3D打印涵洞的制作方法

3d打印涵洞
技术领域
1.本发明涉及3d打印混凝土技术领域，具体为3d打印涵洞。


背景技术：

2.混凝土3d打印是通过利用计算机分层建模并发出程序指令，工业机器人受控逐层重复铺设材料从而构建出自由形式的建筑结构，将建筑的图形设计模型转化成三维的打印路径，利用打印系统将凝结时间短、强度发展快的混凝土精确分层布料，逐层叠加累积成型，实现免模板施工。
3.现有技术中，授权公告号为cn213013978u的中国专利公开了一种3d打印涵洞。包括涵洞主体；所述涵洞主体上方设置有空槽，所述空槽沿所述涵洞主体的长度方向延伸，通过预设的涵洞主体，涵洞主体运输到施工现场，直接将涵洞主体吊装至预定的位置，从而可以减小现场施工的时间，降低施工的成本。
4.普通的涵洞制作方法是通过事先搭建混凝土浇筑支架，之后将支架中建筑混凝土，等待混凝土凝固完成后即可形成涵洞的主体构架，此方法中搭建支架步骤较为麻烦繁琐，所以导致整体施工时间较长，效率较低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供3d打印涵洞，以解决上述背景技术中提出传统制作方法步骤繁琐、工期较长的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3d打印涵洞，利用浇筑在地底的内部的桩基对涵洞主体进行支撑，所述桩基上方利用混凝土浇筑有与其构成一体化结构的托梁，包括：
7.左侧支撑构件，通过铆接的方式固定安装在左侧所述托梁上方，所述左侧支撑构件为3d打印技术制作的整体结构；
8.右侧支撑构件，通过铆接的方式固定安装在右侧所述托梁上方，所述右侧支撑构件与所述左侧支撑构件同为3d打印整体制作；
9.排水沟，由混凝土材料与所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件浇筑成一体化结构，所述排水沟上表面与地面平齐；
10.加强混凝土肋条，由混凝土材料浇筑在所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件内部，所述加强混凝土肋条对所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件起到支撑作用；
11.顶部拱形支撑模，安装在所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件之间上方；
12.拱形钢筋笼，利用铁丝材料固定安装在所述顶部拱形支撑模上表面，所述拱形钢筋笼下表面与所述顶部拱形支撑模下表面贴合；
13.排水孔，贯穿安装在所述左侧支撑构件上部，所述排水孔上下对称共设置有2个。
14.优选的，所述加强混凝土肋条与所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件分别组成垂直结构，且所述加强混凝土肋条一组共设置有3块，利用内部等间距分布的加强混凝土肋
条可以增强支撑构件整体的强度。
15.优选的，所述托梁上表面固定均匀设置有茬筋，且所述茬筋通过底部预留孔与所述左侧支撑构件和所述右侧支撑构件分别构成贯穿结构，利用茬筋与左、右侧支撑构件的贯穿浇筑结构可以使得左、右支撑构件与下方托梁固定连接。
16.优选的，所述顶部拱形支撑模内部设置有用于对其进行支撑的支撑肋条，且相邻所述支撑肋条之间呈具有稳定性的三角形结构。
17.优选的，所述右侧支撑构件右侧面均匀开设有侧面预留孔，且所述侧面预留孔内部贯穿设置有自进式锚杆，利用自进式锚杆将右侧支撑构件与外界岩石进行连接，可以起到支撑的作用。
18.优选的，所述自进式锚杆和茬筋均为直径为25mm的标准钢筋材料。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该3d打印涵洞，采用新型的结构设计，利用3d打印技术可以在无需支架的情况下快速制作涵洞主体结构，施工快，无需模具，省材料省人工，效率高，也避免了大面积开挖对周围环境带来破坏。
20.1.左侧支撑构件、右侧支撑构件、加强混凝土肋条和支撑肋条之间的配合使用，在左侧支撑构件和右侧支撑构件内部等间距浇筑加强混凝土肋条可以对支撑构件整体起到有效的支撑作用，从而增强整体的强度，并且顶部拱形支撑模内部呈三角形上设置的支撑肋条可以加强其刚性。
