技术领域
[0001] 本实用新型涉及
火力发电厂技术领域，具体来说是一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板。
背景技术
[0002] 随着我国环境保护力度的加强和节能减排工作的大力开展，粉尘的排放控制日益受到重视，形成一系列火力发电厂露天煤场的防尘封闭改造项目，而在煤场封闭改造的工程中一般都伴随着煤场区域道路的重新规划。
[0003] 通常，在煤场区域附近布置有地下输煤廊道，且煤场区域道路多用于通行重载输煤车辆，其可能会出现重新规划的重载输煤车辆所行驶的厂区道路需要通过地下输煤廊道(浅埋廊道)的上方。由于已建浅埋廊道埋深较浅且原设计并未考虑重载车辆通行的荷载，重车通行时，浅埋廊道顶面及
侧壁都存在安全隐患，部分工程经验算已经超过了结构的承载力极限和正常使用极限，如采取直接对道路下方廊道进行结构加固的方式，加固施工势必导致地下廊道长时间的运行中断，且
费用较高、可靠性较差。另外，针对于不同规模的煤场而言，其涉及通行重载车辆的载(自)重也存在较大差异，以致于在浅埋廊道上的加固并不是简单的加放垫板即可实现。
[0004] 因此，如何研究出一种重载车通行的跨越板及其设计方法已经成为急需解决的技术问题。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是为了解决
现有技术中重载车通过浅埋廊道上方对浅埋廊道造成损坏的
缺陷，提供一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板来解决上述问题。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
[0007] 一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板，包括浅埋廊道，还包括承重跨越板，所述的浅埋廊道两侧侧壁外均设有强化地基，承重跨越板安装在两个强化地基上，承重跨越板的顶部超出地面，承重跨越板的下表面为“几”字形；
[0008] 所述的承重跨越板包括左
支撑地基梁、顶板和右支撑地基梁，顶板为
钢筋
混凝土单向受力板，左支撑地基梁和右支撑地基梁分别安装在顶板的两侧，左支撑地基梁和右支撑地基梁分别通过垫层安装在两个强化地基上，顶板的下表面为凹形结构，顶板下表面的标高高于浅埋廊道上表面的标高，顶板的下表面与浅埋廊道的上表面之间设有空腔。
[0009] 所述的浅埋廊道两侧侧壁外填土均
压实处理为强化地基。
[0010] 所述的浅埋廊道两侧侧壁外填土均换填砂石自然放坡处理为强化地基。
[0011] 所述的左支撑地基梁、顶板、右支撑地基梁为
钢筋混凝土整体浇筑结构。
[0012] 所述的左支撑地基梁上表面与地面之间设有坡道。
[0013] 有益效果
[0014] 本实用新型的一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板，与现有技术相比避免了重载车下压力对已有浅埋廊道结构的损坏，同时避免了传统廊道结构加固的方式对廊道运行造成的影响；通过本实用新型所述的设计方法，使得针对不同规格的重载车能够设计出不同规格的跨越板，进一步保证了重载车通行安全性。
[0015] 当有重载车辆跨越浅埋廊道的需要时，可以通过跨越板将车辆荷载分散并传递至廊道两侧地基上，避免廊道顶板直接承受车辆荷载。无需对廊道结构进行加固同时实现了重载车辆的通行需求，且跨越板采用浅埋方式，施工不影响地下廊道正常使用，保证电厂的持续运行，节省了工程量，缩短了施工工期，极大的加大工程进度，具有较高的经济价值。
附图说明
[0016] 图1为本实用新型的结构俯视图；
[0017] 图2为图1的A-A剖视图；
[0018] 图3为本实用新型所涉及设计方法的设计分析图；
[0019] 其中，1-承重跨越板、2-左支撑地基梁、3-右支撑地基梁、4-顶板、5-浅埋廊道、6-强化地基、7-垫层、8-坡道、9-空腔。
