專利名稱：使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。更具體講，本發(fā)明涉及撓性和放水(泄洪)能力優(yōu)異、使用了改善的波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
背景技術(shù)：
一般地，在地下通道、小橋梁等地下結(jié)構(gòu)物中使用主要采用了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)物的構(gòu)筑施工法?？墒牵@樣的用鋼筋混凝土制作的地下結(jié)構(gòu)物存在的缺點(diǎn)是在混凝土的特性上，因材料的處理和氣象等的影響、復(fù)雜的工序等而工期變長(zhǎng)。另外，存在以下問(wèn)題與周圍的培土體不同，是剛性體，有誘發(fā)地基下沉的危險(xiǎn)，由于相對(duì)大的自重，因此需要有別于軟地基施工時(shí)的補(bǔ)強(qiáng)措施等。
想要克服這樣的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的缺點(diǎn)而引入了使用波形鋼板的結(jié)構(gòu)物。如圖1所示，波形鋼板是在鋼板上制溝后按整體形成曲率的方式形成的。使用了上述的波形鋼板的結(jié)構(gòu)物，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物不同，與作為軟性結(jié)構(gòu)的周圍的培土體的相互作用，力學(xué)上非常有效果。另外，波形鋼板結(jié)構(gòu)物與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物不同，是組裝多個(gè)波形鋼板而完成的，具有節(jié)減工期和工程費(fèi)用等各種各樣的極大化的長(zhǎng)處。
可是，這樣的現(xiàn)有的波形鋼板結(jié)構(gòu)物的場(chǎng)合的問(wèn)題在于在薄的波形鋼板結(jié)構(gòu)物中部分或整體地誘發(fā)撓曲(bending)現(xiàn)象，在螺栓孔的周圍發(fā)生龜裂，最終發(fā)生折斷現(xiàn)象。另外，由于組裝多個(gè)波形鋼板形成整體結(jié)構(gòu)物，因此沿著與鋼板間的間隙和連結(jié)螺栓發(fā)生流出水漏水的問(wèn)題。這樣的折斷現(xiàn)象和漏水現(xiàn)象使使用的波形鋼板的結(jié)構(gòu)物的耐久性降低，成為增加維護(hù)管理費(fèi)用的原因。
于是，本發(fā)明人使用新方案的鋼板，改善已有的鋼板組裝方法，從而開發(fā)了提高了撓性和放水能力的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的另一目的在于，通過(guò)在與可見邊緣接近的溝中連結(jié)螺栓，從而提供撓性優(yōu)異的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的另一目的在于，提供按在下部波形鋼板的上面重合上部波形鋼板的方式組裝并且放水能力優(yōu)異的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的另一目的在于，提供通過(guò)在中心波形鋼板上左右對(duì)稱地形成螺栓孔，從而放水能力和撓性優(yōu)異的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的另一目的在于，提供通過(guò)在上部波形鋼板和下部波形鋼板之間設(shè)置密封墊(gasket)從而放水能力優(yōu)異的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的另一目的在于，提供通過(guò)向露出于外部的螺栓的螺紋涂布尿烷、丁基合成橡膠(butyl)或環(huán)氧樹脂并將它用帽蓋住，從而放水能力優(yōu)異的、使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的上述目的和其他目的通過(guò)下述說(shuō)明的本發(fā)明而能全部實(shí)現(xiàn)。


圖1是一般的波形鋼板的斜視圖。
圖2(a)和(b)是表示本發(fā)明涉及的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物的正視圖。
圖3是表示在本發(fā)明涉及的鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物上組裝了多個(gè)的波形鋼板的狀態(tài)的斜視圖。
圖4是圖示本發(fā)明涉及的波形鋼板的截面圖和平面圖。
圖5是表示撓曲現(xiàn)象發(fā)生時(shí)波形鋼板的狀態(tài)的圖。
圖6(a)和(b)是使用圖4所示的波形鋼板組裝的波形鋼板結(jié)構(gòu)物的截面圖。
圖7是本發(fā)明涉及的中心波形鋼板的截面圖和平面圖。
圖8是使用圖4和圖7所示的波形鋼板組裝的波形鋼板結(jié)構(gòu)物的截面圖。
圖9是表示密封墊的設(shè)置狀態(tài)的圖。
圖10是橡膠帽的平面圖和斜視圖。
