裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口的製作方法

2023-07-03 22:11:41 1

本實用新型涉及涵洞、通道結構工程領域，具體地指一種裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口。

背景技術：

我國公路涵洞和通道的洞口型式主要包含一字牆型和翼牆型。一字牆型主要在過人過車通道、隧道以及人工窄渠涵洞中廣泛使用。翼牆型包括八字牆式、直牆式、錐坡式等，其中八字牆式的翼牆應用最為廣泛，適用於各種水利條件的通道涵洞，是公路涵洞洞口最常見的形式。

目前，現有的常規八字牆均為現場澆築的重力式結構，由於通道結構的點式分布特點，現場澆築的方法存在質量不宜保障、施工工期長、工序繁瑣等缺點。近年來，隨著工程建設領域的需求和規模的擴大，預製涵洞領域得到了巨大的發展。但是，現有裝配化技術僅僅對涵洞洞身進行了預製構件工廠化和安裝裝配化的改進，有關通道結構洞口裝配化的資料還處於空白。因此，研製一種裝配式鋼筋混凝土八字牆洞口形式就顯得尤為必要。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口，能夠保證構件施工質量、有效節省工期。

為實現上述目的，本實用新型所設計的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口包括設置在涵洞出入口兩側的翼牆，每側的所述翼牆包括預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆，多個所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆與所述預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆自洞口向外向兩側依次組合拼裝，所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆由立牆、立牆踵板、立牆趾板和扶壁預製成一體，所述預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆由立牆、立牆踵板和立牆趾板預製成一體，所述立牆踵板從所述立牆的下邊緣垂直向後延伸形成，所述立牆趾板從所述立牆的下邊緣垂直向前延伸，所述立牆的背面靠近側邊緣處設有預埋螺杆，相鄰的二個所述立牆之間通過所述預埋螺杆固定節段間連接鋼板連接裝配。

作為優選方案，所述立牆踵板與所述立牆垂直方向的長度大於立牆趾板與所述立牆垂直方向的長度。

作為優選方案，所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆的所述立牆踵板與所述立牆平行方向的橫截面為兩邊向中間漸增的非等厚度截面，所述預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆的所述立牆踵板與所述立牆平行方向的橫截面為矩形截面。

作為優選方案，所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆的所述立牆在與所述立牆踵板連接處設有倒角。

作為優選方案，所述扶壁垂直連接所述立牆的背面與所述立牆踵板的上表面，所述扶壁在與所述立牆踵板連接處的兩側設有倒角。

作為優選方案，所述扶壁的下後邊沿與所述立牆踵板的後邊沿之間具有一定間隔。

作為優選方案，所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆在所述立牆的頂部和側面、所述立牆踵板和所述立牆趾板的側面以及所述立牆踵板的上表面上均設置有鋼筋吊環，所述預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆在所述立牆的頂部和所述立牆踵板的上表面上均設置鋼筋吊環。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口採用集中化製作預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆，通過不同組合適用於不同尺寸的各類型涵洞通道。通過預埋螺杆固定連接相鄰擋土牆的節段間連接鋼板實現裝配，其主要部件採用預製構件不受外界環境影響也能夠提高工程質量，縮短施工工期，降低工程造價，減少土地佔用和環境汙染，體現良好的經濟及社會效益。

附圖說明

圖1為採用本實用新型的優選實施例的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口的涵洞結構示意圖。

圖2為本實用新型的優選實施例的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口的一側翼牆及基礎的背面結構示意圖。

圖3為圖2中的一側翼牆及基礎的正面結構示意圖。

圖4為圖2中的一側翼牆的內側擋土牆(扶壁式擋土牆)的結構示意圖。

圖5為圖2中的一側翼牆的外側擋土牆(懸壁式擋土牆)的結構示意圖。

圖6為圖4的扶壁式擋土牆側臥方式起吊的示意圖。

圖7為圖4的扶壁式擋土牆運輸示意圖。

圖8為圖4的扶壁式擋土牆的翻轉示意圖。

圖9為圖4的扶壁式擋土牆的吊裝示意圖。

圖10為圖5的懸臂式擋土牆運輸示意圖。

圖11為圖5的懸臂式擋土牆的吊裝示意圖。

圖中各部件標號如下：預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1、預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2、立牆3、立牆踵板4、立牆趾板5、扶壁6、預埋螺杆7、節段間連接鋼板8、鋼筋吊環9、底基層10、碎石層11、水泥砂漿12。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本實用新型的優選實施例的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口包括設置在涵洞出入口兩側的翼牆(八字牆)。