具体实施方式
[0020] 为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的
实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
[0021] 如图1和图2所示，本实用新型所述的一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板，包括浅埋廊道5，已建廊道原设计埋置深度较浅且未考虑重车通行荷载，当重载车辆的荷载直接作用于廊道顶面覆土，经验算廊道顶板及侧壁的极限承载能力无法满足新增荷载作用，如采用直接对廊道进行结构加固的方式，加固施工费用较高、可靠性较差，且会导致地下廊道长时间的运行中断。
[0022] 基于此设计了承重跨越板1。浅埋廊道5两侧侧壁外均设有强化地基6，承重跨越板1安装在两个强化地基6上。两侧的强化地基6作为整个跨越板1 的
基础体系，浅埋于浅埋廊道5两侧的加强地基6上，强化地基6位于支撑地基梁(左支撑地基梁2和右支撑地基梁3)下方，由于原浅埋廊道5两侧为回填土，为防止跨越板1出现较大的沉降，需要对地基主要受力层进行换填处理，换填处理后，可使地基反力消散的更快，附加
应力对原有浅埋廊道5侧壁的压力也可以更小。
[0023] 承重跨越板1的顶部超出地面，承重跨越板1的下表面为“几”字形，即承重跨越板1的顶板4布置于浅埋廊道5上方，并与浅埋廊道5顶面之间为脱空状态，这种脱空设计可以确保重载车的荷载完全不会作用于浅埋廊道5的顶板，从而实现通过跨越板进行重载车应力分散、保护浅埋廊道5的目的。
[0024] 如图2所示，承重跨越板1包括左支撑地基梁2、顶板4和右支撑地基梁 3，顶板4为
钢筋混凝土单向受力板，左支撑地基梁2和右支撑地基梁3分别安装在顶板4的两侧，三者可以为整体浇筑结构，降低顶板4端部负弯矩，减少顶板4工程量，降低工程造价。左支撑地基梁2和右支撑地基梁3分别通过垫层7安装在两个强化地基6上，顶板4的下表面为凹形结构，顶板4下表面的标高高于浅埋廊道5上表面的标高，顶板4的下表面与浅埋廊道5的上表面之间设有空腔9。
[0025] 其中，浅埋廊道5两侧侧壁外可以将填土压实处理为强化地基6，也可以在浅埋廊道5两侧侧壁外填土换填为砂石自然放坡处理为强化地基6。同时，为了方便载重车通行，在左支撑地基梁2(右支撑地基梁3)上表面与地面之间还可以设有坡道8。
[0026] 在实际使用时，承重跨越板1的设置可以合理的传递车辆荷载，将原本直接作用于浅埋廊道5顶面的集中荷载传递并转换成作用在浅埋廊道5侧壁外的均布面荷载作用在强化地基6上，经由强化地基6再次向下分散传递，最终仅对浅埋廊道5侧壁形成较小的
水平侧压力。荷载的传递过程中，车辆轮压的集中荷载转换成均布面荷载，这一过程实现了集中重载的第一次分散，均布面荷载在强化地基6中向下传递进一步应力扩散，扩散至浅埋廊道5埋置的深度对侧壁产生水平侧应力，这一过程实现了对荷载的第二次分散。
[0027] 在此，为应对不同规格的重载车能够设计不同规格的跨越板，进一步保证了重载车通行安全性，如图3所示，在此还提供一种用于火力发电厂地下输煤浅埋廊道的重载车通行跨越板的设计方法，包括以下步骤：
[0028] 第一步，重载
车轮胎下压力的应力传递分析。
[0029] 根据重载车轮胎对承重跨越板1的下压力，分析承重跨越板1的应力传递、浅埋廊道5侧壁的附加应力，其具体步骤如下：
[0030] (1)轮胎轮压计算参数设置，设定重载车辆轮压P(kN)，其可通过查询不同车辆信息得到；
[0031] 设定车辆轮压通过车轮集中传递到顶板4上，轮压集中荷载P在顶板4上宽度为b(m)、长度为a(m)的范围内均匀分布，将集中荷载P等效为作用在顶板 4上的每米板带均布荷载q0(kPa/m)，计算等效板带垂直于顶板4跨径方向，计算等效板带垂直于顶板4跨径方向，[0032] 轮压分布范围参数a、b计算方法如下：
