一种用于横风路段的波纹板防风棚洞及施工方法 |
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| 申请号 | CN202011370559.5 | 申请日 | 2020-11-30 | 公开(公告)号 | CN112323659A | 公开(公告)日 | 2021-02-05 |
| 申请人 | 衡水奇佳工程材料有限公司; | 发明人 | 曹宁宁; 苗国涛; 赵石宽; 罗伯婵; 乔红祥; 田国辉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及棚洞技术领域，具体是涉及了一种用于横 风 路段的波纹板防风棚洞及施工方法，包括设置于道路两侧的内 基座 和固定于内基座上且呈拱形的内防护板，所述的内基座的外侧均设置有外基座，外基座上固定有外防护板，内防护板和外防护板之间形成填充腔，填充腔内填充有填充层，外防护板包括侧板和设置在侧板之间的 钢 绳，侧板下端固定于外基座上、上端借助钢绳拉紧固定，内防护板和侧板均为波纹板结构，内基座和外基座均为 混凝土 浇筑而成的矩形结构且上端均浇筑有地脚 螺栓 ，不但施工方便、快捷，而且强度高、不易 变形 ，本发明不但对横风进行防护，由于整体强度高，还可以对边坡落石和泥石流路段的安全防护，适用范围更广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于横风路段的波纹板防风棚洞结构，包括设置于道路两侧的内基座(1)和固定于内基座(1)上且呈拱形的内防护板(2)，其特征在于：所述的内基座(1)的外侧均设置有外基座(3)，所述的外基座(3)上固定有外防护板，所述的内防护板(2)和外防护板之间形成填充腔，填充腔内填充有填充层。 |
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| 说明书全文 | 一种用于横风路段的波纹板防风棚洞及施工方法技术领域[0001] 本发明涉及棚洞技术领域，具体是涉及了一种用于横风路段的波纹板防风棚洞及施工方法。 背景技术[0002] 棚洞结构耐久性高、后期保通维修简单，在山区公路或灾害重建路段中被广泛应用，对于部分受横风灾害严重的地区，通过在开放的路面设置棚洞，用于防止横风灾害对行驶车辆造成的破坏，影响车辆正常通行。 [0003] 棚洞目前主要有钢筋混凝土棚洞和柔性棚洞两种，传统的钢筋混凝土棚洞结构有较大的缺陷：一是施工工期长、造价高；二是由于自重较大，严重影响了棚洞结构的稳定性，而柔性棚洞施工便利，但存在防护能级低等缺点，而且横风风力较大，使柔性棚洞受力较大，容易使其损坏变形。 [0004] 申请号为“2019113937477”，名称为“一种装配式波纹钢拱形棚洞结构”的文献中，公开了一种由波纹钢片拼装而成的波纹钢拱形棚洞，虽然这种结构施工快，节省材料，但是还是存在强度较低的问题。 发明内容[0005] 本发明为了解决上述问题，提供了一种用于横风路段的波纹板防风棚洞结构，不但施工方便、快捷，而且强度高、不易变形，本发明不但对横风进行防护，由于整体强度高，还可以对边坡落石和泥石流路段的安全防护，适用范围更广。 [0006] 本发明采用的技术方案是，提供了一种用于横风路段的波纹板防风棚洞结构，包括设置于道路两侧的内基座和固定于内基座上且呈拱形的内防护板，所述的内基座的外侧均设置有外基座，所述的外基座上固定有外防护板，所述的内防护板和外防护板之间形成填充腔，填充腔内填充有填充层。 [0007] 所述的外防护板包括侧板和设置在侧板之间的钢绳，所述的侧板下端固定于外基座上、上端借助钢绳拉紧固定。 [0008] 所述的内防护板和侧板均为波纹板结构，所述的内基座和外基座均为混凝土浇筑而成的矩形结构且上端均浇筑有地脚螺栓。 [0009] 所述的侧板包括多组外波纹板和设置于外波纹板之间的外加强型钢，外波纹板与外加强型钢之间借助螺栓固定，所述的外波纹板和外加强型钢均呈弧形结构且相互适配。 [0010] 所述的内防护板和外防护板下端均设置有固定板，内防护板和外防护板下端借助固定板分别与内基座和外基座固定。 [0011] 所述的内防护板包括多组内波纹板和设置在内波纹板之间的内加强型钢，内波纹板和内加强型钢之间借助螺栓固定，所述的内波纹板和内加强型钢均呈拱形结构且相互适配。 [0012] 所述的回填层底端浇筑有呈V型结构的排水槽，排水槽上端面铺设有透水土工布，排水槽的槽底上设置有透水管。 [0013] 所述的施工方法包括以下步骤： [0014] A、浇筑内基座和外基座 [0016] 在内基座外侧的位置进行浇筑外基座，并将地脚螺栓浇筑进外基座内，使地脚螺栓竖立固定于外基座上端面上，外基座与内基座之间的距离根据施工地区的灾害情况来确定，外基座和内基座之间的距离越大，则整体的强度越高，外基座和内基座之间的距离越小，则施工周期越短； [0017] B、拼装内防护板和侧板 [0018] 在内基座和外基座浇筑的同时或浇筑完成后，对内防护板和侧板进行拼装，内防护板和侧板均为波纹板拼装而成，拼装时在波纹板之间或内部增加加强型钢作为加强筋，加强型钢为工字钢，固定方式均为栓接或内衬，外防护板拼装完成后呈拱形结构，侧板拼装完成后呈弧形结构，拼装时均在连接处设置密封条； [0019] C、安装内防护板和侧板 [0020] 在内防护板(2)和侧板(4)的下端设置固定板(8)，固定方式为栓接，固定板(8)优选为C型钢，先将多个固定板(8)分别通过地脚螺栓固定在内基座(1)和外基座(3)上，然后将内防护板(2)借助固定板(8)固定于内基座(1)上形成拱涵，将侧板(4)下端借助固定板(8)固定在外基座(3)上、上端通过钢绳(5)将两个侧板(4)进行拉紧形成外防护板，内防护板(2)和外防护板之间形成填充腔； [0021] D、进行填充 [0022] 对填充腔进行填充形成填充层，填充的材料为土壤或砂砾或混凝土。 [0023] 所述的步骤D中还包括：填充前，在填充腔底端浇筑V型结构的排水槽，在排水槽的上端面铺设透水土工布，在排水槽的槽底上预设透水管，完成后在对填充腔进行填充。 [0024] 所述的步骤C中还包括：在侧板上端设置拉环，钢绳通过拉环与侧板连接。 [0025] 本发明的有益效果是： [0026] 1、整体结构采用内防护板和外防护板的内外两层结构，中间形成填充腔，填充腔内填充有填充层，在外防护板受力后，经由填充层的缓冲和吸能，极大的减小了内层所受到的冲击，整体的强度和稳定性更高，防护性能更好。 [0027] 2、内防护板采用拱形的内波纹板和内加强型钢拼接而成，波纹板结构的承重力更强，在加上内加强型钢作为加强筋，极大的提高了内防护板的承重能力，安全性更高。 [0028] 3、侧板和钢绳形成的外防护板，在填充的过程中，填充层会对侧板造成挤压力，通过钢绳的拉紧，有效避免了填充层对外防护板挤压而造成变形甚至损坏的问题，而且侧板上端之间的开口更便于填充。 [0029] 3、侧板采用弧形的波纹板结构，在受到横风的冲击时，弧形的波纹板会对横风的风向进行导向，使其改变风向，防止横风正面冲击防护单元，减弱了横风的冲击力，稳固性更强，防护能力更高。 [0030] 4、侧板由弧形的外波纹板和弧形的外加强型钢拼接而成，弧形的外波纹板的相比于同厚度的钢板的承受能力更强，在加上弧形的外加强型钢作为加强筋，极大的提高了外防护板的强度和稳固性。 [0031] 5、侧板下端固定于基座上、上端通过钢绳拉紧固定形成外防护板，外防护板在钢绳拉紧后，会有一定的回弹力，在受到冲击时，回弹力和冲击力相互作用、抵消，使外防护板的稳固性更强，不易变形，使用寿命更长。 [0033] 图1是本发明的整体结构示意图； [0034] 图2是支撑单元和防护单元的结构示意图； [0035] 图3是图2中A的放大图； [0036] 图4是图2中B的放大图； [0037] 图5是图2中C的放大图。 [0038] 附图中，1、内基座，2、内防护板，3、外基座，4、侧板，5、钢绳，6、外波纹板，7、外加强型钢，8、固定板，9、内波纹板，10、内加强型钢，11、排水槽，12、透水管。 具体实施方式[0039] 如图1-5所示，本发明提供了一种用于横风路段的波纹板防风棚洞结构，包括设置于道路两侧的内基座1和固定于内基座1上且呈拱形的内防护板2，所述的内基座1的外侧均设置有外基座3，所述的外基座3上固定有外防护板，所述的内防护板2和外防护板之间形成填充腔，填充腔内填充有填充层。 [0040] 内防护板2和外防护板形成内外双层结构，内防护板2和外防护板之间为填充腔，在外防护板受力后，经由填充腔内的填充层进行缓冲和吸能，极大的减小了内防护板2受到的冲击，本结构与传统的柔性棚洞相比，强度和防护能力更高，本结构与传统的钢筋混凝土结构相比，减少了大量的支模过程，施工速度更快，填充层的材质可根据实际需求进行选择，当在泥石流等造成冲击力较大的情况下使用时，可选择全部浇筑为混凝土，强度更高，当在横风或落石等冲击力较小的情况下使用时，可选择就地取材，以土壤或砂砾或碎石对填充腔进行填充，施工更加便利，成本更低。 [0041] 如图2所示，所述的外防护板包括侧板4和设置在侧板4之间的钢绳5，所述的侧板4下端固定于外基座3上、上端借助钢绳5拉紧固定。 [0042] 侧板4下端与外基座3固定，上端通过钢拉紧固定，钢绳5将侧板4拉紧，防止在填充时填充层对侧板4产生的挤压力而造成侧板4的变形甚至损坏，侧板4在钢绳5拉紧后同时会有一定的回弹力，在受到冲击后，侧板4本身的回弹力会抵消部分的冲击力，从而减弱所受到的冲击力，使整体结构更加稳固，防护能力更好，钢绳5可根据施工情况进行松紧的调节，施工更加方便，根据施工地区的灾害情况，可对钢绳5的数量和层数进行增加或减少，适用范围更广，采用土壤或砂砾或碎石填充时，只需在填充腔的两端浇筑墙体对填充腔进行封闭，就可直接进行填充，极大的提高了施工效率。 [0043] 如图2所示，所述的内防护板2和侧板4均为波纹板结构，所述的内基座1和外基座3均为混凝土浇筑而成的矩形结构且上端均浇筑有地脚螺栓。 [0044] 采用波纹板拼接形成的内防护板2和侧板4，相比于普通的钢板则强度更高，受力能力更好，而且不易变形，不易损坏，内基座1和外基座3为现场浇筑而成，在浇筑时将地脚螺栓浇筑进内基座1和外基座3内，并使地脚螺栓一端由内基座1和外基座3的上端伸出，内防护板2和外防护板借助地脚螺栓分别与内基座1和外基座3进行固定，此种固定方式，使施工更加方便，更加快捷。 [0045] 如图2-5所示，所述的侧板4包括多组外波纹板6和设置于外波纹板6之间的外加强型钢7，外波纹板6与外加强型钢7之间借助螺栓固定，所述的外波纹板6和外加强型钢7均呈弧形结构且相互适配。 [0046] 侧板4由多组带有翻边的弧形的外波纹板6和弧形的外加强型钢7拼接而成，弧形的外加强型钢7优选为工字钢，弧形的外波纹板6由多块波纹板首尾拼接而成，波纹板的韧性高、承重能力高、抗破坏性好，加上弧形的加强型钢作为加强筋，使外防护板整体的稳固性更高，强度更高，在拼接处增加密封垫，在外防护板内表面增加防水土工布，减少噪音的传递和雨水的渗透，避免了雨水的腐蚀。 [0047] 如图3-5所示，所述的内防护板2和外防护板下端设置有固定板8，内防护板2和外防护板借助固定板8分别与内基座1和外基座3固定。 [0048] 固定板8优选为槽钢，固定板8上带有螺孔，先通过地脚螺栓将固定板8分别固定在内基座1和外基座3，再将内防护板2和外防护板分别与固定板固定，固定方式为栓接，使在外防护板和内防护板2安装固定时，更加方便和快捷，提高了施工效率。 [0049] 如图2和图4所示，所述的内防护板2包括多组内波纹板9和设置在内波纹板9之间的内加强型钢10，内波纹板9和内加强型钢10之间借助螺栓固定，所述的内波纹板9和内加强型钢10均呈拱形结构且相互适配。 [0050] 内防护板2采用多组带有翻边的拱形的内波纹板9拼接而成，内防护板2需要对整个结构起到支撑的作用，采用这种波纹板结构，极大的提高了整承重能力和稳定性，在加上拱形的内加强型钢10作为加强筋，拱形的内加强型钢10优选为工字钢，进一步使内防护板2的承重能力极大的提高，使受到冲击时不易变形，防护性能、安全性能均显著提高，在拼接处增加密封垫，在内防护2上表面增加防水土工布，减少噪音的传递和雨水的渗透，避免了雨水的腐蚀。 [0051] 如图2所示，所述的回填层底端浇筑有呈V型结构的排水槽11，排水槽11上端面铺设有透水土工布，排水槽11的槽底上设置有透水管12。 [0052] 排水槽11可以将下渗的雨水进行排出，V型结构的排水槽11可以对下渗雨水进行导向，使下渗的雨水更容易进入透水管12中，方便排出，从而减少了下渗雨水对整体结构的腐蚀和破坏，挺高了棚洞的使用寿命。 [0053] 所述的施工方法包括以下步骤： [0054] A、浇筑内基座1和外基座3 [0055] 在道路两侧在所需施工的范围内进行地面硬化，完成后，在靠近道路两侧的位置进行内基座1的浇筑，在浇筑时将地脚螺栓浇筑进内基座1内，并使地脚螺栓竖立固定于内基座1上端面上； [0056] 在内基座1外侧的位置进行浇筑外基座3，并将地脚螺栓浇筑进外基座3内，使地脚螺栓竖立固定于外基座3上端面上，外基座3与内基座1之间的距离根据施工地区的灾害情况来确定，外基座3和内基座1之间的距离越大，则整体的强度越高，外基座3和内基座1之间的距离越小，则施工周期越短； [0057] B、拼装内防护板2和侧板4 [0058] 在内基座1和外基座3浇筑的同时或浇筑完成后，对内防护板2和侧板4进行拼装，内防护板2和侧板4均为波纹板拼装而成，拼装时在波纹板之间增加加强型钢作为加强筋，加强型钢为工字钢，固定方式均为栓接，外防护板拼装完成后呈拱形结构，侧板4拼装完成后呈弧形结构，拼装时均在连接处设置密封条； [0059] C、安装内防护板2和侧板4 [0060] 在内防护板(2)和侧板(4)的下端设置固定板(8)，固定方式为栓接，固定板(8)优选为C型钢，先将多个固定板(8)分别通过地脚螺栓固定在内基座(1)和外基座(3)上，然后将内防护板(2)借助固定板(8)固定于内基座(1)上形成拱涵，将侧板(4)下端借助固定板(8)固定在外基座(3)上、上端通过钢绳(5)将两个侧板(4)进行拉紧形成外防护板，内防护板(2)和外防护板之间形成填充腔； [0061] D、进行填充 [0062] 对填充腔进行填充形成填充层，填充的材料为土壤或砂砾或混凝土。 [0063] 所述的步骤D中还包括：填充前，在填充腔底端浇筑V型结构的排水槽11，在排水槽11的上端面铺设透水土工布，在排水槽11的槽底上预设透水管12，完成后在对填充腔进行填充。 [0064] 所述的步骤C中还包括：在侧板4上端设置拉环，钢绳5通过拉环与侧板4连接。 [0065] 施工时，内基座1和外基座3同时进行浇筑，在浇筑的同时，侧板4和内防护板2可同时进行拼接，多点同时作业，极大的提高了施工效率，侧板4和内防护板2通过固定板8和地脚螺栓相互配合进行固定，固定方式简单、易操作，侧板4固定好后，侧板4上端安装拉环，钢绳5通过缠绕锁紧拉环的方式进行固定，根据施工情况，可随时对钢绳5的松紧进行调节，使钢绳5的安装更加方便，当内基座1和外基座3之间的距离较大时，可增加钢绳5的横纵向的数量，以提高整体结构的稳定性，在填充时，先在填充腔底端浇筑V型排水槽11，在排水槽11上铺设透水土工布，在槽底上安装透水管12，完成后在进行其他的填充，排水槽11将下渗的雨水导向透水管12，在由透水管12排出，防止下渗雨水对整体结构的侵蚀，填充时，根据使用需求，可选择全部混凝土浇筑或填充土壤、砂砾等，本发明可以满足多种防护需求和强度需求，适用范围更广，而且施工工期短。 |
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