一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构的制作方法

本发明涉及到钢管道结构工程技术领域，更加具体地是一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构。

背景技术：

在公路工程建设过程中，路线经常会与灌溉沟渠交叉。当路基为挖方时，两侧将形成路堑边坡，高度达十米左右，甚至更高，路堑边坡将会切断灌溉沟渠。为保证水流通畅，常用的方式有两种：1、倒虹吸管；若采用倒虹吸管，则管道需要紧贴挖方坡面并穿越路基，将管道稳固在坡面的施工难度大、费用高，灌溉水流中的杂质易在管道中沉积，造成管道淤积和堵塞；2.管桥、若采用管桥，则需要先架设桥梁，然后将输水管道放置于桥面上，该方案虽然管道便于检修和维护，但是桥梁施工工艺复杂，施工费用高、工期长。

因此亟需研究一种仅需要采取相对简单的施工工艺、较少的费用和较短的工期，灌溉水流就可以顺利跨越路堑边坡的输水结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构。

本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构，它位于所述的路堑边坡之间；所述的路堑边坡位于路面两侧，所述的路面的两侧设置有路堑挡墙，所述的路堑挡墙位于所述的路堑边坡底部，且所述的路堑挡墙沿着所述的路堑边坡倾斜方向布置，在所述的路堑挡墙顶部设置有钢桁架，所述的路堑边坡坡顶左右两侧分别设置有进口构筑物和出口构筑物，所述的进口构筑物和出口构筑物之间设置相互连通的钢管道；所述的钢管道位于所述的钢桁架上方。

在上述技术方案中：所述的路堑挡墙包括墙体、边沟和排水孔；所述的边沟位于所述的路面两侧，且所述的边沟外侧顶部与所述的路面相衔接；所述的墙体内侧顶部与所述的路堑边坡相衔接；所述的墙体内设置有若干个排水孔。

在上述技术方案中：所述的钢桁架包括钢桁架基础、立柱、三角支撑架和鞍形支座；所述的钢桁架基础位于所述的墙体顶部，所述的立柱位于所述的钢桁架基础上方，所述的立柱顶部左右两侧分别设置有三角支撑架，所述的三角支撑架顶部设有鞍形支座，所述的钢管道底部固定在所述的鞍形支座上方。

在上述技术方案中：所述的进口构筑物包括进口镇墩、沉砂池和拦污栅；所述的沉砂池紧贴进口镇墩上游面布置；所述的沉砂池中部设置有拦污栅，所述的拦污栅采用直径为10毫米，牌号为hpb300的钢筋现场焊接而成，所述的拦污栅的网格间排距为10厘米；所述的出口构筑物包括出口镇墩和出水池；所述的出水池紧贴布置在所述的出口镇墩下游面；所述的进口镇墩、沉砂池、出口镇墩和出水池均采用c25混凝土现场浇筑而成，且所述的出口镇墩和进口镇墩的截面均为矩形；所述的进口镇墩与所述的出口镇墩之间设置有所述的钢管道；所述的钢管道进口端依次设置有沉砂池和进口镇墩；所述的钢管道出口端依次设置有出口镇墩和出水池。

在上述技术方案中：所述的路堑挡墙内设置有若干个所述的排水孔，且间排距为2米，若干个所述的排水孔呈梅花状布置，且所述的排水孔的直径为10厘米，并采用pvc管预埋，所述的排水孔进口设置有反滤料，所述的反滤料采用砂卵石或碎石。

在上述技术方案中：所述的钢桁架基础的截面为矩形并采用c25混凝土现场浇筑而成，所述的钢桁架基础内预埋有地脚螺栓；所述的立柱现场分节焊接而成，每节所述的立柱的高度为1米，且所述的立柱底部通过地脚螺栓与所述的钢桁架基础固定连接。

