用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞及施工方法技术

本发明专利技术涉及公路涵洞工程技术领域，具体涉及一种用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞及施工方法。本发明专利技术所设计的陡坡阶梯涵洞，它包括涵台基础、涵台、盖板、错台挡块、衡重式挡墙、路基填筑体、路面、边沟、护栏；将原始坡面开挖成台阶状，并浇筑涵台基础，在涵台基础上浇筑涵台，将盖板两端与涵台搭接，在盖板上浇筑错台挡块，在涵洞出口盖板顶部浇筑衡重式挡墙，之后回填压实路基并浇筑路面，在涵洞进口侧开挖边沟，在衡重式挡墙顶部安装护栏。本发明专利技术的陡坡阶梯涵洞能够适应较陡的坡面地形，与桥梁相比，结构简单，工期短，工程费用小，可以避免管道的拆移，减免了与相关部门办理手续的程序，节约了管道拆移的时间和费用。

【技术实现步骤摘要】
用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞及施工方法
本专利技术涉及公路涵洞工程
，具体涉及一种用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞及施工方法。
技术介绍
在公路工程建设过程中，路线经常会与天然气管道、石油管道、自来水管道平面或立面式交叉。若对这些输送管道进行拆移，首先需要与较多的管理部门协商并办理相关手续，先停止管道的输送功能，然后才能对其进行拆移。该过程需要的时间长，管道停运的经济损失大，拆移费用高，给现场施工带来诸多不便。当上述管道所处的坡面陡于1:2时，拆移工作难度更大，工程费用更高。为避免管道的拆移工作，降低工程费用，可对管道采取原地保护措施。当公路路基所处的原始地形坡度达到1:2，甚至更陡，可采用两种保护方式：1.桥梁；2.涵洞。若采用桥梁，其结构复杂、费用较高，工期长；若采用普通的过水、行人和车辆涵洞，其底板纵坡通常在2％～3％之间，无法适应较陡的地形要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服上述
技术介绍
的不足之处，从而提出一种用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞及这种涵洞的施工方法，以保证公路建设过程中无需对现有管道进行拆移，公路路基就可以顺利跨越陡坡坡面上的现有管道。本专利技术的第一目的是提供一种用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞包括管道、坡面，其特征在于，还包括涵台基础、涵台、盖板、错台挡块、衡重式挡墙、路基填筑体、路面、边沟；所述涵台基础位于坡面的台阶上；所述涵台位于涵台基础上；所述涵台有L形搭接口；所述盖板两端通过L形搭接口与涵台搭接；所述错台挡块位于上下两阶盖板之间；所述衡重式挡墙位于涵洞出口处的涵洞盖板和错台挡块上部；所述路基填筑体填充在衡重式挡墙、涵洞盖板和错台挡块围成的空腔中；有所述路面位于路基填筑体上部；所述边沟位于涵洞进口侧的管道上方；所述管道位于涵洞内；所述的坡面陡于1:2。进一步的，有护栏位于衡重式挡墙顶部。进一步的，所述涵台每隔4m～6m有一道沉降缝。进一步的，所述错台挡块截面为直角梯形。进一步的，在所述的涵洞内填充有涵身土体。本专利技术的第二目的是提供用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：第一步，将原始坡面开挖成台阶状；台阶高程根据管道高程、涵台净高、涵台基础厚度确定；各级台阶的承载能力不小于300kPa；现场立模浇筑混凝土涵台基础；第二步，在浇筑的涵台基础上立模浇筑混凝土涵台；所述涵台每隔4m～6m设置一道沉降缝；第三步，所述涵台混凝土强度达到设计强度的85％及以上后，对盖板进行吊装；所述盖板两端与涵台搭接；第四步，在所述盖板顶部紧邻上阶盖板位置采用混凝土立模浇筑错台挡块；第五步，在涵洞出口盖板顶部采用混凝土立模浇筑衡重式挡墙；第六步，当所述衡重式挡墙的强度达到设计强度的75％及以上时，进行路基填筑体回填；第七步，在填筑压实的路基上，浇筑路面；第八步，在涵洞进口侧对边沟基础进行开挖，然后采用混凝土立模浇筑。第九步，在所述衡重式挡墙顶部安装护栏。本专利技术的有益效果是：(1)采用无底板的陡坡阶梯涵洞跨越天然气管道、石油管道、自来水管道可以避免管道的拆移，减免了与相关部门办理手续的程序，节约了管道拆移的时间和费用；(2)陡坡阶梯涵洞现场实施过程中，管道处于正常输送状态，避免了管道停运的经济损失；(3)陡坡阶梯涵洞能够适应较陡的坡面地形，台阶型基础有利于涵洞的整体抗滑稳定；(4)错台挡块和顶部边沟可以阻隔水流进入管道周围的洞身内，防止水流冲刷涵身土体，有利于涵洞的整体稳定；(5)衡重式挡墙位于涵洞出口顶部，利用衡重台上部填土的重力而使得墙体重心后移，增强了涵洞顶部填方路基的稳定性；(6)衡重式挡墙顶部加设波形护栏有利于公路的行车安全；(7)陡坡阶梯涵洞与桥梁相比，结构简单，工期短，工程费用小。附图说明图1为陡坡阶梯涵洞纵剖面图；图2为涵身横断面图；图3为盖板结构及配筋图；其中：1、涵台基础；2、涵台；2.1、L形搭接口；3、盖板；4、错台挡块；5、衡重式挡墙；6、路基填筑体；7、路面；8、边沟；9、护栏；10、管道；11、坡面；12、钢筋；13、涵身土体。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例，同时通过说明本专利技术将变得更加清楚和容易理解。如图1～图3所示，用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞包括涵台基础1、涵台2、盖板3、错台挡块4、衡重式挡墙5、路基填筑体6、路面7、边沟8、护栏9。所述涵台基础1位于坡面11的台阶上，为二阶扩大基础，现浇素混凝土结构；所述涵洞基础1各阶襟边宽度30cm。所述的坡面11陡于1:2。所述涵台2位于涵台基础1上，为现浇素混凝土结构，截面为矩形；所述涵台2有一个L形搭接口2.1；所述涵台2厚度为1m。所述盖板3为钢筋混凝土预制板，截面为矩形，两端通过L形搭接口2.1与涵台2搭接。所述错台挡块4为现浇素混凝土结构；所述错台挡块4位于上下两阶盖板3之间，用于封闭错台之间的空隙；所述错台挡块4截面为直角梯形，顶宽0.6m，高度为0.5m～0.8m，斜边坡比1:0.25。所述衡重式挡墙5为现浇素混凝土结构；所述衡重式挡墙5位于涵洞出口处的涵洞盖板3和错台挡块4上部，用于抵挡涵洞顶部路基填筑体6的侧向土压力。所述路基填筑体6填充在衡重式挡墙5、涵洞盖板3和错台挡块4围成的空腔中，填料和压实度应满足建筑施工规程规范的要求。所述路面7位于路基填筑体6上部，其结构根据公路等级和荷载要求确定。所述边沟8位于涵洞进口侧的管道10上方，主要用于拦截路面7及其上方坡面11的汇水，然后沿公路的纵向将截水排出，防止水流进入管道10周围的涵身土体13，冲刷涵台2及涵台基础1，危及涵洞的结构安全。所述护栏9位于衡重式挡墙5顶部，可为镀锌波形梁护栏，工厂化生产，现场安装。所述的涵洞是指涵台基础1、涵台2和盖板3围成的腔体。所述管道10位于涵洞内；所述的管道10包括且不仅限于天然气管道、石油管道、自来水管道。用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞施工方法如下：(1)采用机械或人工将原始坡面11开挖成台阶状，台阶宽度1m～2m；台阶高程根据管道10高程、涵台2净高(涵台基础1顶部至盖板3下表面高度)、涵台基础1厚度确定；上下两级台阶的高差可根据地质情况进行调整；各级台阶的承载能力不小于300kPa；现场立模浇筑C20素混凝土涵台基础1；所述涵台基础1各阶襟边宽度30cm；(2)在步骤(1)浇筑的涵台基础1上立模浇筑C20素混凝土涵台2；所述涵台2厚度1m，采用矩形截面；所述涵台2净跨根据管道安全保护距离要求确定；所述涵台2净高根据涵台基础1顶部和盖板3下表面的高差确定；所述涵台2厚度需满足顶部盖板3和两侧土压力共同作用下的结构要求；所述涵台2每隔4m～6m设置一道沉降缝，缝内填以沥青麻絮；(3)所述涵台2混凝土强度达到设计强度的85％及以上后，采用汽车吊对盖板3进行吊装；所述盖板两端与涵台2搭接20～30cm；所述盖板3为C30钢筋混凝土预制板；所述盖板3厚度和钢筋12需满足路基填筑体6和路面7车辆荷载共同作用的要求；(4)在所述盖板3顶部紧邻上阶盖板位置采用C20素混凝土立模浇筑错台挡块4；所述错台挡块4截面为直角梯形，顶宽0.6m，高度为0.5m～0.8m，斜边坡比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，包括管道(10)、坡面(11)，其特征在于：还包括涵台基础(1)、涵台(2)、盖板(3)、错台挡块(4)、衡重式挡墙(5)、路基填筑体(6)、路面(7)、边沟(8)；所述涵台基础(1)位于坡面(11)的台阶上；所述涵台(2)位于涵台基础(1)上；所述涵台(2)有L形搭接口(2.1)；所述盖板(3)两端通过L形搭接口(2.1)与涵台(2)搭接；所述错台挡块(4)位于上下两阶盖板(3)之间；所述衡重式挡墙(5)位于涵洞出口处的涵洞盖板(3)和错台挡块(4)上部；所述路基填筑体(6)填充在衡重式挡墙(5)、涵洞盖板(3)和错台挡块(4)围成的空腔中；有所述路面(7)位于路基填筑体(6)上部；所述边沟(8)位于涵洞进口侧的管道(10)上方；所述管道(10)位于涵洞内；所述的坡面(11)陡于1:2。

