一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在波紋鋼管涵管內(nèi)側(cè)的環(huán)形鋼帶，環(huán)形鋼帶兩端相互搭接，環(huán)形鋼帶上安裝第一角鋼和第二角鋼，第一角鋼設(shè)置在環(huán)形鋼帶搭接部位的內(nèi)側(cè)端頭處，第二角鋼設(shè)置在第一角鋼遠(yuǎn)離環(huán)形鋼帶搭接部位內(nèi)側(cè)端頭的一側(cè)，第一角鋼和第二角鋼通過擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置相連接。該修復(fù)加固結(jié)構(gòu)可有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)波紋鋼管涵管脫節(jié)及破損部位的修復(fù)與加固，提高涵洞的承載力和耐久性。
【專利說明】
一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于波紋鋼管涵管加固技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]波紋鋼管涵管作為一種新的涵洞形式，在我國(guó)公路工程建設(shè)中批量使用已有十余年歷史。由于具有徑向受力條件好、縱向適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，波紋鋼管涵管在公路建設(shè)領(lǐng)域，特別是在凍土和軟土等不良地質(zhì)地段公路建設(shè)中得到了普遍歡迎。
[0003]隨著涵洞使用年限的增加，由于荷載作用、地基不均勻變形、鋼管(鋼板)構(gòu)件存在局部缺陷以及填土壓實(shí)工藝不當(dāng)?shù)仍?，個(gè)別波紋鋼管涵管的管節(jié)處出現(xiàn)法蘭止水墊圈及螺栓連接失效、管節(jié)脫開以及管節(jié)內(nèi)焊縫開裂等病害;片狀波紋鋼板組裝涵洞的螺栓連接處出現(xiàn)鋼板撕裂等病害。這些病害現(xiàn)象如果進(jìn)一步發(fā)展，將會(huì)導(dǎo)致涵洞滲漏、沖刷和脫節(jié)等問題，影響涵洞的徑向剛度、整體性和承載力性能，甚至影響到路基的承載力及路面的使用性能。
[0004]上述病害在波紋鋼管涵管中雖然不是普遍現(xiàn)象，但是，由于涵洞內(nèi)部空間狹小(大多數(shù)涵洞直徑為1.5m以下)，修復(fù)難度較大。如果采用混凝土內(nèi)襯加固方法，則需要在原有波紋鋼管涵管上焊接鋼筋，在混凝土中布設(shè)鋼筋(網(wǎng))，或者采用纖維混凝土，工序較為繁瑣。采用混凝土內(nèi)襯加固方法，還會(huì)改變?cè)胁y鋼管作為柔性涵洞的受力特性，在混凝土剛性內(nèi)襯中形成較大的拉應(yīng)力;并且，會(huì)顯著減小涵洞泄洪能力。采用鋼板進(jìn)行加固需要解決鋼板與既有涵洞的連接問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種波紋鋼管涵管的加固結(jié)構(gòu)。該加固結(jié)構(gòu)有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)波紋鋼管涵管待加固部位的加固，起到了良好的加固作用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種波紋鋼管涵管的加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括設(shè)置在波紋鋼管涵管內(nèi)部的內(nèi)撐式環(huán)形鋼帶，所述環(huán)形鋼帶的兩端相互搭接，所述環(huán)形鋼帶上安裝有相對(duì)設(shè)置的第一角鋼和第二角鋼，所述第一角鋼設(shè)置在所述環(huán)形鋼帶搭接部位的內(nèi)側(cè)端頭處，所述第二角鋼設(shè)置在所述第一角鋼遠(yuǎn)離環(huán)形鋼帶搭接部位內(nèi)側(cè)端頭的一側(cè)，所述第一角鋼和第二角鋼通過用于擴(kuò)大其間距進(jìn)而使環(huán)形鋼帶緊貼在波紋鋼管涵管內(nèi)壁的擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置相連接，所述環(huán)形鋼帶的曲率和波紋鋼管涵管的曲率相一 Sc ο
[0007]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置包括螺栓，所述螺栓依次穿過所述第一角鋼上的光孔和第二角鋼上的光孔，所述螺栓上套有與第一角鋼接觸配合的鎖緊螺母，所述第一角鋼卡在所述鎖緊螺母與螺栓的頭部之間，所述螺栓上套有用于擠壓所述第二角鋼以使第一角鋼和第二角鋼相互遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)螺母。
[0008]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在波紋鋼管涵管的頂部。
[0009]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)形鋼帶采用波紋鋼板制成，所述環(huán)形鋼帶上波紋的波峰嵌入波紋鋼管涵管上波紋的波谷，所述波紋鋼管涵管上波紋的波峰嵌入所述環(huán)形鋼帶上波紋的波谷。