請結合參閱圖2和圖3，每側的翼牆包括內側的多個預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1與外側預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2，多個預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2自洞口向外向兩側依次組合拼裝形成翼牆。預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1的個數由涵洞的高度以及預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1的節段長度共同決定。

請參閱圖4，預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1包括立牆3、立牆踵板4、立牆趾板5和扶壁6。

請參閱圖5，預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2包括立牆3、立牆踵板4和立牆趾板5。

立牆踵板4、立牆趾板5分別從立牆3的下邊緣向後、向前延伸而出，立牆踵板4、立牆趾板5與立牆3垂直，立牆踵板4的長度大於立牆趾板5的長度。立牆踵板4與立牆3的底部的連接處設有倒角，以增強立牆3與立牆踵板4之間連接強度，同時在滿足受力要求的前提下可減小立牆的厚度，改善立牆根部的應力分布，減小約9％的立牆鋼筋配置量。

從圖4和圖5中可清楚看到，預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1的立牆踵板2的橫截面為兩邊向中間漸增的非等厚度截面形式，而預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2的立牆踵板2的橫截面為矩形截面。預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1因高度較高，其擋土量較大，立牆踵板2向中間處的厚度漸增可增加立牆踵板2自身的強度以及與立牆3的連接強度。而預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2因其高度較小，其擋土量也相應較小，因此立牆踵板2可不做額外的加強結構。

預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1的扶壁6垂直連接立牆3的背面與立牆踵板4的上表面。扶壁6的設置有效地減小了擋土牆構件的整體尺寸，改善了擋土牆構件的應力分布，同時也加強了立牆3與立牆踵板4之間的連接，提高了擋土牆構件的穩定性，實現了輕便型擋土牆構件在高填土中的應用。扶壁6在與立牆踵板4連接處的兩側設有倒角，在增強扶壁6的加強效果的同時，有效地減少了約10％的扶壁厚度值和約7％的鋼筋用量，使擋土牆構件更為輕便。扶壁6的下後邊沿與立牆踵板4的後邊沿之間隔有一定間隔，如此，立牆踵板4上扶壁6下邊沿的兩側及後端均被土埋，增加了立牆踵板4的埋土面積，也增強了整體的強度和擋土牆構件的穩定性。

預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2的立牆3背面靠近側邊緣處設有預埋螺杆7，相鄰的兩個擋土牆之間通過預埋螺杆7來固定節段間連接鋼板8進行連接裝配。

預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1在其立牆2的頂部和側面、立牆踵板4和立牆趾板5的側面以及立牆踵板4的上表面均設置有鋼筋吊環9。側向起吊時通過立牆3、立牆踵板4和立牆趾板5側面的三個鋼筋吊環9進行。預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2在其立牆3的頂部和立牆踵板4的上表面設置鋼筋吊環9。

預製構件翻轉時通過立牆3側面和頂部的三個鋼筋吊環9進行，豎向起吊時通過立牆3的頂部和立牆踵板4的上表面的四個鋼筋吊環9進行。

請結合參閱圖1至圖11，本實用新型的優選實施例的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口的施工方法，具體包括以下步驟：

(a)在工廠內採用直立方式預製預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2。

在所述步驟(a)中，首先搭設預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1或預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2內鋼筋骨架；然後，根據設計圖紙搭設相應鋼模板，模板在所述鋼筋吊環9和預埋螺栓7處均需做相應的開孔措施；最後，澆築混凝土完成預製。

(b)對施工現場進行地基處理，地基處理後應滿足涵洞設計承載力要求。地基處理包括底基層10和碎石層11的施工，底基層10和碎石層11每邊均比結構寬50cm，碎石層11施工應先人工整平，後採用不小於8T的振動碾和平板振動器壓實。