21.2.底部预留孔、茬筋、侧面预留孔和自进式锚杆之间的配合使用，通过将茬筋通过底部预留孔贯穿进入左右两侧支撑构件内部可以实现对左、有支撑构件的固定安装，同时利用侧面预留孔将自进式锚杆贯穿进行右侧支撑构件内部后，利用自进式锚杆插入侧面的环境土中，可以对涵洞整体进行支撑卸力。
附图说明
22.图1为本发明立体主视结构示意图；
23.图2为本发明正视剖面结构示意图；
24.图3为本发明图2中a处放大结构示意图；
25.图4为本发明左侧支撑构件侧视剖面结构示意图；
26.图5为本发明右侧支撑构件侧视结构示意图。
27.图中：1、桩基；2、托梁；3、左侧支撑构件；4、右侧支撑构件；5、排水沟；6、加强混凝土肋条；7、顶部拱形支撑模；8、拱形钢筋笼；9、排水孔；10、茬筋；11、底部预留孔；12、支撑肋条；13、侧面预留孔；14、自进式锚杆。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1
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5，本发明提供技术方案：3d打印涵洞，利用浇筑在地底的内部的桩基1对涵洞主体进行支撑，桩基1上方利用混凝土浇筑有与其构成一体化结构的托梁2，包括：
30.左侧支撑构件3，通过铆接的方式固定安装在左侧托梁2上方，左侧支撑构件3为3d打印技术制作的整体结构；
31.右侧支撑构件4，通过铆接的方式固定安装在右侧托梁2上方，右侧支撑构件4与左侧支撑构件3同为3d打印整体制作；
32.排水沟5，由混凝土材料与左侧支撑构件3和右侧支撑构件4浇筑成一体化结构，排水沟5上表面与地面平齐；
33.加强混凝土肋条6，由混凝土材料浇筑在左侧支撑构件3和右侧支撑构件4内部，加强混凝土肋条6对左侧支撑构件3和右侧支撑构件4起到支撑作用；
34.顶部拱形支撑模7，安装在左侧支撑构件3和右侧支撑构件4之间上方；
35.拱形钢筋笼8，利用铁丝材料固定安装在顶部拱形支撑模7上表面，拱形钢筋笼8下表面与顶部拱形支撑模7下表面贴合；
36.排水孔9，贯穿安装在左侧支撑构件3上部，排水孔9上下对称共设置有2个。
37.加强混凝土肋条6与左侧支撑构件3和右侧支撑构件4分别组成垂直结构，且加强混凝土肋条6一组共设置有3块，托梁2上表面固定均匀设置有茬筋10，且茬筋10通过底部预留孔11与左侧支撑构件3和右侧支撑构件4分别构成贯穿结构，顶部拱形支撑模7内部设置有用于对其进行支撑的支撑肋条12，且相邻支撑肋条12之间呈具有稳定性的三角形结构，右侧支撑构件4右侧面均匀开设有侧面预留孔13，且侧面预留孔13内部贯穿设置有自进式锚杆14，自进式锚杆14和茬筋10均为直径为25mm的标准钢筋材料。
38.桩基1与托梁2按照传统工艺制作，两侧托梁2内侧设置了排水沟5，将渗入流入的水即使进行排出，内部设置直径为25mm的茬筋10，相互交叉并且露出托梁2顶部，目的为了与上部的左侧支撑构件3和右侧支撑构件4相连接，左侧支撑构件3和右侧支撑构件4墙体预留底部预留孔11，利用混凝土浇筑而成加强混凝土肋条6，起到对左侧支撑构件3和右侧支撑构件4的加固支撑作用，左侧支撑构件3顶部设置排水孔9，为了使以后的雨水能够从孔中排出，右侧支撑构件4右侧表面开设侧面预留孔13，或者现场开孔，右侧岩石中开孔，将自进式锚杆14插入其中，实现了将钻孔、注浆、锚固等功能的统一，自进式锚杆14高效能的止浆塞使注浆能保持较强的注浆压力，充分地充填空隙，固定破碎岩体，高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到周壁围岩上，达到围岩与锚杆互为支护的目的，自进式锚杆14与右侧支撑构件4连接起来，内部使用混凝土浇筑成型，将右侧支撑构件4承受的力传递到周围的岩石中去，在左侧支撑构件3和右侧支撑构件4上方放置顶部拱形支撑模7，通过标准或非标模块可以无限延伸，在顶部拱形支撑模7上利用钢筋绑扎成连续的拱形钢筋笼8结构，利用混凝土多次浇筑成型到设计高度，再进行覆土填埋即可。
39.工作原理：使用本装置时，根据图1
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图5中所示的结构，首先利用传统方式制作桩基1和托梁2，之后利用3d打印技术制作涵洞的其他主体结构，达到快速施工，缩短工期的目的，最后在上方拱形钢筋笼8中在浇筑混凝土，完成封顶操作，这就是该3d打印涵洞的工作原理。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。