[0033] 沿顶板4跨径方向的分布宽度b的取值：b＝b1，
[0034] 垂直顶板4跨径方向的分布宽度a的取值：
[0036] 车轮作用在板的支撑处时，a＝a1+h，
[0037] 其中a1(m)、b1(m)为垂直于顶板4跨径和平行于跨径方向的车轮着地尺寸，可通过查询不同车辆、轮胎信息得到；l(m)、h(m)为顶板4的计算跨径、顶板 4厚度，l取决于需要浅埋廊道的实际宽度B(m)，当地下廊道宽度B≤6m时取 l＝B+3，当地下廊道宽度6＜B≤10m时取l＝B+4，顶板4厚度 顶板4沿跨径方向
定位与下方浅埋廊道宽度方向中心对齐。
[0038] (2)顶板4每米板带宽度上作用的均布荷载q0，通过左支撑地基梁2和右支撑地基梁3传递，在强化地基6顶面产生条形均布荷载p0(kPa/m)，
[0039]
[0040] 其中，c(m)为左支撑地基梁2和右支撑地基梁3的截面宽度，当地下廊道宽度B≤6m时取c＝2，当地下廊道宽度6＜B≤10m时取c＝3；N为同时作用在顶板4上的车轮个数，对于常规车辆N＝2。
[0041] (3)浅埋廊道5侧壁水平附加应力σx计算参数设置，
[0042] 条形均布荷载p0作用在强化地基6顶面上，均布荷载中点与浅埋廊道5侧壁之间的水平距离为x(m)，左支撑地基梁2或右支撑地基梁3底面至廊道5侧壁任意高度A点的垂直距离为z(m)，条形均布荷载p0作用通过强化地基6向下传递水平附加应力σx；
[0043] (4)条形均布荷载p0在浅埋廊道5侧壁任意高度A点产生的水平附加应力σx，其计算公式如下：
[0044]
[0045] 其中， 随着A点深度变化z变深，σx逐渐减小。
[0046] 第二步，进行承重跨越板1的设计：根据浅埋廊道5的尺寸设计承重跨越板1及强化地基6尺寸。其具体步骤如下：
[0047] (1)设定As、A's为顶板4跨径方向底部、顶部设置纵向钢筋截面面积，顶板4跨径方向每米板带配筋设计方法如下：
[0048]
[0049] α1fcbx＝fyAs-f'yA's，
[0050] 其中，M为q0作用下最大跨中计算弯矩设计值；fc为混凝土轴心抗压强度设计值，具体数值根据所用混凝土强度等级查询相关规范得知；α1为系数，当混凝土强度等级不超过C50时，α1＝1.0；b为计算板带宽度1m；a's为顶部纵向钢筋合力点至顶板4顶面的距离，as为底部纵向钢筋合力点至顶板4底面的距离：当纵向钢筋一排布置时as＝a's＝0.045，当纵向钢筋两排布置时as＝a's＝0.07； h0＝h-as；
[0051] 设定垂直于板径方向配筋按照直径20的钢筋间距200mm构造设置；
[0052] 左支撑地基梁2和右支撑地基梁3作为承重跨越板1与强化地基6的连接，按照刚性体进行设计，地基梁采用浅埋方式，埋深1m，高出地面部分高度0.3m，截面高度H＝1+0.3，即1.3m；地基梁顶部及底部钢筋按照直径20的钢筋间距 150mm构造设置，箍筋按照直径12的钢筋间距200mm构造设置。
[0053] 为了验证其安全性，条形均布荷载p0对浅埋廊道5侧壁产生的水平向的附加应力σx，即为重载车辆通过承重跨越板1时浅埋廊道5侧壁受到的水平附加应力σx；通过
有限元分析软件对浅埋廊道5建模并施加采用本方法计算得到的水平附加应力σx，即实现对浅埋廊道5侧壁进行承载力复核，确保重载车通行时浅埋廊道5侧壁的结构安全性。
[0054] (2)强化地基6设计方法：
[0055] 强化地基6计算参数设置，强化地基6深度为Z,强化后的地基承载力强度为fa，强化前原土的承载力强度为fab：
[0056] 强化地基承载力强度fa应满足：p0≤fa；
[0057] 强化前原土的承载力强度fab应满足：
[0058] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的
权利要求书及其等同物界定。