【技术特征摘要】
1.用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，包括管道(10)、坡面(11)，其特征在于：还包括涵台基础(1)、涵台(2)、盖板(3)、错台挡块(4)、衡重式挡墙(5)、路基填筑体(6)、路面(7)、边沟(8)；所述涵台基础(1)位于坡面(11)的台阶上；所述涵台(2)位于涵台基础(1)上；所述涵台(2)有L形搭接口(2.1)；所述盖板(3)两端通过L形搭接口(2.1)与涵台(2)搭接；所述错台挡块(4)位于上下两阶盖板(3)之间；所述衡重式挡墙(5)位于涵洞出口处的涵洞盖板(3)和错台挡块(4)上部；所述路基填筑体(6)填充在衡重式挡墙(5)、涵洞盖板(3)和错台挡块(4)围成的空腔中；有所述路面(7)位于路基填筑体(6)上部；所述边沟(8)位于涵洞进口侧的管道(10)上方；所述管道(10)位于涵洞内；所述的坡面(11)陡于1:2。2.根据权利要求1所述的用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，其特征在于：有护栏(9)位于衡重式挡墙(5)顶部。3.根据权利要求1或2所述的用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，其特征在于：所述涵台(2)每隔4m～6m有一道沉降缝。4.根据权利要求3所述的用于管道免拆除和保护的陡坡阶梯涵洞，其特征在于：所述错台挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，牛运华，高昂，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42