[0010]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)形鋼帶與波紋鋼管涵管之間設(shè)置有防滲密封結(jié)構(gòu)。
[0011]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防滲密封層包括兩個(gè)止水圈，兩個(gè)所述止水圈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在波紋鋼管涵管內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的兩側(cè)。
[0012]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防滲密封層包括粘貼在波紋鋼管涵管內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的止水帶。
[0013]上述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一角鋼和第二角鋼均焊接在所述環(huán)形鋼帶上。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型加固結(jié)構(gòu)通過調(diào)整擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置來推動(dòng)環(huán)形鋼帶，進(jìn)而使環(huán)形鋼帶的搭接長(zhǎng)度減小、圓周周長(zhǎng)增大、直徑增大，并對(duì)波紋鋼管涵管的內(nèi)壁施加壓力，使環(huán)形鋼帶和波紋鋼管涵管緊密貼合，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)波紋鋼管涵管待加固部位的加固，起到了良好的加固作用；同時(shí)，環(huán)形鋼帶增加了既有波紋鋼管涵的徑向剛度，并對(duì)其有起到一定的支撐作用。
[0016]2、本實(shí)用新型加固結(jié)構(gòu)的擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在波紋鋼管涵管的頂部。這樣能夠避免涵洞內(nèi)堆積的淤泥對(duì)擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置造成損壞。
[0017]3、本實(shí)用新型加固結(jié)構(gòu)采用波紋鋼板制成的環(huán)形鋼帶具有一定的徑向剛度和縱向適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形能力，作為修復(fù)和加固構(gòu)件，與擬加固的波紋鋼管涵管組合在一起形成的新結(jié)構(gòu)，在涵洞縱向仍然保持了原有波紋鋼管涵管較好的適應(yīng)地基變形的特性，并增強(qiáng)了原有波紋鋼管的徑向剛度。
[0018]4、本實(shí)用新型加固結(jié)構(gòu)通過設(shè)置防滲密封結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高了波紋鋼管涵管的抗?jié)B效果。
[0019]5、本實(shí)用新型加固結(jié)構(gòu)環(huán)形波紋鋼帶嵌入波紋鋼管結(jié)構(gòu)的波紋中與其緊密結(jié)合在一起，涵洞內(nèi)徑僅減小波紋鋼板加上止水圈的厚度，相對(duì)于剛性內(nèi)襯等其他修復(fù)和加固方法，對(duì)涵洞泄洪能力不會(huì)帶來顯著的不利影響。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1中A處的放大圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]I一環(huán)形鋼帶；1-1一內(nèi)側(cè)端頭；1-2—外側(cè)端頭；
[0025]2—防滲密封結(jié)構(gòu)； 3—第一角鋼；4 一第二角鋼；
[0026]5—擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置； 5-1—螺栓；5-2—鎖緊螺母；
[0027]5-3 一驅(qū)動(dòng)螺母；6—波紋鋼管涵管。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1和圖2所示的一種波紋鋼管涵管的加固結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在波紋鋼管涵管6內(nèi)部的內(nèi)撐式環(huán)形鋼帶I，所述環(huán)形鋼帶I的兩端相互搭接，所述環(huán)形鋼帶I上安裝有相對(duì)設(shè)置且相互平行的第一角鋼3和第二角鋼4，所述第一角鋼3設(shè)置在所述環(huán)形鋼帶I搭接部位的內(nèi)側(cè)端頭1-1處，所述第二角鋼4設(shè)置在所述第一角鋼3遠(yuǎn)離環(huán)形鋼帶I搭接部位內(nèi)側(cè)端頭1-2的一側(cè)，所述第一角鋼3和第二角鋼4通過用于擴(kuò)大其間距進(jìn)而使環(huán)形鋼帶I緊貼在波紋鋼管涵管6內(nèi)壁的擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5相連接，所述環(huán)形鋼帶I的曲率和波紋鋼管涵管6的曲率相一致。
