鋼波紋管涵在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展史
1896年美國(guó)率先進(jìn)行鋼波紋管通道、鋼波紋涵管的可行性研究;1923年美國(guó)鐵路工程協(xié)會(huì)在伊利諾斯州的中央鐵路應(yīng)用鋼波紋管通道進(jìn)行實(shí)體測(cè)試;1929年加拿大首座鋼波紋管用于一煤礦中;1931年澳大利亞首次建成8米汽車通道一座;1990年日本高速公路設(shè)計(jì)規(guī)范制定了鋼波紋管設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范,隨著鋼波紋管在世界各地的安裝使用,證明了此種結(jié)構(gòu)在各種使用情況下的通用性,而且其壽命已超過了設(shè)計(jì)壽命。我國(guó)使用金屬波紋管涵是從2001年以后,通過近幾年的市場(chǎng)開發(fā),已在河北、內(nèi)蒙古、青海、寧夏、新疆、西藏等省市區(qū)的公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
鋼波紋板結(jié)構(gòu)已普遍應(yīng)用于既有鐵路工程。該方案具有如下幾方面優(yōu)勢(shì):
(1)對(duì)既有鐵路線運(yùn)營(yíng)的影響降低。主體結(jié)構(gòu)采用預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu),板片在工廠內(nèi)加工完成,分片疊合后,采用汽車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),然后現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體,采用汽車吊吊裝至擴(kuò)大基礎(chǔ)上,既有鐵路線無(wú)需限速。
(2)施工速度快。采用預(yù)制拼裝施工工藝,比傳統(tǒng)混凝土橋跨方案可縮短50%的工期。
(3)該工程造價(jià)低。傳統(tǒng)橋梁需要多跨預(yù)制結(jié)構(gòu),采用本方案,僅需一跨,工程造價(jià)節(jié)約50%以上。結(jié)構(gòu)高度小,可減少接線長(zhǎng)度,進(jìn)一步節(jié)約工程造價(jià)。
(4)耐久性好低碳環(huán)保,采用成熟的鍍鋅施工工藝,使用壽命100年,響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召,采用低碳環(huán)保的建筑材料。
基于以上優(yōu)良的施工和工作性能,諸多工程也開始采用波紋板隧道結(jié)構(gòu)如管拱形閉口斷面鐵路隧道、高拱斷面雙軌鐵路隧道、高拱形單軌隧道、隧道內(nèi)襯加固工程、隧道逃生安全小屋、波紋板明洞結(jié)構(gòu)等項(xiàng)目的施工。
波紋涵管的優(yōu)點(diǎn):
1、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便,不需使用大型設(shè)備。
2、有利的解決北方地區(qū)霜凍對(duì)橋梁和管涵砼結(jié)構(gòu)的破壞問題。
3、,因?yàn)榻饘俨y涵管具有施工工期短、重量輕、安裝方便、耐久性好、工程造價(jià)低、抗變形能力強(qiáng)、減少養(yǎng)護(hù)成本等特點(diǎn),從材料與結(jié)構(gòu)和功能的本質(zhì)關(guān)系上分析, 采用柔性、高強(qiáng)度的鋼波紋管,不僅具有適應(yīng)地基與基礎(chǔ)變形的能力, 可以解決因地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的排水管道破壞問題, 而且金屬波紋管由于軸向波紋的存在,使其具有優(yōu)良的受力特征, 軸向和徑向同時(shí)分布因荷載引起的應(yīng)力應(yīng)變, 可以更大程度上分散荷載的應(yīng)力集中, 地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。尤其在高寒凍土、軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地帶,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
4、結(jié)構(gòu)受力情況合理,荷載分布均勻,并有一定的抗變形能力。
5、采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),生產(chǎn)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短。
