采用hdpe缠绕增强管和泡沫混凝土的涵洞结构及其施工方法_2

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,从而使第一角钢卡在所述锁紧螺母与螺栓的头部之间;
[0023]步骤202、旋转驱动螺母以推动第二角钢,从而使第一角钢和第二角钢相互远离,相互远离的第一角钢和第二角钢推动环形钢带以使防渗密封结构紧贴在HDPE缠绕增强管上;
[0024]步骤三、填充体施工:在涵管的进水侧和出水侧均设置封头模板端墙,在所述封头模板端墙、两侧路基和涵管侧壁围成的空间内浇筑泡沫混凝土以形成填充体;
[0025]步骤四、路面施工:在所述填充体上方铺设路面;
[0026]步骤五、拆除密封加强装置和环形钢带:当填充体泡沫混凝土硬化后,拆除密封加强装置和环形钢带。
[0027]上述的施工方法,其特征在于:在浇筑填充体时采用分层浇筑。
[0028]上述的施工方法,其特征在于:步骤四之前,在填充体5顶部及两侧分层填筑路基填料。
[0029]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0030]1、本发明涵洞结构将泡沫混凝土和HDPE缠绕增强管用于涵洞结构中,充分发挥了高密度聚乙烯与泡沫混凝土材料各自的力学优势。由于高密度聚乙烯增强管具有接头少、适应地基变形能力强等优点,可有效地避免传统钢筋混凝土圆管涵管管节之间的脱开、错牙、渗漏等病害。另外,由于泡沫混凝土具有较低的密度,而HDPE缠绕增强管与泡沫混凝土组成的涵洞结构将受力构件单位重量的承载能力发挥到极限。由于结构自重轻,对地基承载力要求低,可以有效解决涵管不均匀沉降和涵管塌腰问题。
[0031 ] 2、本发明涵洞结构采用HDPE缠绕增强管,由于HDPE缠绕增强管的抗磨蚀和锈蚀能力强,更适合于在腐蚀、磨蚀环境条件下使用;并且HDPE缠绕增强管的内壁光滑,对于液体流动的阻力小。
[0032]3、本发明涵洞结构通过设置防渗密封结构,能够有效确保相邻两个HDPE缠绕增强管连接处的密封,防止在浇筑泡沫混凝土以形成填充体时泡沫混凝土的泄漏;并通过密封加强装置和环形钢带,能够进一步确保相邻两个HDPE缠绕增强管连接处的有效密封,泡沫混凝土硬化后,密封加强装置和环形钢带可拆除,循环使用。
[0033]4、本发明涵洞结构的填充体内和涵管基础内均设置有钢筋网。由于泡沫混凝土的模量较普通混凝土低,在泡沫混凝土内部布设钢筋网后,泡沫混凝土则呈现较高的抗弯强度和适度的柔韧性,所以,泡沫混凝土与HDPE缠绕增强管的组合构件,既具有一定的刚度,又能够较好地适应地基变形能力,具有优良抗震性能。
[0034]5、本发明施工方法采用泡沫混凝土作为填充材料,取消了涵顶和涵侧填料压实环节,有效解决了 HDPE缠绕增强管顶部及两侧砂砾等传统回填材料难以压实的问题,消除了压实过程对HDPE缠绕增强管轮廓和稳定性产生的不利影响,便于涵管填料施工质量控制,施工更为便捷。另外,HDPE缠绕增强管的重量轻,接头少,便于运输和安装,提高了施工效率。
[0035]6、本发明施工方法中,在浇筑填充体时采用分层浇筑,这样减小填充体泡沫混凝土硬化前对涵洞的侧壁的压力作用。
[0036]下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0037]图1为本发明涵洞结构的结构示意图。
[0038]图2为本发明涵洞结构的密封加强装置的结构示意图。
[0039]图3为本发明相邻两个HDPE缠绕增强管的连接关系示意图。
[0040]图4为本发明施工方法的方法流程图。[0041 ]附图标记说明:
[0042]I 一地基;2—涵管基础;
[0043]3—路面;4 一涵管;
[0044]4-1 — HDPE缠绕增强管;4-1-1 一第一接头;
[0045]4-1-2—第二接头;4-1-3—第一凹槽;
[0046]4-1-4—第一凸棱;4-1-5—第二凹槽;
[0047]4-1-6—第二凸棱;5—填充体;
[0048]6—涵洞帽石;7—路基;
[0049]8—涵洞翼墙;9 一涵洞端墙;
[0050]10—钢筋网;11 一密封加强装置;
[0051]丨F1一第一角钢;η_2 一第二角钢;
[0052]11-3一螺检;11-4一驱动螺母;
[0053]η-5 一锁紧螺母;12 一环形钢带;
[0054]13—防渗密封结构。
【具体实施方式】
[0055]如图1所示的一种采用HDPE缠绕增强管和泡沫混凝土的涵洞结构,包括涵管基础