本发明具有如下优点：1、钢桁架立于路堑挡墙的顶部，具有竖直向下的作用力，大大增强了路堑挡墙的抗滑移和抗倾覆的能力，能够提高路堑边坡的稳定性。2、路堑挡墙墙体与边沟构成整体，增大了挡墙的刚度、抗力与稳定性，有利于路堑边坡和输水钢管道结构的稳定。3、采用l型钢现场加工的钢桁架支撑输水钢管道，不需要建造桥梁作为承载结构跨越路堑边坡，可充分发挥输水钢管道自身的纵向承载能力。钢管道在进口拦污栅和纵向水流的冲击作用下不易被堵塞和淤积。4、整个钢管道结构体系现场加工，施工工艺简单、费用低、工期短，能够快速解决灌溉水流的中断问题。例如当路面左右两侧的路堑边坡高度为14m、两坡口水平间距为37m时，管桥方案所需费用8.54万元，施工工期3个月；本发明的输水钢管道结构所需费用4.87万元，施工工期1个月。

附图说明

图1为跨越路堑边坡的输水钢管道纵剖面图。

图2为输水钢管道进出口平面图。

图3为钢桁架及路堑挡墙侧视图。

图4为钢桁架正视图。

图5为钢桁架基础平面图。

图中：钢管道1、进口构筑物2、进口镇墩2.1、沉砂池2.2、拦污栅2.3、出口构筑物3、出口镇墩3.1、出水池3.2、钢桁架4、钢桁架基础4.1、立柱4.2、三角支撑架4.3、鞍形支座4.4、路堑挡墙5、墙体5.1、边沟5.2、排水孔5.3、路堑边坡6、路面7。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已；同时通过说明对本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

本发明一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构，它位于所述的路堑边坡6之间；所述的路堑边坡6位于路面7两侧，所述的路面7的两侧设置有路堑挡墙5，所述的路堑挡墙5位于所述的路堑边坡6底端，且所述的路堑挡墙5沿着所述的路堑边坡6倾斜方向布置，在每个所述的路堑挡墙5顶部均设置有钢桁架4，所述的路堑边坡6坡顶左右两侧分别设置有进口构筑物2和出口构筑物3，所述的进口构筑物2和出口构筑物3之间设置相互连通的钢管道1；所述的钢管道1位于所述的钢桁架4上方。

所述的路堑挡墙5包括墙体5.1、边沟5.2和排水孔5.3；所述的边沟5.2位于所述的路面7两侧，且所述的边沟5.2外侧顶部与所述的路面7相衔接；所述的墙体5.1内侧顶部与所述的路堑边坡6相衔接；所述的墙体5.1内设置有若干个排水孔5.3。

所述的钢桁架4包括钢桁架基础4.1、立柱4.2、三角支撑架4.3和鞍形支座4.4；所述的钢桁架基础4.1位于所述的墙体5.1顶部，所述的立柱4.2位于所述的钢桁架基础4.1上方，所述的立柱4.2顶部左右两侧分别设置有三角支撑架4.3，所述的三角支撑架4.3顶部设有鞍形支座4.4，所述的钢管道1底部固定在所述的鞍形支座4.4上方。

所述的进口构筑物2包括进口镇墩2.1、沉砂池2.2和拦污栅2.3；所述的沉砂池2.2紧贴进口镇墩2.1上游面布置；所述的沉砂池2.2中部设置有拦污栅2.3，所述的拦污栅2.3采用直径为10毫米，牌号为hpb300的钢筋现场焊接而成，所述的拦污栅2.3的网格间排距为10厘米；所述的出口构筑物3包括出口镇墩3.1和出水池3.2；所述的出水池3.2紧贴布置在所述的出口镇墩3.1下游面，所述的进口镇墩2.1、沉砂池2.2、出口镇墩3.1和出水池3.2均采用c25混凝土现场浇筑而成，且所述的出口镇墩3.1和进口镇墩2.1的截面均为矩形；所述的进口镇墩2.1与所述的出口镇墩3.1之间设置有所述的钢管道1；所述的钢管道1进口端依次设置有沉砂池2.2和进口镇墩2.1；所述的钢管道1出口端依次设置有出口镇墩3.1和出水池3.2。

所述的路堑挡墙5内设置有若干个所述的排水孔5.3，且间排距为2米，若干个所述的排水孔5.3呈梅花状布置，且所述的排水孔5.3的直径为10厘米，并采用pvc管预埋，所述的排水孔5.3进口设置有反滤料，所述的反滤料采用砂卵石或碎石。