圖11是表示回填料的防坍塌墻的設(shè)置狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征是，包括鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物、設(shè)置于上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面并按邊緣相互重疊的方式組裝，整體上形成圓弧狀的截面，而形成的構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的多個(gè)波形鋼板結(jié)構(gòu)物、填塞上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上段的回填料以及在上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的出入口部的上部設(shè)置的回填料(backfill material)的防坍塌墻，在形成上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物時(shí)，與下部波形鋼板重疊的上部波形鋼板的邊緣組裝在下部波形鋼板的邊緣上，更接近于可見邊緣而設(shè)置的連結(jié)螺栓在溝中緊固。
另外，本發(fā)明涉及使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征是，在上述上下部波形鋼板重疊的邊緣按2列方式形成螺栓孔，中心波形鋼板(C)的螺栓孔是左右對(duì)稱的，外側(cè)的螺栓孔(d)從上面看時(shí)位于溝中，能夠提高撓性。
此外，特征是，在上部波形鋼板與下部波形鋼板的重疊部進(jìn)一步含有密封墊，在上述連結(jié)螺栓的露出的螺紋上涂布尿烷、丁基合成橡膠(butyl)或環(huán)氧樹脂并將它用橡膠帽蓋住，能夠防止浸透到回填料中的浸透水滲入地下鋼板結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部。
本發(fā)明涉及使用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其包括鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物(1)、設(shè)置于上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面并按邊緣相互重疊的方式組裝，整體上形成圓弧狀的截面，而形成的構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的多個(gè)波形鋼板結(jié)構(gòu)物(2)、填塞上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上端的回填料(3)、以及上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物出入口部的上端的回填料的防坍塌墻(4)，其施工方法主要包括下述步驟(階段)鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物的施工步驟(S1)、在上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面，按邊緣相互重疊、整體上形成圓弧狀的截面從而構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的方式組裝多個(gè)波形鋼板的步驟(S2)、回填上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上端的步驟(S3)、以及在上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的出入口部的上端施工回填料的防坍塌墻(4)的步驟(S4)。
更詳細(xì)地說(shuō)明，如圖2所示，鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物(1)在地下鋼板結(jié)構(gòu)物設(shè)置的基礎(chǔ)面的兩側(cè)施工。上述墻體結(jié)構(gòu)物在內(nèi)設(shè)鋼筋結(jié)構(gòu)后設(shè)置墻體的模板，向設(shè)置的模板中澆注混凝土而形成。在這樣形成的墻體結(jié)構(gòu)物的上端，可按能夠組裝波形鋼板的方式形成基礎(chǔ)溝道(base channel)(未圖示出)。
如圖3所示，在組裝上述多個(gè)波形鋼板(20)的步驟中，在上述墻體結(jié)構(gòu)物(1)的上端面，按邊緣相互重疊、整體上形成圓弧狀的截面從而構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的方式組裝多個(gè)波形鋼板。上述波形鋼板(20)在鍍鋅鋼板上制溝后，為整體賦予曲率，增加撓曲剛性和耐力，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物比，即使是1/20-1/40的厚度、1/15-1/30左右的重量，也呈現(xiàn)相同的耐力。