2、涵管4、位于涵管4两侧和上方的填充体5,以及位于填充体5上方的路面3,所述填充体5为泡沫混凝土填充体;所述涵管4包括首尾顺次连接多个HDPE缠绕增强管4-1,相邻两个所述HDPE缠绕增强管4-1连接处的内侧卷绕设置有环形钢带12,所述环形钢带12与HDPE缠绕增强管4-1之间设置有防渗密封结构13,所述环形钢带12上设置有用于对其施力进而使环形钢带12、防渗密封结构13和HDPE缠绕增强管4-1紧密贴合的密封加强装置11。
[0056]本实施例中,将泡沫混凝土和HDPE缠绕增强管4-1用于涵洞结构中,充分发挥了高密度聚乙烯与泡沫混凝土材料各自的力学优势。由于高密度聚乙烯增强管4-1具有接头少、适应地基变形能力强等优点,可有效地避免传统钢筋混凝土圆管涵管管节之间的脱开、错牙、渗漏等病害。另外,由于泡沫混凝土具有较低的密度,而HDPE缠绕增强管4-1与泡沫混凝土组成的涵洞结构将受力构件单位重量的承载能力发挥到极限。由于结构自重轻,对地基承载力要求低,可以有效解决涵管不均匀沉降和涵管塌腰问题。并且HDPE缠绕增强管4-1的抗磨蚀和锈蚀能力强,更适合于在腐蚀、磨蚀环境条件下使用;除此之外,HDPE缠绕增强管4-1的内壁光滑,对于液体流动的阻力小。
[0057]本实施例针对地基承载力较高,并且路基填筑高度不大的工况。在泡沫混凝土基础之上组装HDPE缠绕增强管4-1,并在HDPE缠绕增强管4-1两侧和顶部浇筑泡沫混凝土。针对对于地基承载力不足,并且涵顶路基填土高度不大,可能会导致工后沿行车方向在涵洞-路基过渡段产生不均匀沉降的工况,应采用浇筑泡沫混凝土对软弱地基或一部分路基填土进行置换;涵洞两侧与填土路堤之间应设置过渡段,过渡段采用台阶式衔接。
[0058]本实施例中,通过设置防渗密封结构13,能够有效确保相邻两个HDPE缠绕增强管4-1连接处的密封,防止在浇筑泡沫混凝土以形成填充体5时泡沫混凝土的泄漏;并通过密封加强装置11和环形钢带12,能够进一步确保相邻两个HDPE缠绕增强管4-1连接处的有效密封。
[0059]本实施例中,所述泡沫混凝土配合比为:在配制设计强度为1.0MPa的泡沫混凝土时,每立方材料用量,水泥、添加材料(粉煤灰和细砂)、水、气泡群:325kg、325kg、200kg、568.2L,湿容重为8.78kN/m3。其中,水泥为P042.50。在配制设计强度为1.5MPa的泡沫混凝土时,每立方材料用量,水泥、添加材料(粉煤灰和细砂)、水、气泡群:330kg、660kg、215kg、420.7L,湿容重为12.26kN/m3。其中,水泥为P042.50。
[0060]如图2所示,所述密封加强装置11包括第一角钢11-1、第二角钢11-2和螺栓11-3,所述第一角钢11-1和第二角钢11-2相对设置且均焊接在所述环形钢带12上,所述环形钢带12的两端相互搭接,所述第二角钢11-2设置在环形钢带12搭接部位的内侧端头处,所述第一角钢11-1与第二角钢11-2相平行,所述螺栓11-3的头部与所述第一角钢11-1的上表面相抵接,所述螺栓11-3依次穿过所述第一角钢11-1上的光孔和第二角钢11-2上的光孔,所述螺栓11-3上旋套有用于对所述第二角钢11-2施力以使第一角钢11-1和第二角钢11-2相互远离的驱动螺母11-4,所述驱动螺母11-4与第二角钢11-2的上表面接触配合,所述螺栓11-3上旋套有与第一角钢11-1的下表面接触配合的锁紧螺母11-5,所述第一角钢11-1卡在所述锁紧螺母11-5与螺栓11-3的头部之间。
[0061]本实施例中,所述涵管基础2采用泡沫混凝土现浇制成。并且可以采用涵管基础2对地基I较软的部位进行置换。
[0062]如图3所示,所述HDPE缠绕增强管4-1的一端设置有第一接头4-1-1,所述HDPE缠绕增强管4-1的另一端设置有第二接头4-1-2,相邻两个所述HDPE缠绕增强管4-1中一个HDPE缠绕增强管4-1的第一接头4-1-1位于另一个HDPE缠绕增强管4-1的第二接头4-1-2的内侧并相互连接。
[0063]如图4所示,所述第一接头4-1-1上设置有多个第一凹槽4-1-3和第一凸棱4-1-4,所述第二接头4-1-2上设置有多个第二凹槽4-1-5和第二凸棱4-1-6,所述第一凸棱4-1-4与第二凹槽4-1-5扣接配合,所述第二凸棱4-1-6与所述第一凹槽4-1-3扣接配合。
[0064]本实施例中,相邻两个所述HDPE缠绕增强管4-1的第一接头4-1-1和第二接头4-1-2构成相连接,进一步确保了 HDPE缠绕增强管4-1的内壁光滑无连接台阶,对于液体流动的阻力小,并且所述第一接头4-1-1和所述第二接头4-1-2之间的卡接配合迷宫密封进一步确保了相邻两个HDPE缠绕增强管4-1连接处的密封效果。
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