[实用新型]一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥

说明书

本实用新型公开了一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥，包括前后两个混凝土基础、主拱和填土层；主拱包括拱圈和布设于拱圈上的碎石注浆填充层，碎石注浆填充层包括铺装在拱圈上的碎石铺装层，碎石铺装层内对称布设有前后两个注浆管道，注浆管道为矩形波形；每个注浆管道均包括多个由下至上布设的注浆管，上下相邻两个注浆管之间均通过一个连接管连接。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用位于拱圈外侧的碎石注浆填充层对拱圈进行加固，只需在填土过程中同步在拱圈外侧铺装一层碎石铺装层并在碎石铺装层内布设注浆管道进行压浆即可，能有效解决波纹钢板外侧填土难以压实的难题，并能有效提高波纹钢板桥的承载能力。

技术领域

本实用新型属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥。

背景技术

覆土波纹钢板拱桥以波纹钢板作为拱圈，在拱圈两侧及上方填土并形成桥涵结构。与其它桥梁结构形式相比，波纹钢板拱桥具有施工简单、组装快捷、施工工期短等优点，在中小跨度的桥涵当中具有较大推广潜力。目前，波纹钢板桥涵技术在国内的应用尚处于起步阶段，并且波纹钢板结构在中小拱桥中应用的研究才刚刚起步。

波纹钢板拱桥的最大跨度一般仅有十几米，其主要原因是，波纹钢板作为主要受力构件，其厚度有限；增大跨度后，在波纹钢板上方覆土层自重及不平衡活载作用下，波纹钢板桥存在失稳风险。为了提高波纹钢板拱桥的承载能力，2016年6月8日公开的发明专利申请ZL201511030659.2公开了一种轻型拱桥结构，包括拱圈以及填充在拱圈上方和两侧的泡沫混凝土填充体，拱圈包括混凝土拱板和由波纹钢板制成的钢板拱壳，但该拱墙存在局限性，具体体现在：波纹钢板两侧及上方大范围采用泡沫混凝土，虽然增大结构承载能力，但覆土波纹钢板桥的经济性优势也大大降低，且施工的便利性等方面不再具有优势。2014年12月17日公开的发明专利申请ZL201410421742.1中公开了一种覆土波纹钢板-混凝土组合拱桥的加强方法，采用波纹钢板-混凝土组合拱圈，增强拱圈的强度与刚度，采用钢筋混凝土卸载板扩大结构受力区域，使拱圈受力更为均匀；镀锌波纹钢管可减轻组合拱圈的恒载，但降低了组合拱圈的应力及变形。2013年11月6日公开的实用新型专利申请ZL201320127712.0中公开了一种组合式波纹钢板拱桥，采用双层波纹钢板对扣连接，在两层波纹钢板之间填充混凝土并形成组合截面，以提高拱圈的刚度和承载能力；但该组合式波纹钢板拱桥的局限性在于：采用双层波纹钢板使用钢量增大了一倍，钢板之间填充混凝土对现场施工要求较高，经济性及施工便利性均大打折扣。2013年5月22日公开的发明专利申请201310079450.X中公开了一种空腹式大跨填土复合波纹钢板拱桥结构，该组合结构的大跨主拱圈采用夹心砂浆复合波纹钢板，波纹钢板通过螺栓连接成反置双层板并在夹层设置栓钉填充高强砂浆形成整体的夹心砂浆复合波纹钢板，腹孔采用波纹钢管，主拱圈和腹孔间通过填土传递荷载；但该拱桥结构的局限性在于：波纹钢板内壁设置栓钉，工艺较为复杂，使用双层钢板使经济性下降。

事实上，覆土波纹钢板桥的主要优势在于其施工便利性，将波纹钢板拼接即可形成拱桥，同时采用单层波纹钢板具有较好的经济性，若采用混凝土或者双层波纹钢板对截面进行加强，不仅增大现场工作量，且会增加结构造价。

根据分析可知，覆土波纹钢板桥的承载能力不仅来自于钢板自身，更重要的是波纹钢板外侧土体对钢板变形的约束作用，但在施工时，波纹钢板外侧填土在靠近波纹钢板的局部难以压实，降低了土体对钢板的约束作用，其主要原因是压实机械不能太过靠近钢板桥，防止对钢板造成损伤，另外，太过靠近压实时，土压力可能引起波纹钢板发生变形。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用位于拱圈外侧的碎石注浆填充层对拱圈进行加固，只需在填土过程中同步在拱圈外侧铺装一层碎石铺装层并在碎石铺装层内布设注浆管道进行压浆即可，能有效解决波纹钢板外侧填土难以压实的难题，并能有效提高波纹钢板桥的承载能力。