特別是有關(guān)本發(fā)明的波形鋼板，如圖4所示，在上部波形鋼板與下部波形鋼板重疊的部位形成2列螺栓孔(d、e)。這樣地形成2列螺栓孔是因?yàn)?，波形鋼板結(jié)構(gòu)物發(fā)生撓曲現(xiàn)象的場(chǎng)合，在只有e列有螺栓孔時(shí)，由于過(guò)度的拉伸力的作用，螺栓孔周圍發(fā)生龜裂，最終發(fā)生折斷現(xiàn)象(參看圖5)?？墒?，用于與側(cè)面波形鋼板連結(jié)的螺栓孔可用1列(f)形成。這是因?yàn)?，撓曲現(xiàn)象只沿圓周面發(fā)生。
另外，參看圖4，波形鋼板在波形鋼板結(jié)構(gòu)物的外邊看時(shí)，d列的螺栓孔在溝中形成，e列的螺栓孔在峰部分形成，在波形鋼板結(jié)構(gòu)物的里邊看時(shí)，d列的螺栓孔在峰上形成，e列的螺栓孔在溝部分形成。這樣的波形鋼板如圖3和圖5所示，按重疊部分的上部波形鋼板位于下部波形鋼板之上的方式組裝。當(dāng)這樣地組裝時(shí)，從上面看時(shí)，與可見邊緣(21)(visible edge)接近的螺栓孔的列(d)在溝中形成，從下面看時(shí)，與可見邊緣(21)接近的螺栓孔的列(e)也在溝中形成。這樣在溝中形成與可見邊緣接近的螺栓孔的理由，是因?yàn)樵诓ㄐ武摪褰Y(jié)構(gòu)物上發(fā)生撓曲現(xiàn)象的場(chǎng)合，在可見邊緣(21)的峰部分拉伸力作用，在溝部分壓縮力作用，因此在溝部分緊固螺栓結(jié)合達(dá)到穩(wěn)定的結(jié)合(在與可見邊緣接近的峰部分螺栓結(jié)合時(shí)，撓性降低10％左右)。因此，通過(guò)在峰上形成，結(jié)合的柔軟性提高，在撓曲現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，能夠防止螺栓緊固部位損壞。另外，通過(guò)上部波形鋼板位于下部波形鋼板之上，浸透水不落到波形鋼板結(jié)構(gòu)物之中，沿著波形鋼板流動(dòng)，比起下部鋼板的邊緣緊固于上部鋼板之上，防水能力增加。
可是，以上述的方式從左側(cè)向右側(cè)整體地組裝波形鋼板結(jié)構(gòu)物的場(chǎng)合，如圖6(a)所示，考慮撓性的場(chǎng)合，波形鋼板結(jié)構(gòu)物右側(cè)部分的防水能力不好，考慮防水能力的場(chǎng)合，波形鋼板結(jié)構(gòu)物右側(cè)部分的撓性不好，成為這樣的只結(jié)合的結(jié)構(gòu)(相反地，在從右側(cè)組裝的場(chǎng)合，在左側(cè)部分發(fā)生脆弱點(diǎn))。因此，如圖7所示，在外面看時(shí)在外側(cè)設(shè)置了位于波形鋼板結(jié)構(gòu)物的最上位的中心波形鋼板(C)的列的螺栓孔(d)位于溝中，按構(gòu)成左右對(duì)稱的方式形成。以這樣的中心波形鋼板(C)為中心，按上部波形鋼板的邊緣置于下部波形鋼板的邊緣之上的方式組裝波形鋼板的場(chǎng)合，如圖8所示，波形鋼板結(jié)構(gòu)物變成整體上都可提高撓性和防水能力的結(jié)構(gòu)。
另外，為進(jìn)一步提高防水能力，如圖9所示，多個(gè)波形鋼板組裝時(shí)，在波形鋼板的重疊部設(shè)置密封墊(5)，可防止向間隙滲浸透水。另外，在使波形鋼板結(jié)合的連結(jié)螺栓的露出了的螺紋上涂布尿烷、丁基合成橡膠(butyl)或環(huán)氧樹脂，并蓋住圖10所示的橡膠帽(6)，能夠防止沿連結(jié)螺栓的螺線滲水。此時(shí)，橡膠帽的下部按與螺母形狀一致的方式形成，由此全部包上露出的螺紋和螺母，使得浸透水不滲入。
當(dāng)波形鋼板結(jié)構(gòu)物這樣地完成時(shí)，為回填上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物，根據(jù)需要可原樣地使用周圍的土，但使用可發(fā)揮順利的排水效果的粒度分布好的土?xí)r，施工性進(jìn)一步提高。在回填階段優(yōu)選地回填波形鋼板結(jié)構(gòu)物的一側(cè)時(shí)，薄的波形鋼板向一側(cè)傾斜，因此在兩側(cè)按構(gòu)成對(duì)稱的方式回填為好。
另外，根據(jù)施工方法，在上述回填階段之前或之后，在上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的出入口部，如圖11所示，施工回填料的防坍塌墻，可使得回填的土不流失。
發(fā)明效果本發(fā)明具有的效果是，提供與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物比，即使是1/20-1/40的厚度、1/15-1/30左右的重量，也能夠呈現(xiàn)相同的耐力的采用了波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。又，具有的效果的是，提供撓性和防水能力都優(yōu)異、耐久性優(yōu)異、能夠節(jié)減維護(hù)管理費(fèi)用的地下鋼板結(jié)構(gòu)物及其施工方法。
