[发明专利]一种用于道路浅埋箱涵加固补强结构及施工方法

说明书

本发明涉及一种用于道路浅埋箱涵加固补强结构及施工方法，涉及城市道路及桥涵工程，采用钢板对现有箱涵加固并采用锚栓固定，钢板在锚栓固定的约束下，限制钢板的移动和变形，钢板与现有箱涵之间的缝隙注浆，形成良好的接触，增加了接触面积，使得车辆荷载对现有箱涵的作用力分散，现有箱涵所受的内力减小，现有箱涵两侧增设搭板，形成一个共同受力的整体结构构造，采用较薄的结构层满足浅埋箱涵加铺路面的构造要求。该结构克服了现有箱涵受道路标高限制，埋深较浅上部构造厚度小，箱涵结构强度不满足扩建道路荷载的缺陷，利用现有箱涵进行加固，节约造价，减少施工周期，对现状道路交通影响小。

技术领域

本发明涉及一种用于道路浅埋箱涵加固补强结构及施工方法，涉及城市道路及桥涵工程，特别涉及一种现有埋深较浅的箱涵加固补强结构及施工方法。

背景技术

路面车行道下的箱涵设计，当箱涵顶面覆土厚度小于500mm时，计算出的荷载对箱涵作用的内力较大，箱涵设计需要增加构造尺寸和钢筋截面。在城市道路改造工程中，往往会遇到一些现有的过路箱涵，箱涵顶部覆土较小，原有箱涵未考虑远期道路的发展，荷载标准较低，道路改造扩建时达不到设计荷载要求。直接在箱涵顶上铺筑路面，车辆荷载对箱涵作用较大，常见的方法是在箱涵上部增加钢筋混凝土板，分散受力扩大受力面积，提高箱涵的承载能力。但受到道路控制标高的限制，又不能抬高路面增加覆土厚度，这种情况下一般都是拆除旧箱涵，重新设计建造。现有箱涵拆除重建受到现有水体标高的限制，又不能降低箱涵的标高，这就存在箱涵不能降低也不能提高的矛盾，而且拆除重建工程投资成本大，施工周期长、对现状道路交通影响大。

现有技术也有在箱涵上部设置一定厚度的钢板，利用钢板的强度扩散受力，提高承载能力的做法。但铺设钢板与箱涵并非紧密接触，实际上是很多的点支撑，这种点支撑的实际受力面积很小，钢板通过这些点压在箱涵上，作用点的压强很大，对箱涵产生不利影响。钢板无约束受力时产生弯曲和滑移，也会对箱涵和路面产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于道路浅埋箱涵加固补强结构及施工方法，采用钢板对现有箱涵加固并采用锚栓固定，钢板在锚栓固定的约束下，限制钢板的移动和变形，钢板与现有箱涵之间的缝隙注浆，形成良好的接触，增加了接触面积，使得车辆荷载对现有箱涵的作用力分散，现有箱涵所受的内力减小，现有箱涵两侧增设搭板，形成一个共同受力的整体结构构造，采用较薄的结构层满足浅埋箱涵加铺路面的构造要求。

本发明是通过以下技术实现的：一种用于道路浅埋箱涵加固补强结构，包括旧箱涵、牛腿、搭板、补强钢板、路面基层、路面面层。所述的牛腿设置在旧箱涵的两个长边上的侧壁外侧，旧箱涵设置有牛腿的两侧外设置搭板，搭板的一端搭接在牛腿上，另一端与路基衔接，搭板顶面与旧箱涵顶面平齐。所述的补强钢板设置在旧箱涵和搭板之上，采用若干锚固栓锚固，补强钢板上设置有若干注浆管，补强钢板与旧箱涵和搭板之间的缝隙通过注浆管填充形成注浆层，补强钢板上设置钢丝网，钢丝网与补强钢板焊接，钢丝网起到防止路面结构滑移的作用，路面基层铺设在补强钢板、搭板、路基上，路面基层上铺设路面面层，补强钢板在锚固栓的约束下，与旧箱涵和搭板形成一个共同受力的整体结构构造。

所述的牛腿是在旧箱涵的两个侧壁外侧，是以锚板、箍筋、纵筋作为牛腿基础通过植筋浇筑混凝土方式而成钢筋混凝土块。

所述的牛腿基础具体包括在旧箱涵侧壁的外侧纵向间隔设置的锚板、牛脚形状的箍筋及穿插在箍筋上的纵筋构成的钢筋骨架，所述锚板均采用膨胀钉固定在旧箱涵的侧壁上，锚板的间距为500~1000mm，靠近锚板二根纵筋焊接在锚板上。

所述的搭板的长度与旧箱涵的长度相同，宽度为4000~6000mm，采用钢筋混凝土浇筑。

所述的补强钢板采用厚度为20~30mm的钢板，补强钢板伸出旧箱涵在搭板上的宽度为500~1000mm，补强钢板的长度与旧箱涵的长度相同，补强钢板在对应锚固栓和注浆管的位置钻孔，孔的直径与锚固栓和注浆管直径配套。