[发明专利]超高填方波纹钢拱结构及施工方法

权利要求书

1.一种超高填方波纹钢拱结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

B、安装外层拱结构，并安装位移传感器和应变传感器，以监测并反馈外层拱结构对应部位的位移数据和应变数据；

C、安装内层拱结构；

F、进行第一阶段填方，直至位移数据和应变数据达到预设限值标准后结束；

G、根据位移数据和应变数据模拟外层拱结构的形状，并根据模拟得到的外层拱结构的形状计算内层拱结构的最优形状，内层拱结构的最优形状是指将内层拱结构形状设为该最优形状并填充混凝土后形成的拱结构具有最优的受力状态；

H、利用内拉装置在内层拱结构内施力，将内层拱结构拉拽为上述的最优形状的状态；

I、向外层拱结构和内层拱结构之间浇筑混凝土，并等待混凝土达到预设强度；

J、进行第二阶段填方，直至达到预设标准后结束。

2.如权利要求1所述的超高填方波纹钢拱结构施工方法，其特征在于：在所述步骤B中，所述位移传感器安装在外层拱结构的拱顶内侧部位，所述位移数据包括外层拱结构拱顶的竖向位移数据和水平位移数据；所述应变传感器具有若干个，分别设在所述外层拱结构的内侧和所述内层拱结构内侧。

3.如权利要求1或2所述的超高填方波纹钢拱结构施工方法，其特征在于：在所述步骤F中，在第一阶段填方过程中，位移传感器和应变传感器实时监测并反馈位移数据和应变数据，并计算位移数据和应变数据的变化率，位移数据和应变数据及其变化率均具有对应的限值标准；当位移数据和应变数据中一者达到对应的限值标准，或者位移数据的变化率和应变数据的变化率中的一者超过对应的限值标准时，给出第一警示信号以提醒施工者调整施工策略；当位移数据和应变数据全部达到对应的限值标准时，给出第二警示信号以提醒施工者结束第一阶段填方。

4.如权利要求1所述的超高填方波纹钢拱结构施工方法，其特征在于：在所述步骤F之前，还包括以下步骤：

E、预设第一阶段填方的填方方案，根据所述填方方案模拟计算得到位移数据和应变数据的变化曲线；

在所述步骤F中，还包括以下步骤：

生成位移数据和应变数据的实际变化曲线，并与模拟计算得到的变化曲线进行比较，当差值超过预设范围时，给出第三警示信号以提醒施工者检查实际施工情况或调整施工策略。

5.如权利要求1所述的超高填方波纹钢拱结构施工方法，其特征在于：还包括以下步骤：

A、沿将涵洞的轴线方向将拱结构分为若干区段，并以区段为单元进行施工，整理工作面并浇筑拱结构基础；

D、在外层拱结构和内层拱结构之间安装剪力连接件。

6.一种超高填方波纹钢拱结构，其特征在于，利用如权利要求1-5任一项所述的超高填方波纹钢拱结构施工方法，包括：

外层拱结构（10）；

内层拱结构（20），设在所述外层拱结构（10）之内，且用于与外层拱结构（10）之间形成填充空间；

填充体结构（30），设在所述填充空间中；

位移传感器（41），用于监测所述外层拱结构（10）的拱顶的位移；

应变传感器（42），设在所述外层拱结构（10）的内侧，用于监测所述外层拱结构（10）对应部位的应变；以及

数据传输模块（51），一端分别与所述位移传感器（41）和所述应变传感器（42）电连接，用于传输数据信号。

7.如权利要求6所述的超高填方波纹钢拱结构，其特征在于，所述超高填方波纹钢拱结构还包括：

数据处理模块（52），与所述数据传输模块（51）的另一端电连接，用于处理数据信号；

数据输出模块（53），与所述数据处理模块（52）电连接，用于输出数据信号或警示信号；

数据记录模块（54），分别与所述位移传感器（41）、所述应变传感器（42）和所述数据传输模块（51）电连接，用于记录数据信号；

拱基基础（60），设在工作面上，且设有用于与所述外层拱结构（10）和所述内层拱结构（20）的两侧根部连接的预埋连接件（61）；以及

内拉机构，与所述内层拱结构（20）连接，用于对内层拱结构（20）向内拉拽。