本發(fā)明的單純的變形和變更能夠由具有本領(lǐng)域普通知識(shí)的人員容易地實(shí)施，這樣的變形和變更全部包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征在于，包括鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物(1)；設(shè)置于上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面并按邊緣相互重疊的方式組裝，整體上形成圓弧狀的截面，構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的多個(gè)波形鋼板結(jié)構(gòu)物(2)；填塞上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上端的回填料(3)；以及在上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的出入口部的上端設(shè)置的回填料的防坍塌墻(4)，從而構(gòu)成，在形成上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物時(shí)，與下部的波形鋼板重疊的上部的波形鋼板的邊緣組裝在下部的波形鋼板的邊緣之上，更接近于可見邊緣(21)設(shè)置的連結(jié)螺栓在溝中緊固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征在于，在上述波形鋼板(20)的邊緣以2列(d、e)形成螺栓的緊固，中心波形鋼板(C)的螺栓緊固列是左右對(duì)稱的，外側(cè)列的螺栓緊固(d)在外面看時(shí)形成于溝中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征在于，在上部波形鋼板與下部波形鋼板的重疊部進(jìn)一步含有密封墊(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征在于，在上述連結(jié)螺栓的露出的螺紋上涂布尿烷、丁基合成橡膠或環(huán)氧樹脂，并將它用橡膠帽(6)蓋住。
5.一種使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物的施工方法，其特征在于，包括下述步驟鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物的施工步驟(S1)；在上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面，按邊緣相互重疊、整體上形成圓弧狀的截面從而形成隧道結(jié)構(gòu)的方式組裝多個(gè)波形鋼板的步驟(S2)；回填上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上端的步驟(S3)；以及，在上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的出入口部的上端施工回填料的防坍塌墻(4)的步驟(S4)，在形成上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物時(shí)，將與下部的波形鋼板重疊的上部波形鋼板的邊緣組裝在下部的波形鋼板的邊緣之上，將更接近于可見邊緣而設(shè)置的連結(jié)螺栓在溝中緊固。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物的施工方法，其特征在于，在組裝上述多數(shù)的波形鋼板時(shí)，在上部波形鋼板與下部波形鋼板的重疊部進(jìn)一步含有密封墊(5)而進(jìn)行組裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物的施工方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括下述步驟在上述連結(jié)螺栓的露出的螺紋上涂布尿烷、丁基合成橡膠或環(huán)氧樹脂，并用橡膠帽(6)蓋住。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用波形鋼板的地下鋼板結(jié)構(gòu)物，其特征在于，包括鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)物；設(shè)置于上述墻體結(jié)構(gòu)物的上端面并按邊緣相互重疊的方式組裝，整體上形成圓弧狀的截面，構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)的多個(gè)波形鋼板結(jié)構(gòu)物；以及填塞上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物的上端的回填料，在形成上述波形鋼板結(jié)構(gòu)物時(shí)，與下部波形鋼板重疊的上部波形鋼板的邊緣組裝在下部波形鋼板的邊緣之上，更接近于可見邊緣而設(shè)置的連結(jié)螺栓在溝中緊固。
文檔編號(hào)E02D29/045GK1763319SQ200410086448
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者鄭龍熙, 李鐘和 申請(qǐng)人:平山Si株式會(huì)社