变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥制造技术

本发明专利技术涉及一种变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥。波纹板桥涵由于板厚、波纹尺寸及成形工艺等条件限制而跨度受限。本发明专利技术的钢波纹板拱形结构由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元在纵轴向上通过高强螺栓连接而成；钢波纹板拱形结构顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构，钢波纹板增强结构由多节增强结构单元通过拱上变位铰连接而成；钢波纹板拱形结构两端拱脚处通过拱上变形铰与拼装式基础相连。本发明专利技术便于制造和安装，施工周期短，成本低，刚度增大且跨径增加，变位铰结构较大的变形能力能够与钢波纹板协同变形，共同适应基础大变位，满足桥涵的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥
本专利技术涉及一种钢波纹板拱桥结构，具体涉及一种变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥。
技术介绍
钢波纹板桥涵作为一种典型的空间结构，与传统的钢混凝土桥涵和小跨径桥梁相比，钢波纹板桥涵具有强度高、耐久性好、受力性能好、抗变形能力强、施工简便、工期短、美观等特点，已经成为公路桥涵的主要方式。如何发挥钢波纹结构的良好柔度和高强度优势，特别是钢波纹板桥涵在软土、膨胀土、冻融土、湿陷性黄土等特殊地基的地区实现更大跨径，满足更高的安全要求，以及在防灾、减灾、应急、抢险时发挥其不可替代的作用，是近年来桥涵设计人员研究的热点。传统的波纹板桥涵由于钢波纹板板厚、波纹尺寸及波纹成形工艺等条件的限制，其跨越能力受到一定的限制，特别是在地质条件差、环境比较恶劣的地区跨越能力不能满足实际工程的要求。而且在某些有不均匀沉降的特殊环境地区，传统混凝土地基的适应性较差，导致钢波纹管连接部位损坏，严重影响了波纹钢涵洞的使用性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，可实现较大的跨度，同时上部结构能够适应基础大变位，满足桥涵的使用要求。本专利技术所采用的技术方案为：变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，其特征在于：包括钢波纹板拱形结构、拼装式基础、钢波纹板增强结构及拱上变位铰；钢波纹板拱形结构由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元在纵轴向上通过高强螺栓连接而成；钢波纹板拱形结构顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构，钢波纹板增强结构由多节增强结构单元通过拱上变位铰连接而成；钢波纹板拱形结构两端拱脚处通过拱上变形铰与拼装式基础相连。拱上变位铰为曲面变位铰，由连接凸板、连接凹板通过周圈布置的短连接螺栓及长连接螺栓连接而成；连接凸板凸侧与连接凹板凹侧相对布置，连接凸板与连接凹板外缘间连接螺栓处留有间隙；连接凸板与连接凹板平面侧设置栓钉，栓钉浇于钢波纹板增强结构内形成可靠连接。连接凸板和连接凹板的曲面为柱面、球面或椭球面。拱上变位铰为板式变位铰，由两块连接板相对放置、通过周圈布置的短连接螺栓及长连接螺栓连接而成；连接板一侧有凹盆，凹盆相对放置时形成的空腔，空腔内设置叠层橡胶；另一侧设置栓钉，栓钉浇于钢波纹板增强结构内形成可靠连接。钢波纹板增强结构的截面形状为矩形或弧形，拱上变位铰的截面形状与钢波纹板增强结构的截面形状相同。钢波纹板增强结构通过槽形钢焊接方式或者螺栓连接方式固接于钢波纹板拱形结构拱外波峰上；采用槽形钢焊接方式时，往槽形钢钢槽内浇注混凝土，浇注的混凝土为常规混凝土、可塑性混凝土或钢筋混凝土。钢波纹板增强结构与钢波纹板拱形结构有粘结作用，钢波纹板拱形结构外侧增设栓钉增加粘结作用。钢波纹板拱形结构、钢波纹板增强结构及拱上变位铰均涂覆有防腐涂层，或设置防护层。本专利技术具有以下优点：1.钢波纹板拱形结构由多节波纹钢板通过高强螺栓交错拼装而成，不仅增加了波纹板涵洞的强度，减少了制造成本、便于叠置捆扎，存放运输方便，适合地形条件复杂、作业面小等施工环境，施工简单、快速。2.拱上增强结构可由混凝土、塑性混凝土或者钢筋混凝土浇注而成，能对钢波纹板结构起增强作用，与其共同承力，协同变形，有效提高钢波纹板结构的刚度，增加拱形结构的跨越能力。同时，增强结构可以工厂分段预制而成，现场拼装，缩短工期，大大提升施工效率。3.波纹板连接时，采用腰型孔端与圆孔端连接，可以实现设定的活动位移量；拱上及两侧拱角处设置多个变位铰，变位铰均可实现有限变位功能。可适应拱结构的大位移，可满足荷载及变形的需要，对基础大变位适应能力强。附图说明图1是本专利技术主视图。图2是本专利技术变位铰（A）大样图。图3是本专利技术主视图中1-1截面图。图4是本专利技术变位铰（B）大样图。图5是本专利技术主视图主视图中2-2截面图。图6是本专利技术主视图主视图中3-3截面图。图中，1-钢波纹板拱形结构，2-钢波纹板增强结构，3-拼装式基础，4-连接凸板，5-连接凹板，6-短连接螺栓，7-长连接螺栓，8-连接板，9-叠层橡胶，10-栓钉，11-槽形钢，12-拱上变位铰。