一种降低箱涵顶进时顶部摩擦阻力的装置的制作方法

本实用新型属于地下建筑物施工技术领域，具体涉及一种降低箱涵顶进时顶部摩擦阻力的装置。

背景技术：

顶涵工法是地下建筑物施工的一种基本方法，在不中断地面交通的前提下，将预制好的箱体，采用机械力量顶入地层中；此工法适用于穿越公路、铁路、河流、建筑物、街道的各种桥涵、地道、地下管道等项目。

在箱涵顶进的过程中，涵顶与上部土体的接触必然会对上部土体带来扰动，影响上部的车辆通行，因此如何降低顶进阻力是箱涵顶进施工技术的关键一环。目前降低箱涵顶进阻力的方法总结在下表，从表1可以看出，这些方法各有利弊，因此针对现状急需研究一种即经济简便又效果显著的涵顶减阻装置。

表1不同降低箱涵顶进阻力的方法优缺点比较

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种降低箱涵顶进时顶部摩擦阻力的装置，在箱涵体的顶面设置扁钢以及钢板，将箱涵体顶面与土体之间的摩擦转化为扁钢与钢板之间的摩擦，降低了箱涵体推进的阻力，成本低，结构简单，解决现有技术的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种降低箱涵顶进时顶部摩擦阻力的装置，包括扁钢、钢板、液压千斤顶、反力墩台以及螺栓；扁钢顺着箱涵体的推进方向设置有若干根，且相邻两根扁钢平行，钢板覆盖在扁钢的上面，反力墩台固定在箱涵体的尾部，千斤顶设置在钢板与反力墩台之间，千斤顶的作用力方向与箱涵体顶面平行。

千斤顶沿着钢板的末端均匀设置有若干个。

千斤顶与钢板之间设置有U形槽，钢板末端卡入U形槽，U形槽的底面与千斤顶连接，所述U形槽的长度与钢板宽度相同。

扁钢宽度为45mm～55mm，厚度为4mm～6mm，扁钢间隔设置，相邻两根扁钢的距离为50mm。

相邻两根扁钢之间的空隙填充石蜡。

钢板的下表面涂覆有润滑层。

反力墩台与箱涵体采用螺栓连接固定，螺栓沿着竖直方向在反力墩台上均匀设置，螺栓贯穿反力墩台和箱涵体的顶面，螺栓的自由端用螺母紧固。

螺栓设置有五根，分别设置在反力墩台的四角和中心处。

螺栓的直径为25mm。

反力墩台为刚性体，反力墩台上开设有螺栓穿过的孔。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型结构简单，将箱涵体与土体之间的摩擦转化为钢板与扁钢之间的摩擦，大大降低了箱涵顶进时的顶部摩擦阻力，减少施工对上部交通的影响，效果明显，成本低，适宜推广应用；当箱涵体向前推进时，扁钢随着箱涵体一起前进，而前方土体的挤出趋势是与箱涵的推进方向是相反的，利用液压千斤顶控制钢板的运动趋势与土体一致，将箱涵体与土体之间的摩擦转化为钢板与扁钢之间的摩擦，大大降低了箱涵顶进时的顶部摩擦阻力。

进一步的，千斤顶沿着钢板的末端均匀设置有若干个，能增大推力，且推力均匀，并增大千斤顶与钢板之间的接触面积。

进一步的，千斤顶与钢板之间设置有U形槽，U形槽能防止钢板边缘在千斤顶推力作用下卷曲，增大钢板的受压面积进一步提高其受力的均匀性。

进一步的，相邻两根扁钢之间的空隙填充石蜡，在推动过程中，石蜡为扁钢与钢板之间提供润滑。

进一步的，钢板的下表面涂覆润滑层大大降低扁钢与钢板之间的摩擦力。

进一步的，反力墩台与箱涵体采用螺栓连接，可拆卸，反力墩台能实现重复利用，而且拆下之后不影响箱涵体正常工作。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型中的实例或现有技术方案，下面将对实施例进行或现有技术描述中所需要使用的附图进行说明并做简单介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动技术的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为箱涵顶部减阻装置的左视结构示意图，

图2为图1的俯视示意图，

图3为图1的A-A向剖视示意图，

图4为反力墩台与箱涵连接的俯视示意图，

图5为反力墩台与箱涵连接的左视局部示意图，

附图中，1-箱涵体、2-扁钢、3-钢板、4-液压千斤顶、5-反力墩台、6-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1至图3所示，一种降低箱涵顶进时顶部摩擦阻力的装置，包括铺设在箱涵体1顶部的数条扁钢1，扁钢2宽度为45mm～55mm，厚度为4mm～6mm，扁钢2顺着箱涵体1的推进方向按照50mm的间隔平行铺设，间隔处涂抹石蜡作为润滑层；钢板3覆盖在扁钢2的上面，钢板3的末端与液压千斤顶4固定连接，液压千斤顶4安装在箱涵体尾部的反力墩台5上，钢板3的厚度为3mm，钢板3表面涂抹润滑层；液压千斤顶4在箱涵体顶进前处于顶进状态，随着箱涵体1向土体的不断挤进，缓慢降低液压千斤顶的压力从而拉动着钢板3沿着逆箱涵推进方向运动；扁钢随着箱涵体1的推进向前运动。

如图4和图5所示，用螺栓6将反力墩台5与箱涵体1连接到一起；反力墩台5的长和宽大于液压千斤顶4的底座；螺栓6的直径为25mm，螺栓6分别在反力墩台的四周以及中心处各布置一个，每个螺栓6贯穿反力墩台5和箱涵体1，螺栓6的两端分别伸出反力墩台5和箱涵体1表面3cm-5cm；螺栓6伸出反力墩台5的一端用螺母固定，反力墩台5为一刚性体，采用钢混结构；螺栓6采用长杆螺栓。

本实用新型优选的螺栓6设置有五根，分别设置在反力墩台5的四角和中心处。

钢板3覆盖在扁钢2的上面，钢板的末端固定在液压千斤顶4上，这些液压千斤顶4分别固定在箱涵尾部的反力墩台5上，钢板3的表面用石蜡覆盖。

作为本实用新型的一个可选实施例，箱涵体1尾部顶端预留地脚螺栓，采用所述地脚螺栓连接固定反力墩台5，地脚螺栓的顶端采用螺母紧固，在施工完成后，拆下反力墩台5并去除地脚螺栓。

本实施例在箱涵顶进施工中的工作过程如下：

按照上述说明将本实用新型安装好后，随着箱涵体1向土体的不断挤进，扁钢2随着箱涵体1向着顶进方向前进，此时控制液压千斤顶4，使钢板3沿着逆推进方向运动，借助钢板3的运动，保证上部土体与钢板协同运动，使得箱涵体1与土体之间的摩擦转化为钢板3与扁钢2之间的摩擦。

当箱涵体向前推进时，扁钢随着箱涵体一起前进，而前方土体的挤出趋势是与箱涵的推进方向是相反的，利用液压千斤顶控制钢板的运动趋势与土体一致，将箱涵体与土体之间的摩擦转化为钢板与扁钢之间的摩擦，大大降低了箱涵顶进时的顶部摩擦阻力。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。