[实用新型]一种预制装配式拱

说明书

本实用新型公开了一种预制装配式拱，其特征在于：纵向排列的预制混凝土空心块(1)通过浇筑在其上部的织物增强水泥基材料层(2)连接起来；其特征在于：相邻两个预制混凝土空心块(1)侧面之间的夹角(3)的角度，按照设计拱轴线的形状和曲率来确定；预制混凝土空心块(1)的侧面设置凹槽(4)。本实用新型具有自重轻、预制简单、装配简便和建造成本低等特点。

技术领域

本实用新型涉及一种预制装配式拱，属于土木工程中的建筑结构领域。

背景技术

拱是一种重要的结构形式，在桥梁、屋盖、隧洞等建筑中应用广泛。从力学角度来看，拱是一类在自身平面内的竖向荷载作用下产生水平推力的曲杆。与同跨度的梁相比较，由于存在水平推力，拱各截面以受压为主，弯矩和剪力很小，因此，抗压强度高但抗拉强度低的脆性材料非常适于建造拱，如石材、砌块、混凝土等。得益于材料力学性能的有效发挥，拱结构节省材料，且结构刚度较大，能有效增大结构的跨度。

目前，对于大跨度较大的拱，从施工方式来看，可以分为砌筑拱、现浇拱和预制拱三种。对于砌筑拱和现浇拱，需要在施工现场搭设大量的支架和支模，工作量大，施工周期长，且受现场条件影响大，对周围环境影响也很大。相对而言，预制拱在施工现场不需要搭设支架，具有施工效率高、无湿作业等优势，具有良好的应用前景。但按照现有预制拱的预制与施工方式，先要在工厂通过采用模具，预制不同曲率的拱，这一工序仍然需要搭设支架和支模，所需模板的尺寸也不小，且安装要求高。当拱的跨度较大时，预制难度很大。另外，在预制拱的运输与吊装过程，为平衡支座处的水平力，防止拱开裂，需要在下部设置临时支撑或拉杆，要求高，安装难度大。因而，在实际工程中，预制拱的跨度很有限。因此，开发一种新型的预制装配式拱，成为降低这种结构预制难度、安装难度与建造费用的关键。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种预制装配式拱，具有自重轻、预制简单、装配简便和建造成本低等特点。

本实用新型的技术方案为：一种预制装配式拱，其特征在于：纵向排列的预制混凝土空心块(1)通过浇筑在其上部的织物增强水泥基材料层(2)连接起来；其特征在于：相邻两个预制混凝土空心块(1)侧面之间的夹角(3)的角度，按照设计拱轴线的形状和曲率来确定；预制混凝土空心块(1)的侧面设置凹槽(4)。其特征在于：吊装时，织物增强水泥基材料层(2)在预制混凝土空心块(1)的接缝处开裂，夹角 (3)闭合，形成曲线拱，并在凹槽(4)内灌入粘结材料(5)。其特征在于：预制混凝土空心块(1)包括：素混凝土空心块和配筋混凝土空心块。其特征在于：织物增强水泥基材料层(2)包括：纤维织物增强水泥基材料层和钢丝网增强水泥基材料层。

与现有预制装配式拱相比较，本实用新型的优点在于：

(1)自重轻。预制装配式拱的主体结构由预制混凝土空心块构成，自重小。此外，连接预制混凝土空心块的是一层薄的织物增强水泥基材料层，材料用量少。因此，本发明的自重轻。

(2)预制简单。预制装配式拱的结构单元为预制混凝土空心块，尺寸较小，外形较为规整，且通过合理的设计，可以成为几类标准预制块。因此，在预制过程中，可以采用小尺寸的组合模板单个预制，再将预制混凝土空心块沿纵向排列好，在上部浇筑一层织物增强水泥基材料层，即可完成预制。这个预制过程中，无需大型模板，也无需搭设支架，预制非常简单。

(3)装配简便。在运输过程中，纵向排列的预制混凝土空心块处于卧位状态，不会产生水平推力，也就不存在由此导致的开裂风险，因而无需设置临时支撑。吊装过程中，在自重作用下，相邻两个预制混凝土空心块之间的织物增强水泥基材料层受弯开裂，由于织物增强层的存在，预制块之间不会散开，而是产生相对转动，其侧面之间的夹角闭合，则纵向排列的预制混凝土空心块逐步形成曲线拱，提高了施工效率。

(4)建造成本低。本实用新型提出的预制装配式拱在预制过程中，无需大型模板和支架，在运输与吊装过程中无需设置临时支撑。因此，施工效率高，大大降低了建造成本。