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及的一种变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，包括钢波纹板拱形结构1、拼装式基础3、钢波纹板增强结构2及拱上变位铰12。钢波纹板拱形结构1由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元纵向通过高强螺栓连接而成。钢波纹板拱形结构1顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构2，可在工厂预制，现场拼装即可。钢波纹板增强结构2由多节（最多不超过四节）增强结构单元通过（最多不超过3个）拱上变位铰12连接而成。钢波纹板增强结构2通过槽形钢10焊接方式（图6a）或者螺栓连接方式（图6b、c）固接于钢波纹板拱形结构1拱外波峰上；采用槽形钢10焊接方式时，往槽形钢10钢槽内浇注混凝土，浇注的混凝土为常规混凝土、可塑性混凝土或钢筋混凝土。钢波纹板增强结构2与钢波纹板拱形结构1有粘结作用，必要时，钢波纹板拱形结构1外侧增设栓钉增加粘结作用。钢波纹板拱形结构1两端拱脚处通过拱上变形铰12与拼装式基础3相连。拱上变位铰12包括两种结构形式：1、曲面变位铰，参见图2和3，由连接凸板4、连接凹板5通过周圈布置的短连接螺栓6及长连接螺栓7连接而成；连接凸板4凸侧与连接凹板5凹侧相对布置，连接凸板4与连接凹板5外缘间连接螺栓处留有间隙；连接凸板4与连接凹板5平面侧设置栓钉10，栓钉10浇于钢波纹板增强结构2内形成可靠连接。连接凸板4和连接凹板5的曲面为柱面、球面或椭球面。2、2、板式变位铰，参见图4和5，由两块连接板8相对放置、通过周圈布置的短连接螺栓6及长连接螺栓7连接而成；连接板8一侧有凹盆，凹盆相对放置时形成的空腔，空腔内设置叠层橡胶9；另一侧设置栓钉10，栓钉10浇于钢波纹板增强结构2内形成可靠连接。钢波纹板增强结构1的截面形状为矩形、弧形（低弧或高弧）及其它可实现的形状，拱上变位铰12的截面形状与钢波纹板增强结构2的截面形状相同。钢波纹板拱形结构1、钢波纹板增强结构2及拱上变位铰12均涂覆有防腐涂层，或设置防护层。拱上变位铰12处应采取密封措施。本专利技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本专利技术说明书而对本专利技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本专利技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，其特征在于：包括钢波纹板拱形结构（1）、拼装式基础（3）、钢波纹板增强结构（2）及拱上变位铰（12）；钢波纹板拱形结构（1）由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元在纵轴向上通过高强螺栓连接而成；钢波纹板拱形结构（1）顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构（2），钢波纹板增强结构（2）由多节增强结构单元通过拱上变位铰（12）连接而成；钢波纹板拱形结构（1）两端拱脚处通过拱上变形铰（12）与拼装式基础（3）相连。

【技术特征摘要】
1.变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，其特征在于：包括钢波纹板拱形结构（1）、拼装式基础（3）、钢波纹板增强结构（2）及拱上变位铰（12）；钢波纹板拱形结构（1）由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元在纵轴向上通过高强螺栓连接而成；钢波纹板拱形结构（1）顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构（2），钢波纹板增强结构（2）由多节增强结构单元通过拱上变位铰（12）连接而成；钢波纹板拱形结构（1）两端拱脚处通过拱上变形铰（12）与拼装式基础（3）相连；拱上变位铰（12）为曲面变位铰，由连接凸板（4）、连接凹板（5）通过周圈布置的短连接螺栓（6）及长连接螺栓（7）连接而成；连接凸板（4）凸侧与连接凹板（5）凹侧相对布置，连接凸板（4）与连接凹板（5）外缘间连接螺栓处留有间隙；连接凸板（4）与连接凹板（5）平面侧设置栓钉（10），栓钉（10）浇于钢波纹板增强结构（2）内形成可靠连接。2.根据权利要求1所述的变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，其特征在于：连接凸板（4）和连接凹板（5）的曲面为柱面、球面或椭球面。3.变位铰式带肋增强型钢波纹板拱桥，其特征在于：包括钢波纹板拱形结构（1）、拼装式基础（3）、钢波纹板增强结构（2）及拱上变位铰（12）；钢波纹板拱形结构（1）由周向多节波纹板片通过螺栓连接拼装形成拱形单元，然后将多个拱形单元在纵轴向上通过高强螺栓连接而成；钢波纹板拱形结构（1）顶面纵向间断布置多道钢波纹板增强结构（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佐，彭泽友，王永祥，胡月伟，滕文刚，史春娟，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，西安中交土木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61