[0029]本實(shí)施例中，該加固結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，通過調(diào)整擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5來推動(dòng)環(huán)形鋼帶1，進(jìn)而使環(huán)形鋼帶I的搭接長(zhǎng)度減小、圓周周長(zhǎng)增大、直徑增大，并對(duì)波紋鋼管涵管6的內(nèi)壁施加壓力，使環(huán)形鋼帶I和波紋鋼管涵管6緊密貼合，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)波紋鋼管涵管6待加固部位的加固，起到了良好的加固作用；同時(shí)，環(huán)形鋼帶I增加了既有波紋鋼管涵管6的徑向剛度，并對(duì)其有起到一定的支撐作用。
[0030]如圖2所示，所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5包括螺栓5-1，所述螺栓5-1依次穿過所述第一角鋼3上的光孔和第二角鋼4上的光孔，所述螺栓5-1上套有與第一角鋼3接觸配合的鎖緊螺母5-2，所述第一角鋼3卡在所述鎖緊螺母5-2與螺栓5-1的頭部之間，所述螺栓5-1上套有用于擠壓所述第二角鋼4以使第一角鋼3和第二角鋼4相互遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)螺母5-3。
[0031]本實(shí)施例中，所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5在使用時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺母5-3，所述驅(qū)動(dòng)螺母5-3擠壓所述第二角鋼4進(jìn)而使第一角鋼3和第二角鋼4相互遠(yuǎn)離，相互遠(yuǎn)離的第一角鋼3和第二角鋼4給環(huán)形鋼帶I施力，從而使環(huán)形鋼帶I的搭接長(zhǎng)度減小、圓周周長(zhǎng)增大、直徑增大。
[0032]本實(shí)施例中，所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5設(shè)置在波紋鋼管涵管6的頂部。這樣能夠避免涵洞內(nèi)堆積的淤泥對(duì)擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5造成損壞。
[0033]本實(shí)施例中，所述環(huán)形鋼帶I采用波紋鋼板制成，所述環(huán)形鋼帶I上波紋的波峰嵌入波紋鋼管涵管6上波紋的波谷，所述波紋鋼管涵管6上波紋的波峰嵌入所述環(huán)形鋼帶I上波紋的波谷。
[0034]由于采用波紋鋼板制成的環(huán)形鋼帶I具有一定的徑向剛度和縱向適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形能力，作為修復(fù)和加固構(gòu)件，與擬加固的波紋鋼管涵管6組合在一起形成的新結(jié)構(gòu)，在涵洞縱向仍然保持了原有波紋鋼管涵管6較好的適應(yīng)地基變形的特性，并增強(qiáng)了原有波紋鋼管的徑向剛度。
[0035]本實(shí)施例中，所述環(huán)形鋼帶I與波紋鋼管涵管6之間設(shè)置有防滲密封結(jié)構(gòu)2。通過設(shè)置防滲密封結(jié)構(gòu)2，能夠進(jìn)一步提高波紋鋼管涵管6的抗?jié)B效果。優(yōu)選的做法是有兩種，一種是所述防滲密封結(jié)構(gòu)2包括兩個(gè)止水圈，兩個(gè)所述止水圈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在波紋鋼管涵管6內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的兩側(cè)。另一種是所述防滲密封結(jié)構(gòu)2包括粘貼在波紋鋼管涵管6內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的止水帶。
[0036]本實(shí)施例中，所述第一角鋼3和第二角鋼4均焊接在所述環(huán)形鋼帶I上。
[0037]本實(shí)施例中，一種采用擴(kuò)張式環(huán)形鋼帶加固波紋鋼管涵管的方法，包括以下步驟:
[0038]步驟一、將環(huán)形鋼帶I安裝在波紋鋼管涵管6內(nèi):將環(huán)形鋼帶I卷繞設(shè)置在波紋鋼管涵管6內(nèi)的待加固部位，并將環(huán)形鋼帶I的兩端相互搭接；
[0039]步驟二、將擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5安裝在環(huán)形鋼帶I上，其包括以下步驟:
[0040]步驟201、將第一角鋼3和第二角鋼4均焊接在環(huán)形鋼帶I內(nèi)側(cè)，并且將所述第一角鋼3設(shè)置在所述環(huán)形鋼帶I搭接部位的內(nèi)側(cè)端頭1-1處，將第二角鋼4設(shè)置在所述第一角鋼3遠(yuǎn)離環(huán)形鋼帶I搭接部位內(nèi)側(cè)端頭1-2的一側(cè)；
[0041]步驟202、選取螺栓5-1，先將螺栓5-1穿過第一角鋼3上的光孔，然后將鎖緊螺母5-2和驅(qū)動(dòng)螺母5-3依次套在所述螺栓5-1上，再使螺栓5-1穿過第二角鋼4上的光孔；
