一种钢波纹板平顶涵洞结构论文和设计-王志宏

全文摘要

一种钢波纹板平顶涵洞结构，属于涵洞结构技术领域，用于加大涵洞利用空间。技术方案是：涵洞的两侧分别有垂直的立墙，每侧立墙的两侧为平行的钢波纹板，两侧的钢波纹板中间浇注混凝土或钢筋混凝土，顶板为单层的钢波纹板，或钢波纹板混凝土组合体，立墙上端面与顶板的下底面之间由型钢连接件相连接，立墙下端有钢底板，立墙下端两侧的钢波纹板与钢底板焊接连接，立墙的下端与底座相连接。本实用新型采用预制拼装的钢混组合构件，可以充分发挥钢波纹板的重量轻、抗压抗拉能力强、施工快速方便的特点，结构采用平顶可以解决现有的钢波纹板圆弧形顶面影响空间利用率的问题，在加固和维修旧涵洞时更具有实用性。

主设计要求

1.一种钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：它包括立墙（1）、顶板（2）、底座（3）、型钢连接件（4）、钢底板（5），涵洞的两侧分别有垂直的立墙（1），每侧立墙（1）的两侧为平行的钢波纹板（6），两侧的钢波纹板（6）中间浇注混凝土（7）或钢筋混凝土，顶板（2）为单层的钢波纹板（6），或钢波纹板混凝土组合体（8），立墙（1）上端面与顶板（2）的下底面之间由型钢连接件（4）相连接，立墙（1）下端有钢底板（5），立墙（1）下端两侧的钢波纹板（6）与钢底板（5）焊接连接，立墙（1）的下端与底座（3）相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述型钢连接件（4）为Z字形连接件，Z字形连接件中间宽边平放在立墙（1）的顶端，一个窄边与立墙（1）侧面的钢波纹板（6）贴紧，另一个窄边与顶板（2）上的槽钢（9）紧贴，型钢连接件（4）的两个窄边上分别有连接孔，通过螺栓把立墙（1）与顶板（2）连接起来。

3.根据权利要求1所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述顶板（2）的两侧分别有槽钢（9），槽钢（9）横向放置，槽钢（9）的凹槽朝向顶板（2）的中心，顶板（2）的钢波纹板（6）两侧嵌入到槽钢（9）的凹槽中。

4.根据权利要求3所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述顶板（2）为单层钢波纹板（6），相邻的单层钢波纹板（6）顶板（2）之间采用搭接，或采用扁钢法兰（10）相连接。

5.根据权利要求3所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述顶板（2）为钢波纹板混凝土组合体（8），相邻的钢波纹板混凝土组合体（8）顶板（2）之间利用弧形螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述底座（3）为整体的混凝土底板（11），立墙（1）下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓（14）的预埋件，预埋件与混凝土底板（11）通过地脚螺栓（14）浇注为一体。

7.根据权利要求1所述的钢波纹板平顶涵洞结构，其特征在于：所述底座（3）为两条混凝土梁（12），两条混凝土梁（12）分别在两侧的立墙（1）的下部，两条混凝土梁（12）沿着涵洞的长度方向，立墙（1）下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓（14）的预埋件，预埋件与混凝土梁（12）通过地脚螺栓（14）浇注为一体。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用钢波纹板建构的涵洞，属于涵洞结构技术领域。

背景技术

钢波纹板是一种新型的建筑材料，波纹钢本身的延展性好，抗变形能力强，同时安装快捷方便，节省工期，还具有成本低、利于环保等优点，因此在地下交通工程和市政工程中，大量采用钢波纹板制作的管涵作为隧道、地下通道和地下管道具有很大的优势。目前，现有的波纹钢管结构的隧道、涵洞等均为弧形顶面，目的是发挥波纹钢管的抗压、抗拉特性和施工方便、快速的优点。但是也存在影响上部空间利用率的缺点。此外，有些涵洞老化，混凝土脱落，或是某些原因发生变形损坏，需要进行维修加固，如果顶面使用圆弧形波纹管，其上部断面尺寸缩小比较多，影响使用。因此在采用钢波纹板进行涵洞修建中，很多情况下需要解决如何减小钢波纹板圆弧形顶面对空间利用率的影响的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢波纹板平顶涵洞结构，这种涵洞结构可以充分发挥钢波纹板的重量轻、抗压抗拉能力强、施工快速方便的特点，同时可以减少钢波纹板圆弧形顶面对空间利用率的影响。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种钢波纹板平顶涵洞结构，它包括立墙、顶板、底座、型钢连接件、钢底板，涵洞的两侧分别有垂直的立墙，每侧立墙的两侧为平行的钢波纹板，两侧的钢波纹板中间浇注混凝土或钢筋混凝土，顶板为单层的钢波纹板，或钢波纹板混凝土组合体，立墙上端面与顶板的下底面之间由型钢连接件相连接，立墙下端有钢底板，立墙下端两侧的钢波纹板与钢底板焊接连接，立墙的下端与底座相连接。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述型钢连接件为Z字型连接件，Z字形连接件中间宽边平放在立墙的顶端，一个窄边与立墙侧面的钢波纹板贴紧，另一个窄边与顶板槽钢紧贴，型钢连接件的两个窄边上分别有连接孔，通过螺栓把立墙与顶板连接起来。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述顶板的两侧分别有槽钢，槽钢横向放置，槽钢的凹槽朝向顶板的中心，顶板的钢波纹板两侧嵌入到槽钢的凹槽中。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述顶板为单层钢波纹板，相邻的单层钢波纹板顶板之间采用搭接，或采用扁钢法兰相连接。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述顶板为钢波纹板混凝土组合体，相邻的钢波纹板混凝土组合体顶板之间利用弧形螺栓连接。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述底座为整体的混凝土底板，立墙下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓的预埋件，钢底板与混凝土底板通过预埋件地脚螺栓连接为一体。

