[实用新型]基于外侧加固结构的覆土波纹钢板拱桥

说明书

本实用新型公开了一种基于外侧加固结构的覆土波纹钢板拱桥，包括前后两个混凝土基础、主拱和覆盖在主拱上的填土层，主拱外侧设置有外侧加固结构，外侧加固结构包括前后两个侧部加固结构，每个侧部加固结构均包括多个水平加固结构，水平加固结构均包括一道横向加固型钢和多道均沿纵桥向布设的纵向加筋带。本实用新型在拱圈前后两侧对称布设侧部加固结构，侧部加固结构中采用型钢与加筋带相配合对拱圈进行横向加固，加筋带伸入至填土层内，能有效加强波纹钢板横向受力的整体性，使波纹钢板桥侧部土体不仅能约束波纹钢板向外侧变形，还能约束波纹钢板向桥孔内侧进行变形，能有效提高波纹钢板桥的稳定性和承载能力。

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外侧加固结构的覆土波纹钢板拱桥。

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，但波纹钢板的厚度有限，因而增大跨度后，在上覆土层自重及不平衡活载作用下，波纹钢板拱桥存在失稳风险。要增大波纹钢板拱桥的承载力，可以提高波纹钢板周围土体参与受力的程度，由于波纹钢板周围土体对钢板所产生的土压力能阻止波纹钢板的侧向变形，但土体对波纹钢板的支撑是单向的，土体仅能提供压力而不能提供拉力，因而不能改善波纹钢板的抗拉效果。并且，根据拱桥的受力特点，当波纹钢板桥上方受到车辆偏载作用时，拱圈发生非对称变形。并且，由于波纹钢板桥在横桥向抗弯刚度较小，当车道数量多时，桥梁横向宽度一般较大，某一车道受到车辆荷载10的作用时，由于波纹钢板横向刚度小，仅汽车下部对应的部分钢板区域参与受力，横向远离汽车荷载作用的钢板并不参与受力。如图1所示，主拱3(即由波纹钢板制成的拱圈)上受到车辆荷载10的一侧向拱圈内侧变形且未受到荷载的另一侧拱圈则向外侧变形，当拱圈向内侧变形时，波纹钢板的变形方向与土压力方向一致，由于土体只能提供压力不能提供拉力，此时波纹钢板变形不受土体约束；而当拱圈向外侧变形时，外侧土体受到挤压，被动土压力增大，拱圈变形受到约束，此时主拱3发生非对称变形并形成变形后拱圈9。

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，提供一种基于外侧加固结构的覆土波纹钢板桥，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，在拱圈前后两侧对称布设侧部加固结构，侧部加固结构中采用型钢与加筋带相配合对拱圈进行横向加固，加筋带伸入至填土层内，能有效加强波纹钢板横向受力的整体性，使波纹钢板桥侧部土体不仅能约束波纹钢板向外侧变形，还能约束波纹钢板向桥孔内侧进行变形，能有效提高波纹钢板桥的稳定性和承载能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种提高覆土波纹钢板桥承载力的加固结构，其特征在于：包括前后两个混凝土基础、架设于两个所述混凝土基础之间上方的主拱和覆盖在主拱上的填土层，两个所述混凝土基础均呈水平布设且二者布设于同一水平面上；

所述主拱由波纹钢板弯曲而成且其前后两端均支撑于一个所述混凝土基础上；所述主拱外侧设置有外侧加固结构，所述外侧加固结构埋设于填土层内；

所述外侧加固结构包括前后两个侧部加固结构，两个所述侧部加固结构对称布设于主拱的前后两侧；每个所述侧部加固结构均包括多个呈水平布设的水平加固结构，多个所述水平加固结构由下至上进行布设；

每个所述水平加固结构均包括一道横向加固型钢和多道均沿纵桥向布设的纵向加筋带，所述横向加固型钢沿横桥向布设且其呈水平布设，所述横向加固型钢通过多个侧部紧固件紧固固定在主拱上；多道所述纵向加筋带沿横桥向由左至右布设于同一水平面上，每道所述纵向加筋带均呈水平布设且其内端均通过连接件固定在横向加固型钢上；所述横向加固型钢和多道所述纵向加筋带均埋设于填土层内；