所述的钢桁架基础4.1的截面为矩形并采用c25混凝土现场浇筑而成，所述的钢桁架基础4.1内预埋有地脚螺栓；所述的立柱4.2现场分节焊接而成，每节所述的立柱4.2的高度为1米，且所述的立柱4.2底部通过地脚螺栓与所述的钢桁架基础4.1固定连接。

参照图1-4所示：一种跨越路堑边坡的输水钢管道结构，它包括：钢管道1、进口构筑物2、进口镇墩2.1、沉砂池2.2、拦污栅2.3、出口构筑物3、出口镇墩3.1、出水池3.2、钢桁架4、钢桁架基础4.1、立柱4.2、三角支撑架4.3、鞍形支座4.4、路堑挡墙5、墙体5.1、边沟5.2、排水孔5.3、路堑边坡6、路面7。

所述路堑边坡6位于路基两侧，其坡比根据地质条件确定，每10m坡高设一级2m宽的马道，路堑边坡6坡面采用“喷混凝土+锚杆”或“混凝土网格+植草护坡”的型式进行防护。

所述钢管道1位于路堑边坡6顶部，由进口构筑物2、出口构筑物3和钢桁架4对其进行支撑。所述钢管道1表面采取除锈和防腐措施。钢管道1型材为q235，直径、壁厚和纵坡应满足水流要求。

所述进口构筑物2由进口镇墩2.1和沉砂池2.2组成，均采用c25混凝土现场浇筑。所述进口镇墩2.1截面为矩形，钢管道1埋入进口镇墩2.1的长度应满足稳定要求。所述沉砂池2.2紧贴进口镇墩2.1上游面，沉砂池2.2中部设钢筋网拦污栅2.3。拦污栅2.3采用直径为10mm、牌号为hpb300的钢筋现场焊接而成，拦污栅2.3的网格间排距为10cm。

所述出口构筑物3由出口镇墩3.1和出水池3.2组成，均采用c25混凝土现场浇筑。所述出口镇墩3.1截面为矩形，钢管道1埋入出口镇墩3.1的长度应满足稳定要求。所述出水池3.2紧贴镇墩下游面。

所述钢桁架4位于钢管道1的下方，由钢桁架基础4.1、立柱4.2、三角支撑架4.3组成。立柱4.2和三角支撑架4.3采用l型钢现场焊接而成，钢材强度为q235。所述钢桁架基础4.1位于路堑挡墙5的顶部，截面为矩形，采用c25混凝土现场浇筑，钢桁架基础4.1内预埋地脚螺栓。左右两侧钢桁架基础4.1的高度可根据钢管道1和立柱4.2的高度进行调整。所述立柱4.2现场分节焊接而成，每节立柱4.2的高度为1m。立柱4.2底部通过地脚螺栓与钢桁架基础4.1牢固连接。立柱4.2顶部左右两侧分别设置三角支撑架4.3。支撑架4.3顶部设有鞍形支座4.4，钢管道1底部固定于鞍形支座4.4上部。

所述路堑挡墙5由墙体5.1和边沟5.2组成整体式结构。墙体5.1内侧顶部与路堑边坡6相衔接，边沟5.2外侧顶部与路面7相衔接。所述路堑挡墙5的地基承载力需满足要求，否则采用级配碎石进行换填。墙体5.1材料优选m7.5浆砌块石，采用质地均匀、耐风化、耐侵蚀、强度高的块石砌筑，当路堑边坡6的稳定性较差时，可采用混凝土浇筑。墙体5.1每隔8-10米设置一道沉降缝，缝宽2-3厘米，缝中用沥青麻絮沿墙内、外、顶三个方向填塞，深度大于20cm。所述墙体5.1内设有排水孔5.3，间排距均为2米且最下排的排水孔出口应高出地面0.3-0.5米，排水孔5.3呈梅花状布置，孔径为10厘米，采用pvc管预埋。排水孔5.3进口设有反滤料，应采用砂卵石或碎石等透水性较好的材料。

所述路面7位于左右两侧路堑挡墙5之间，其结构根据公路等级和路面荷载的要求确定。

上述未详细说明的部分均为现有技术。