[0042]步驟三、調(diào)整擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5以使環(huán)形鋼帶I緊貼在波紋鋼管涵管6的內(nèi)壁，其包括以下步驟:
[0043]步驟301、旋緊鎖緊螺母5-2，使其擠壓第一角鋼3，從而使第一角鋼3卡在所述鎖緊螺母5-2與螺栓5-1的頭部之間；
[0044]步驟302、旋緊驅(qū)動(dòng)螺母5-3以推動(dòng)第二角鋼4，從而使第一角鋼3和第二角鋼4相互遠(yuǎn)離，相互遠(yuǎn)離的第一角鋼3和第二角鋼4推動(dòng)環(huán)形鋼帶I，以使環(huán)形鋼帶I的搭接長(zhǎng)度減小，進(jìn)而使環(huán)形鋼帶I緊貼在所述波紋鋼管涵管6的內(nèi)壁。
[0045]本實(shí)施例中，該加固方法巧妙利用了環(huán)形鋼帶I和用于對(duì)環(huán)形鋼帶I施力以使環(huán)形鋼帶I擴(kuò)張撐開的擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置5，從而有效完成了對(duì)波紋鋼管涵管6的有效加固。該加固方法的工序簡(jiǎn)單，施工方便，適合于在涵洞內(nèi)部狹小空間作業(yè)。并且在加固過程不需開挖路基，對(duì)正常交通無不利影響。
[0046]本實(shí)施例中，步驟二之前，在波紋鋼管涵管6內(nèi)壁的待加固部位設(shè)置防滲密封結(jié)構(gòu)2。
[0047]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括設(shè)置在波紋鋼管涵管(6)內(nèi)部的內(nèi)撐式環(huán)形鋼帶(I)，所述環(huán)形鋼帶(I)的兩端相互搭接，所述環(huán)形鋼帶(I)上安裝有相對(duì)設(shè)置且相互平行的第一角鋼(3)和第二角鋼(4)，所述第一角鋼(3)設(shè)置在所述環(huán)形鋼帶(I)搭接部位的內(nèi)側(cè)端頭(1-1)處，所述第二角鋼(4)設(shè)置在所述第一角鋼(3)遠(yuǎn)離環(huán)形鋼帶(I)搭接部位內(nèi)側(cè)端頭(1-2)的一側(cè)，所述第一角鋼(3)和第二角鋼(4)通過用于擴(kuò)大其間距進(jìn)而使環(huán)形鋼帶(I)緊貼在波紋鋼管涵管(6)內(nèi)壁的擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置(5)相連接，所述環(huán)形鋼帶(I)的曲率和波紋鋼管涵管(6)的曲率相一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置(5)包括螺栓(5-1)，所述螺栓(5-1)依次穿過所述第一角鋼(3)上的光孔和第二角鋼(4)上的光孔，所述螺栓(5-1)上套有與第一角鋼(3)接觸配合的鎖緊螺母(5-2)，所述第一角鋼(3)卡在所述鎖緊螺母(5-2)與螺栓(5-1)的頭部之間，所述螺栓(5-1)上套有用于擠壓所述第二角鋼(4)以使第一角鋼(3)和第二角鋼(4)相互遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)螺母(5-3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)裝置(5)設(shè)置在波紋鋼管涵管(6)的頂部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)形鋼帶(I)采用波紋鋼板制成，所述環(huán)形鋼帶(I)上波紋的波峰嵌入波紋鋼管涵管(6)上波紋的波谷，所述波紋鋼管涵管(6)上波紋的波峰嵌入所述環(huán)形鋼帶(I)上波紋的波谷。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)形鋼帶(I)與波紋鋼管涵管(6)之間設(shè)置有防滲密封結(jié)構(gòu)(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防滲密封結(jié)構(gòu)(2)包括兩個(gè)止水圈，兩個(gè)所述止水圈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在波紋鋼管涵管(6)內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的兩側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防滲密封結(jié)構(gòu)(2)包括粘貼在波紋鋼管涵管(6)內(nèi)壁表面擬修復(fù)部位的止水帶。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波紋鋼管涵洞涵管的修復(fù)加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一角鋼(3)和第二角鋼(4)均焊接在所述環(huán)形鋼帶(I)上。
【文檔編號(hào)】E01F5/00GK205474890SQ201521139924
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】原喜忠, 歐陽(yáng)煜, 王立鵬, 房建宏
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)