一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法 |
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| 申请号 | CN202210725568.4 | 申请日 | 2022-06-24 | 公开(公告)号 | CN115162220B | 公开(公告)日 | 2023-11-24 |
| 申请人 | 广东粤路勘察设计有限公司; | 发明人 | 张海俊; 林立新; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及涵洞设计施工技术领域，尤其是涉及一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排 水 能 力 的方法，包括以下步骤：S1、开挖工作坑；S2、在工作坑底部设置端墙、反力墙，且在反力墙安装顶进系统；S3、在工作坑 侧壁 插入 导轨 ；S4、将圆管涵吊装穿过端墙预留的通道，且令导轨与圆管涵内周滑动连接，再通过顶进系统将圆管涵顶进工作坑侧壁；S5、将位于圆管涵内周的旧盖板涵及 土壤 进行清除；S6、下一个圆管涵通过止水圈、 法兰 与上一个圆管涵相连接，再通过顶进系统将下一个圆管涵顶进工作坑侧壁；S7、通过密封系统在相邻两个圆管涵接缝处注入热 沥青 封闭接缝。本申请能在无需封闭交通的前提下，将旧盖板涵更换为孔径更大的圆管涵以提高排水能力。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法技术领域[0001] 本申请涉及涵洞设计施工技术领域，尤其是涉及一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法。 背景技术[0002] 盖板涵是指洞身由盖板、台帽、涵台、基础和伸缩缝等组成的建筑，其因具有施工技术较简单、盖板可以集中制造等优势，被广泛应用路基排水系统中。而部分建成时间比较久远的盖板涵，其孔径设计尺寸较小（小于1米），容易导致排水能力不足，从而导致路基路面时常泡水损害，影响交通安全。 [0003] 为了提高排水能力，常规改造方案是对旧路基进行交通封闭，开挖路基，将旧盖板涵更换为孔径更大的圆管涵，从而提高排水能力。 [0004] 但是，在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题，常规改造方案需要封闭或者半封闭交通，对于一些交通主动脉，这种改造方案严重影响了通行能力，给社会造成负面的影响；因此，可作进一步改善。 发明内容[0005] 为了在无需封闭交通的前提下，将旧盖板涵更换为孔径更大的圆管涵以提高排水能力，本申请提供一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法。 [0006] 一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法，包括以下步骤：S1、开挖工作坑：在路基一侧且位于旧盖板涵端部处开挖工作坑；S2、设置顶进结构：在工作坑底部且位于旧盖板涵端部外侧设置端墙，且端墙预留有供圆管涵穿过的通道，在工作坑底部且位于端墙外侧设置反力墙，且在反力墙安装用于推动圆管涵移动插入工作坑侧壁的顶进系统；S3、设置导轨：在工作坑侧壁插入导轨，且令导轨设置在旧盖板涵顶部；S4、顶进圆管涵：先通过吊装系统将预制好的圆管涵吊装穿过端墙预留的通道，且令导轨与圆管涵内周滑动连接，再通过顶进系统将圆管涵顶进工作坑侧壁；S5、清除旧盖板涵及土壤：将位于圆管涵内周的旧盖板涵及土壤进行清除；S6、连接圆管涵：先通过吊装系统将下一个圆管涵吊装穿过端墙预留的通道，且通过止水圈、法兰与上一个圆管涵相连接，再通过顶进系统将下一个圆管涵顶进工作坑侧壁，循环S5‑S6；S7、密封圆管涵：先将全部圆管涵顶进至工作坑侧壁，再通过密封系统在相邻两个圆管涵接缝处注入热沥青封闭接缝。 [0007] 通过采用上述技术方案，先采用顶进系统将多个圆管涵依次推动插入路基，且令圆管涵套设于旧盖板涵外侧，再采用人工/小型挖机将位于圆管涵内周的旧盖板涵及土壤进行清除，以实现在无需封闭交通的前提下，将旧盖板涵更换为孔径更大的圆管涵，从而提高排水能力。 [0009] 通过采用上述技术方案，顶进圆管涵的过程中，通过控制多个液压千斤顶同步工作，且根据顶进的速度控制多个液压千斤顶输出功率，能够对圆管涵施加推动力，从而实现由顶进系统根据顶进的速度对圆管涵施加推动力，以将圆管涵顶进工作坑侧壁。 [0010] 可选的，所述法兰为内法兰，且所述法兰开设有与导轨相适配的避让位。 [0011] 通过采用上述技术方案，内法兰能够降低圆管涵顶进过程中受到的阻力，法兰在与导轨相对应位置处开设有与导轨相适配的避让位，使导轨能够顺利穿过圆管涵，同时使导轨能够与圆管涵内周形成相互滑动连接关系。 [0012] 可选的，所述密封系统包括嵌设于法兰内周的内撑式环形密封钢带、扩张组件以及泵送组件，所述内撑式环形密封钢带两端相互搭接，且所述内撑式环形密封钢带两端均开设有搭接斜面，所述扩张组件连接于内撑式环形密封钢带两端之间且用于驱动内撑式环形密封钢带外扩/内缩；所述内撑式环形密封钢带开设有进料口以及出料口，所述泵送组件与进料口相连通且用于将热沥青注入两个圆管涵接缝处；所述内撑式环形密封钢带外侧固设有与避让位相适配的定位块，以令出料口位于内撑式环形密封钢带最顶部。 [0013] 通过采用上述技术方案，泵送组件将热沥青通过进料口注入两个圆管涵接缝处的过程中，热沥青先将接缝底部进行填充密封，随后逐步上升至出料口进行溢出，而由于出料口位于内撑式环形密封钢带最顶部，热沥青由出料口进行溢出，代表整个接缝已经完成填充密封。 [0014] 可选的，所述扩张组件包括两个分别固设于内撑式环形密封钢带内侧两端的外扩角钢以及双向丝杆，所述双向丝杆两端分别穿设于两个外扩角钢预设的连接孔，所述双向丝杆两端分别螺纹连接有外扩螺栓，且两个所述外扩螺栓分别抵接于两个外扩角钢相互朝向一侧，所述双向丝杆两端分别螺纹连接有内缩螺栓，且两个所述内缩螺栓分别抵接于两个外扩角钢相互背离一侧。 [0015] 通过采用上述技术方案，旋动两个外扩螺栓，分别推动两个外扩角钢相互朝向一侧的过程中，两个外扩角钢相互远离，且带动内撑式环形密封钢带两端相互远离，从而使内撑式环形密封钢带外扩，进而实现内撑式环形密封钢带外侧抵紧于法兰内周；反之，旋动两个内缩螺栓，分别推动两个外扩角钢相互背离一侧的过程中，两个外扩角钢相互靠近，且带动内撑式环形密封钢带两端相互靠近，从而使内撑式环形密封钢带内缩，进而实现内撑式环形密封钢带外侧脱离法兰内周。 [0016] 可选的，所述扩张组件包括两个分别固设于内撑式环形密封钢带内侧两端的外扩角钢、位于两个外扩角钢之间的铰接杆、两组间隔布置的扩张杆以及扩张螺杆，每组所述扩张杆均包括两个扩张杆，两个所述扩张杆一端均铰接于铰接杆，另一端分别铰接于两个外扩角钢，所述扩张螺杆螺纹连接于铰接杆，且所述扩张螺杆抵接于内撑式环形密封钢带两端相互搭接处。 [0017] 通过采用上述技术方案，顺时针旋动扩张螺杆，扩张螺杆抵接于内撑式环形密封钢带两端相互搭接处，且扩张螺杆通过扩张杆推动两个外扩角钢相互远离，且带动内撑式环形密封钢带两端相互远离，从而使内撑式环形密封钢带外扩，进而实现内撑式环形密封钢带外侧抵紧于法兰内周；反之，逆时针旋动扩张螺杆，扩张螺杆脱离内撑式环形密封钢带两端相互搭接处，通过外部工具轻敲震动两个外扩角钢，即可实现内撑式环形密封钢带外侧脱离法兰内周。 [0018] 可选的，所述导轨包括多个头尾相连接的轨节，每个所述轨节外侧均与圆管涵内周相吻合，每个所述轨节内侧均与旧盖板涵顶部棱角相吻合，且每个所述轨节前端外侧以及尾端内侧均开设有拼接斜面；位于轨节前端外侧的所述拼接斜面开设有连接槽，位于轨节尾端内侧的所述拼接斜面固设有与连接槽相适配的连接杆。 [0019] 通过采用上述技术方案，设置导轨的过程中，先采用人工/打桩机方式，在工作坑侧壁且位于旧盖板涵顶部棱角处插入上一个轨节，以令轨节盖设在旧盖板涵顶部棱角处，再新增下一个轨节，且通过连接杆与连接槽相插接配合方式，将下一个轨节与上一个轨节相连接，最后同样采用人工/打桩机方式，将下一个轨节插入工作坑侧壁，以此循环，从而实现在工作坑侧壁且位于旧盖板涵顶部棱角处插入导轨，以令导轨设置在旧盖板涵顶部棱角处。 [0020] 可选的，所述端墙的通道内周开设有多个均匀分布的滚动槽，每个所述滚动槽均滚动嵌设有与圆管涵外周相抵接的滚珠。 [0021] 通过采用上述技术方案，滚珠能够将通道内周与圆管涵外周之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，从而降低顶进圆管涵过程中受到的阻力，降低顶进系统的输出功率。 [0022] 综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果： [0023] 1.先采用顶进系统将多个圆管涵依次推动插入路基，且令圆管涵套设于旧盖板涵外侧，再采用人工/小型挖机将位于圆管涵内周的旧盖板涵及土壤进行清除，以实现在无需封闭交通的前提下，将旧盖板涵更换为孔径更大的圆管涵，从而提高排水能力； [0024] 2.泵送组件将热沥青通过进料口注入两个圆管涵接缝处的过程中，热沥青先将接缝底部进行填充密封，随后逐步上升至出料口进行溢出，而由于出料口位于内撑式环形密封钢带最顶部，热沥青由出料口进行溢出，代表整个接缝已经完成填充密封。附图说明 [0025] 图1是本申请的整体立体结构示意图。 [0026] 图2是本申请中端墙的剖视结构示意图。 [0027] 图3是本申请中端墙和反力墙的位置关系示意图。 [0028] 图4是本申请实施例1中密封系统的剖视结构示意图。 [0029] 图5是本申请中导轨的剖视结构示意图。 [0030] 图6是本申请实施例2中密封系统的剖视结构示意图。 [0031] 附图标记说明：1、工作坑；2、端墙；21、通道；22、滚珠；3、反力墙；31、顶进系统；311、液压千斤顶；4、导轨；41、轨节；42、拼接斜面；43、连接槽；44、连接杆；5、止水圈；6、法兰；61、避让位；7、密封系统；71、内撑式环形密封钢带；72、扩张组件；721、外扩角钢；722、双向丝杆；723、外扩螺栓；724、内缩螺栓；725、铰接杆；726、扩张杆；727、扩张螺杆；74、搭接斜面；75、进料口；76、出料口；77、定位块；100、旧盖板涵；200、圆管涵。 具体实施方式[0032] 以下结合附图1‑6对本申请作进一步详细说明。 [0033] 实施例1： [0034] 本申请实施例公开一种不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法。 [0035] 参照图1‑3，不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法，其先采用顶进系统31将多个圆管涵200依次推动插入路基，且令圆管涵200套设于旧盖板涵100外侧，再采用人工/小型挖机将位于圆管涵200内周的旧盖板涵100及土壤进行清除，以实现在无需封闭交通的前提下，将旧盖板涵100更换为孔径更大的圆管涵200，从而提高排水能力。具体的，不中断交通旧盖板涵转圆管涵提高排水能力的方法包括以下步骤： [0036] S1、开挖工作坑1：采用人工/大型挖机方式，在路基一侧且位于旧盖板涵100端部处开挖工作坑1； [0037] S2、设置顶进结构：采用现场浇筑方式，在工作坑1底部且位于旧盖板涵100端部外侧设置端墙2，且端墙2预留有供圆管涵200穿过的通道21；同时，采用现场浇筑方式，在工作坑1底部位于端墙2外侧设置反力墙3，且在反力墙3安装用于推动圆管涵200移动插入工作坑1侧壁的顶进系统31； [0038] S3、设置导轨4：采用人工/打桩机方式，在工作坑1侧壁且位于旧盖板涵100顶部棱角处插入导轨4，以令导轨4设置在旧盖板涵100顶部棱角处； [0039] S4、顶进圆管涵200：采用吊装系统吊装、人工辅助配合方式，先将预制好的圆管涵200吊装穿过端墙2预留的通道21，且令导轨4与圆管涵200内周相贴合，使两者之间形成相互滑动连接关系，再通过顶进系统31根据顶进的速度对圆管涵200施加推动力，以将圆管涵 200顶进工作坑1侧壁； [0040] S5、清除旧盖板涵100及土壤：采用人工/小型挖机方式，将位于圆管涵200内周的旧盖板涵100及土壤进行清除； [0041] S6、连接圆管涵200：采用吊装系统吊装、人工辅助配合方式，先将下一个圆管涵200吊装穿过端墙2预留的通道21，且通过预设的止水圈5抵接于上一个圆管涵200端部，随后采用法兰6方式，将下一个圆管涵200与上一个圆管涵200相连接，再通过顶进系统31对下一个圆管涵200施加推动力，将下一个圆管涵200顶进工作坑1侧壁，循环S5‑S6； [0042] S7、密封圆管涵200：先将全部圆管涵200顶进至工作坑1侧壁，再通过密封系统7在相邻两个圆管涵200接缝处注入热沥青封闭接缝，以提高相邻两个圆管涵200之间的密封性。 [0043] 参照图1、4，具体的，本方法中所采用的导轨4包括多个轨节41，轨节41呈长条状结构，每个轨节41外侧均与圆管涵200内周相吻合，每个轨节41内侧均与旧盖板涵100顶部棱角相吻合；每个轨节41前端外侧、每个轨节41尾端内侧均开设有拼接斜面42，且两个拼接斜面42相吻合；位于轨节41前端外侧的拼接斜面42开设有连接槽43，位于轨节41尾端内侧的拼接斜面42一体成型固设有连接杆44，且连接杆44与连接槽43相插接适配。 [0044] 设置导轨4的过程中，先采用人工/打桩机方式，在工作坑1侧壁且位于旧盖板涵100顶部棱角处插入上一个轨节41，以令轨节41盖设在旧盖板涵100顶部棱角处，再新增下一个轨节41，且通过连接杆44与连接槽43相插接配合方式，将下一个轨节41与上一个轨节 41相连接，最后同样采用人工/打桩机方式，将下一个轨节41插入工作坑1侧壁，以此循环，从而实现在工作坑1侧壁且位于旧盖板涵100顶部棱角处插入导轨4，以令导轨4设置在旧盖板涵100顶部棱角处。 [0046] 顶进圆管涵200的过程中，采用吊装系统吊装、人工辅助配合方式，先将预制好的圆管涵200吊装至与端墙2预留的通道21相对准，随后沿圆管涵200轴心方向移动，以令圆管涵200穿过端墙2预留的通道21，且令导轨4与圆管涵200内周相贴合布置，使两者之间形成相互滑动连接关系，从而由吊装系统实现圆管涵200的吊装。 [0047] 参照图1‑3，本方法中所采用的顶进系统31包括多个液压千斤顶311，多个液压千斤顶311沿圆管涵200中心均匀分布，多个液压千斤顶311均固设于反力墙3内侧，且多个液压千斤顶311活塞杆均与圆管涵200相抵接。 [0048] 顶进圆管涵200的过程中，通过控制多个液压千斤顶311同步工作，且根据顶进的速度控制多个液压千斤顶311输出功率，能够对圆管涵200施加推动力，从而实现由顶进系统31根据顶进的速度对圆管涵200施加推动力，以将圆管涵200顶进工作坑1侧壁。 [0049] 在由顶进系统31将上一个圆管涵200顶进工作坑1侧壁之后，再由吊装系统将下一个圆管涵200吊装穿过端墙2预留的通道21，且令下一个圆管涵200抵接于上一个圆管涵200端部，最后由顶进系统31将圆管涵200顶进工作坑1侧壁,以此循环，从而实现由顶进系统31将多个圆管涵200依次推动插入路基。 [0050] 本方法中，在顶进系统31将圆管涵200顶进工作坑1侧壁之前，下一个圆管涵200与上一个圆管涵200之间通过止水圈5、法兰6相连接。具体的，法兰6采用的是内法兰6，法兰6一体成型于圆管涵200端部内周，且法兰6在与导轨4相对应位置处开设有与导轨4相适配的避让位61，使导轨4能够顺利穿过圆管涵200，同时使导轨4能够与圆管涵200内周形成相互滑动连接关系；止水圈5采用的是耐高温橡胶圈，止水圈5呈圆环状结构，且止水圈5外径等于圆管涵200外径，止水圈5内径大于圆管涵200内径，使相邻两个圆管涵200之间形成接缝。 [0051] 连接圆管涵200的过程中，先将止水圈5胶粘固定在下一个圆管涵200端部，再由吊装系统将下一个圆管涵200吊装抵接于上一个圆管涵200端部，最后通过紧固件对下一个圆管涵200与上一个圆管之间的法兰6进行固定连接，从而实现了相邻两个圆管涵200之间的连接。 [0052] 参照图1、2、5，本方法中，在全部圆管涵200顶进至工作坑1侧壁，且将位于圆管涵200内周的旧盖板涵100及土壤全部进行清除之后，通过密封系统7在相邻两个圆管涵200接缝处注入热沥青封闭接缝。 [0053] 具体的，密封系统7包括内撑式环形密封钢带71、扩张组件72以及泵送组件；其中，内撑式环形密封钢带71由钢带弹性弯曲而成，且内撑式环形密封钢带71嵌设于法兰6内周，即内撑式环形密封钢带71外侧与法兰6内周相贴合；内撑式环形密封钢带71两端相互搭接，且内撑式环形密封钢带71两端均开设有搭接斜面74，即内撑式环形密封钢带71两端通过搭接斜面74相互搭接，构成圆环状结构的内撑式环形密封钢带71；扩张组件72连接于内撑式环形密封钢带71两端之间，且扩张组件72能够用于驱动内撑式环形密封钢带71外扩，使内撑式环形密封钢带71外侧抵紧于法兰6内周，扩张组件72能够用于驱动内撑式环形密封钢带71内缩，使内撑式环形密封钢带71外侧脱离法兰6内周；内撑式环形密封钢带71外侧一体成型固设有两个与避让位61相嵌装适配的定位块77，且在扩张组件72驱动内撑式环形密封钢带71外扩，使内撑式环形密封钢带71外侧抵紧于法兰6内周时，两个定位块77嵌设于两个避让位61。 [0054] 内撑式环形密封钢带71开设有进料口75以及出料口76，且出料口76位于两个定位块77中心位置，使两个定位块77嵌设于两个避让位61的过程中，内撑式环形密封钢带71能够自动调整位置，使出料口76位于内撑式环形密封钢带71最顶部。 [0055] 泵送组件（图未示出）采用现有技术中的高温沥青泵、耐高温管道以及装设有热沥青的料槽，高温沥青泵放置于料槽底部，耐高温管道连接于高温沥青泵与进料口75之间，从而实现由泵送组件将热沥青通过进料口75注入两个圆管涵200接缝处。 [0056] 在本实施例中，扩张组件72包括两个外扩角钢721以及双向丝杆722；其中，两个外扩角钢721分别焊接固设于内撑式环形密封钢带71内侧两端，两个外扩角钢721均开设有连接孔，且连接孔孔径略大于双向丝杆722外径；双向丝杆722两端分别穿设于两个外扩角钢721预设的连接孔，双向丝杆722两端分别螺纹连接有外扩螺栓723，且两个外扩螺栓723分别抵接于两个外扩角钢721相互朝向一侧，双向丝杆722两端分别螺纹连接有内缩螺栓724，且两个内缩螺栓724分别抵接于两个外扩角钢721相互背离一侧。 [0057] 旋动两个外扩螺栓723，分别推动两个外扩角钢721相互朝向一侧的过程中，两个外扩角钢721相互远离，且带动内撑式环形密封钢带71两端相互远离，从而使内撑式环形密封钢带71外扩，进而实现内撑式环形密封钢带71外侧抵紧于法兰6内周；反之，旋动两个内缩螺栓724，分别推动两个外扩角钢721相互背离一侧的过程中，两个外扩角钢721相互靠近，且带动内撑式环形密封钢带71两端相互靠近，从而使内撑式环形密封钢带71内缩，进而实现内撑式环形密封钢带71外侧脱离法兰6内周。 [0058] 在本实施例中，端墙2的通道21内周开设有多个均匀分布的滚动槽，每个滚动槽均滚动嵌设有滚珠22，滚珠22顶部外露于滚动槽槽口且与圆管涵200外周相抵接。滚珠22能够将通道21内周与圆管涵200外周之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，从而降低顶进圆管涵200过程中受到的阻力，降低顶进系统31的输出功率。 [0059] 实施例2： [0060] 本实施例与实施例1的区别在于扩张组件72的结构以及原理。 [0061] 参照图1、2、6，具体的，在本实施例中，扩张组件72包括两个外扩角钢721、铰接杆725、扩张杆726以及扩张螺杆727；其中，两个外扩角钢721分别焊接固设于内撑式环形密封钢带71内侧两端；铰接杆725位于两个外扩角钢721之间的对称面上；两组扩张杆726沿铰接杆725长度方向间隔布置，每组扩张杆726均包括两个扩张杆726，两个扩张杆726呈对称倾斜布置，两个扩张杆726顶端均铰接于铰接杆725，两个扩张杆726底端分别铰接于两个外扩角钢721相互朝向一侧；扩张螺杆727螺纹连接于铰接杆725，且扩张螺杆727抵接于内撑式环形密封钢带71两端相互搭接处。 [0062] 顺时针旋动扩张螺杆727，扩张螺杆727抵接于内撑式环形密封钢带71两端相互搭接处，且扩张螺杆727通过扩张杆726推动两个外扩角钢721相互远离，且带动内撑式环形密封钢带71两端相互远离，从而使内撑式环形密封钢带71外扩，进而实现内撑式环形密封钢带71外侧抵紧于法兰6内周；反之，逆时针旋动扩张螺杆727，扩张螺杆727脱离内撑式环形密封钢带71两端相互搭接处，通过外部工具轻敲震动两个外扩角钢721，即可实现内撑式环形密封钢带71外侧脱离法兰6内周。 [0063] 本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之上内。 |
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