上述钢波纹板平顶涵洞结构，所述底座为两条混凝土梁，两条混凝土梁分别在两侧的立墙的下部，两条混凝土梁沿着涵洞的长度方向，立墙下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓的预埋件，钢底板与混凝土梁通过预埋件地脚螺栓连接为一体。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用钢波纹板与混凝土组合的立墙，发挥了钢波纹板和混凝土各自的优点，增强了结构的强度和抗压、抗拉性能；结构的顶面采用平面钢波纹板，不但具有钢波纹板的优点，还增加了结构的空间。

本实用新型采用预制拼装的钢混组合构件，可以充分发挥钢波纹板的重量轻、抗压抗拉能力强、施工快速方便的特点，结构采用平顶可以解决现有的钢波纹板圆弧形顶面影响空间利用率的问题，在加固和维修旧涵洞时更具有实用性。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的另一种结构示意图；

图3是本实用新型的第三种结构示意图；

图4是本实用新型的第四种结构示意图；

图5是型钢连接件的示意图；

图6是钢底板的连接示意图。

图中标记如下：立墙1、顶板2、底座3、型钢连接件4、钢底板5、钢波纹板6、混凝土7、钢波纹板混凝土组合体8、槽钢9、扁钢法兰10、混凝土底板11、混凝土梁12、筋板13、地脚螺栓14。

具体实施方式

本实用新型由立墙1、顶板2、底座3、型钢连接件4、钢底板5组成。

图1、2、3、4显示，涵洞的两侧分别有垂直的立墙1，立墙1为钢波纹板6和混凝土7的组合结构件。立墙1的两侧为平行的钢波纹板6，两侧的钢波纹板6中间浇注混凝土7或钢筋混凝土。

图1、3显示，涵洞的上端为顶板2，顶板2为单层的钢波纹板，相邻顶板2之间采用搭接，或采用扁钢法兰10相连接。

图2、4显示，涵洞的上端顶板2为钢波纹板混凝土组合体8，相邻钢波纹板混凝土组合体8之间利用弧形螺栓连接。

图1、2、3、4显示，顶板2的两侧分别有槽钢9，槽钢9横向放置，槽钢9的凹槽朝向顶板2的中心，顶板2的钢波纹板两侧嵌入到槽钢9的凹槽中。

图1、2、3、4、5、6显示，立墙1上端面与顶板2的下底面之间由型钢连接件4相连接，立墙1下端有钢底板5，立墙1下端两侧的钢波纹板6与钢底板5焊接连接，立墙1的下端与底座3相连接,钢底板5与立墙1下端连接处焊接有筋板13，使钢底板5与立墙1连接更加牢固。

图1、2显示，底座3为整体的混凝土底板，立墙1下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓14的预埋件，预埋件与混凝土底板通过地脚螺栓14浇注为一体。

图3、4显示，底座3为两条混凝土梁12，两条混凝土梁12分别在两侧的立墙1的下部，两条混凝土梁12沿着涵洞的长度方向，立墙1下端两侧分别浇筑有带地脚螺栓14的预埋件，预埋件与混凝土梁12通过地脚螺栓14浇注为一体。

图5显示，型钢连接件4为Z字型连接件，Z字形连接件中间宽边平放在立墙1的顶端，一个窄边与立墙1侧面的钢波纹板6贴紧，另一个窄边与顶板2槽钢9紧贴，型钢连接件4的两个窄边上分别有连接孔，通过螺栓把立墙1与顶板2连接起来。

本实用新型的一个实施例如下：

立墙1的高度为3500mm，立墙1两侧的钢波纹板6的厚度分别为3.5mm，立墙1中间的混凝土7厚度为200mm；

顶板2的钢波纹板6的厚度为7mm；

顶板2的钢波纹板混凝土组合体8的厚度为200mm；

槽钢9的规格为80*43*8mm；

混凝土底板11的宽度为4000mm，高度为400mm；

混凝土梁12的宽度为800mm，高度为400mm；

地脚螺栓14的直径为20mm，长度为300mm。

设计图

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