁下部的撐腳和擋墻內側壁下部的楔形塊構成。
[0038]頂板1、左側墻2、右側墻3為混凝土預制件，均在工廠內預制完成后再運輸至現場安裝，底板4為現場澆筑的上表面兩側向中線傾斜一定角度的矩形狀平板。
[0039]頂板1、左側墻2和右側墻3上均嵌裝有外凸的吊環，具體而言，在頂板I外壁四角處分別嵌裝有左前吊環5、左后吊環6、右前吊環7和右后吊環8。在左側墻2外壁四角處分別嵌裝有前上吊環9、后上吊環10、前下吊環11和后下吊環12。在右側墻3外壁四角處也分別嵌裝有四個相同配置的吊環，分別為右側墻3的前上吊環13、后上吊環14、前下吊環15和后下吊環16。
[0040]如圖7所示，外凸端19的最下緣距頂板I最上緣的距離為Hl，外凸端20的最下緣距左側墻2或右側墻3最下緣的距離為!12，并且!11 = 1/3!12?1/2!12。頂板1的厚度丨在0.30米至
0.35米之間，外凸端19的最下緣距頂板I內輪廓上表面的距離為頂板I內輪廓凈高，頂板I內輪廓凈高在1.08米至1.37米之間。右側墻3凈高h2在2.50米至2.75米之間，右側墻3余高h3為0.10米。
[0041]如圖8所示，標準節段的長度L為3米，由三個標準節段進行縱向拼裝相連組成的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型地下通道結構。還可根據地下通道實際需要長度，由多個標準節段拼裝連接而成。
[0042]本實用新型一種薄壁環形裝配式地下通道結構的施工安裝方法簡述如下:
[0043]1、將鋼筋混凝土頂板1、左側墻2、右側墻3在工廠內預制完成后運輸至安裝現場。
[0044]2、采用吊車依次將所有左側墻準確吊裝至預定位置，并將相鄰兩塊左側墻縱向組拼連接起來。
[0045]3、所有左側墻連接固定后，從第一個標準節段開始，安裝右側墻3，每安裝完一塊右側墻3后，立即安裝對應的頂板1，待頂板I左右兩側下端凸塊與左側墻2上端凹槽咬合后，填抹水泥砂漿形成頂板I與左側墻2自由鉸接。
[0046]4、所有頂板1、左側墻2和右側墻3安裝完成后，在現場澆筑底板4，形成整體的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型地下通道結構。
[0047]5、在接縫處理前先灑水將表面濕潤，在接縫內外側灌入摻膨脹劑的水泥凈漿，水泥漿達到強度后再在接縫外側涂刷瀝青，粘貼改性瀝青防水卷材止水帶，實現防水處理。
[0048]實施例2
[0049]如圖9所示，與實施例1不同之處在于，本實施例中箱型通道用于明設式箱型通道時，在頂板I兩側邊肋上設置左牛腿17和右牛腿18以安設搭板，左牛腿17和右牛腿18的豎向位置根據線路要求予以調整。
[0050]如圖10所示，本實施例中標準節段的長度L為3米，由三個標準節段進行縱向拼裝相連組成的裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型地下通道結構。還可根據地下通道實際需要長度，由多個標準節段拼裝連接而成。
[0051]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，由若干個標準節段拼接而成，其特征在于，每個標準節段由頂板(I)、左側墻(2)、右側墻(3)及底板(4)組成，所述的頂板(I)為兩端設有邊肋的槽型板，所述的底板(4)上表面兩側向中線傾斜一定角度形成橫坡，所述的左側墻(2)與右側墻(3)分別配置在底板(4)的左右兩側，所述的頂板(I)邊肋的下端為外凸端(19)，所述的左側墻(2)與右側墻(3)的上端為內凹端(20)，所述的外凸端與內凹端自由鉸接形成肘形接頭。2.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的外凸端(19)的端部外凸半圓弧曲率半徑Ri由以下方程式計算得到:Ri=(t-10)Sina/(1+sina)，所述的內凹端(20)的端部內凹半圓弧曲率半徑R側由以下方程式計算得到:R側=Rl+cosa;上面兩個方程式中，t為邊肋的厚度，單位為厘米;α為外凸端的端部外凸半圓弧的圓心角的一半，單位為度。3.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的外凸端(19)的最下緣距頂板(I)最上緣的距離為Hl，外凸端(20)的最下緣距左側墻(2)或右側墻(3)最下緣的距離為Η2，并且Η1 = 1/3Η2?1/2Η2。4.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的左側墻(2)與右側墻(3)結構相同，由豎直擋墻、擋墻外側壁下部的撐腳和擋墻內側壁下部的楔形塊構成。5.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的頂板(I)的厚度在0.30米至0.35米之間，外凸端(19)的最下緣距頂板(I)內輪廓上表面的距離為頂板(I)內輪廓凈高，頂板(I)內輪廓凈高在1.08米至1.37米之間。6.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的頂板(I)、左側墻(2)、右側墻(3)為混凝土預制件，所述的底板(4)為現場澆筑的上表面兩側向中線傾斜一定角度的矩形狀平板。7.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的箱型通道用于明設式箱型通道時，在頂板(I)兩側邊肋上設置左牛腿(17)和右牛腿(18)以安設搭板。8.根據權利要求1所述的一種裝配式四構件雙鉸鋼筋混凝土箱型通道，其特征在于，所述的頂板(I)、左側墻(2)和右側墻(3)上均嵌裝有外凸的吊環。
【文檔編號】E01F5/00GK205474893SQ201521141568
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】胡可, 楊曉光, 曹光倫, 左敦禮, 陳發根, 鄭建中, 阮欣, 張其云, 李潤青, 段海澎, 趙可肖, 王勝斌, 董閣, 黃志福
【申請人】安徽省交通控股集團有限公司