(c)通過所述立牆3側面和頂部的鋼筋吊環9將所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1由直立方式翻轉至側臥方式。

在預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1運輸之前，需要先利用立牆3側面和頂部的鋼筋吊環9將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1由直立方式翻轉至側臥方式，牆高的一側朝下，扶壁6底下需設置臨時支撐措施以保障預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1側臥放置的穩定。

(d)通過立牆3、所述立牆踵板4和所述立牆趾板5側面的鋼筋吊環9將所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1起吊至運輸車上運輸。在所述運輸車到達施工現場後，利用同樣方式將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1或預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2從所述運輸車上卸下。

在所述步驟(d)中，首先通過立牆3、立牆踵板4和立牆趾板5側面的鋼筋吊環9將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1起吊至側臥於運輸車上與車斜交，通過立牆3和立牆踵板4頂部的鋼筋吊環9將預製懸臂式鋼筋混凝土擋土牆2起吊平放至運輸車上與車平行，並在運輸車上設置相應輔助設施固定預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1或預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2；然後，通過運輸車將預製擋土牆構件運輸至施工現場；再通過立牆3、立牆踵板4和立牆趾板5側面的鋼筋吊環9將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1從運輸車上卸下，通過立牆3和立牆踵板4頂部的鋼筋吊環9將預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2從運輸車上卸下。

(e)通過立牆3側面和頂部的鋼筋吊環9將所述預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1由側臥方式翻轉至直立方式，並將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2起吊放至施工現場指定存放位置。

(f)在碎石層11頂面預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1或預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2安裝寬度範圍內澆築5cm厚水泥砂漿12，在水泥砂漿12表面刮平後，並在砂漿凝固前立即通過立牆3和立牆趾板5頂部的鋼筋吊環9將預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1或預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2吊裝就位，以增強擋土牆構件底部的摩阻力，提高八字牆整體的抗滑力。

在所述步驟(f)中，根據涵洞的牆高由洞口向外向兩側依次吊裝預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2，先吊裝一個或多個預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1，最外側吊裝一個預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2。

(g)重複步驟(f)，直至組成洞口八字牆的所有預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2均安裝就位。

在所述步驟(g)完成後，檢測預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆1和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆2的定位，並對不滿足要求的進行調整。

(h)在相鄰兩預製擋土牆構件背後的預埋螺杆7處安裝並固定節段間連接鋼板8，使相鄰預製擋土牆構件之間形成連接。

(i)在相鄰兩預製擋土牆構件之間的節段縫隙內進行防水處理。相鄰兩預製擋土牆構件之間的節段縫隙內填塞瀝青麻絮，縫隙外側採用防水砂漿勾縫。

(j)牆背回填土的施工，回填區內採用砂礫石填充。

在所述步驟(j)中，裝配式鋼筋混凝土八字牆的牆背回填範圍內禁止採用重型機械壓實，應採用小型壓實設備在扶壁6兩側對稱填築、分層壓實。

本實用新型的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口採用全斷面預製、分階段拼裝的結構形式，預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆為結構獨特的非常規輕型結構形式，具有結構新穎、施工速度快、適用性廣等特點，適用於裝配式箱型涵洞和蓋板涵。

與現有技術相比較，本實用新型的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口的優點主要體現在以下幾個方面：一是翼牆採用工廠集中預製，不受外界環境影響，構件施工質量能夠保證；二是增設扶壁有效的減小了立牆厚度，減小了預製標準件重量，便於運輸吊裝；三是翼牆的預製構件現場吊裝拼接，施工操作簡易，施工速度快；四是施工現場無汙染，環境影響小；五是可有效的節省工期，提高經濟效益。

本實用新型的裝配式鋼筋混凝土八字牆型涵洞洞口採用集中化製作預製扶壁式鋼筋混凝土擋土牆和預製懸壁式鋼筋混凝土擋土牆，共8種標準化構件，通過不同組合適用於1.0m到4.5m各類型涵洞通道。通過預埋螺杆固定連接相鄰擋土牆的節段間連接鋼板實現裝配，其主要部件採用預製構件不受外界環境影響也能夠提高工程質量，縮短施工工期，降低工程造價，減少土地佔用和環境汙染，體現良好的經濟及社會效益。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。