预制装配式拱形混凝土框架涵
技术领域
本实用新型属于公路、市政、铁路及轨道交通工程技术领域，具体来说是一种预制装配式拱形混凝土框架涵。
背景技术
随着社会的发展，基础设施的建设也在日新月异地发生变化，铁路、公路、市政、轨道交通及综合管沟的海绵城市建设等方面也越来越发达，交通及城市网络的快速发展，给人们的出行也带来了越来越多的便利。新建的铁路、公路、市政道路及轨道交通不可避免与既有水沟、乡村小型通道交叉，为了确保水系畅通及方便当地生产、生活需要，大部分以涵洞形式疏通；市政地下管线也多数采用综合管沟形式敷设。
特别是所新建长大线路的铁路、公路，涵洞所占比例较大，涵洞往往是控制路基成型的重要因素。涵洞一般分为圆管涵、盖板涵、箱涵及拱涵，根据结构受力特点，一般情况下，箱涵为封闭结构，其受力条件较好，抗震性能好，其结构尺寸小，开挖面积也相对较小，目前框架在铁路、公路、市政及综合管廊等工程应用也越来越多。
传统上框架涵一般采用现场浇筑方式施工，其施工方式一般为：
传统的框架施工方式，需要一步步从下到上现场浇筑施工，一环紧接一环，如某环节有问题，则会影响后续施工，整个施工工期较长，各种模板使用量大，需要大量人力、物力，造成投资增加；各施工单位施工水平的差异，现场由于各种因素控制，景观效果一般较差，难以保证施工质量。特别在老城区修建综合管廊，其管廊少则几百米，多则几公里，管廊越长，则基坑开挖面原越大，所需要时间越长，对道路交通及行人通行等带来更大的安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种预制装配式拱形混凝土框架涵，除了基础加固处理需要现浇外，整座涵洞均采用预制构件，实现标准化、工厂化、机械化施工，从而加快施工进度；可以节约施工模板及人力、物力，降低工程造价；预制结构施工精度容易控制，可确保涵洞的整体质量；能够满足结构受力要求，采用多层防水设施，提高涵洞结构的耐久性，施工方便，经济适用，是一种新型的处理方式。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：预制装配式拱形混凝土框架涵,包括混凝土垫层、始端预制节、中间预制节和末端预制节、预制节承口和预制节插口，所述混凝土垫层上设置始端预制节、中间预制节和末端预制节组成的框架涵，始端预制节、中间预制节和末端预制节为分节段预制，所述始端预制节、中间预制节和末端预制节之间采用预制节承口和预制节插口连接。
优选的，所述预制节承口和预制节插口内侧设置橡胶密封圈。
优选的，所述始端预制节、中间预制节和末端预制节每个涵节长度在2～4m，材料采用不小于C35混凝土，抗渗不小于P8。
优选的，在始端预制节、中间预制节和末端预制节组成的框架涵外侧涂刷聚氨酯防水涂料二道。
本实用新型预制装配式拱形混凝土框架涵具有以下优点：
（1）由于框架涵节在预制场加工制作，可与涵洞基础施工同步进行，甚至可以提前预制(完全可以达到类似预制管加工方式），待基础垫层施工完成，达到设计要求后便可以进行拼装框架涵节，一般在1～2天可以拼装完成。施工速度快，所需工期短。
（2）涵洞框架涵节完全达到标准化、工厂化、机械化施工，可以有效地降低人力、物力，施工模板可循环利用，从而降低工程造价。
（3）涵洞框架涵节采用工厂加工制作，容易控制施工精度，从钢筋加工到混凝土养护等，都可以达到标准化施工，可以保证了涵洞整体质量。
（4）框架涵节采用抗渗性能好的混凝土，框架涵节间设置密封装置，并在框架涵外侧设置防水层，采用多层次的防水措施，保证了结构的耐久性。
（5）安装简单、方便，施工工期较短，技术可靠、安全，运营养护成本少，经济适用，技术创新。
附图说明
图1为预制装配式拱形混凝土框架涵组装原理分解实体示意图；
图2为预制装配式拱形混凝土框架涵正面图；
图3为预制装配式拱形混凝土框架涵断面图；
图4为预制装配式拱形混凝土框架涵断面涵节分解图；
图5为单孔装配式拱形通道框架涵节间承插口连接大样。
其中，1—混凝土垫层、2—始端预制节、3—中间预制节、4—末端预制节、5—预制节承口、6—预制节插口、7—橡胶密封圈、8—聚氨酯防水涂料二道。
具体实施方式
下面结合附图1-5及具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1-5所示，所述预制装配式拱形混凝土框架涵上面为沥青混凝土路面或铁路线上设施，下面为框架涵顶及两侧填土，后为其基础。车辆荷载通过填土，全部传递至框架涵，通过框架涵再传递至基础、地基。
所采用的预制装配式拱形混凝土框架涵,主要由三部分组成，框架涵基础、混凝土垫层1；分节段预制的框架节始端预制节2、中间预制节3、末端预制节4；框架节段之间采用预制节承口5、预制节插口6连接。
预制拱形框架涵一般可分为三节形式：始端预制节2、中间预制节3、末端预制节4，根据涵洞长度中间预制节3重复预制调节。各涵节之间采用制节承口5、预制节插口6连接，承插口内侧采用橡胶密封圈7，满足防水及变形要求。
预制装配式拱形混凝土框架涵的施工方法包括以下顺序和步骤：
（1）施工前，建设预制场地，为了保证框架涵精度制作钢模。
（2）预制拱形框架涵为了便于运输及安装，一般孔径在4m以内，始端预制节2、中间预制节3、末端预制节4每个涵节长度在2～4m。由于框架为薄壁结构，为了确保施工质量，采用不小于C35混凝土，抗渗不小于P8。
（3）按图示分段预制拱形框架涵节始端预制节2、中间预制节3和末端预制节4，施工时注意接口分为预制节承口5、预制节插口6，并注意预留吊装钢筋。
（4）基坑开挖后找平场地，如地质条件较好，则现场浇筑混凝土垫层1，如地质条件极差，可在垫层以下进行基础加固，比如换填、旋喷桩或桩基等形式。
（5）垫层施工完成、达到设计强度后，在上面放样框架涵底位置。
（6）框架涵节预制完成并达到设计强度后，利用汽车运输至工地。
（7）在涵节接口处，即承插口处安装橡胶密封圈7。
（8）先吊装始端预制节2，后依次吊装中间预制节3，最后吊装末端预制节4，直至拼装完成。
（9）框架涵节拼装完成后在框架涵外侧涂刷聚氨酯防水涂料二道8。
（10）进行涵洞回填及附属工程施工。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，凡在本实用新型的精神和原则之内，其对上述具体实施例所记载的技术方案或部分技术特征进行的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
