一种公路涵洞结构及施工方法与流程

本申请涉及建筑工程的领域，尤其是涉及一种公路涵洞结构及施工方法。

背景技术：

涵洞是修筑于路面以下的排水孔道，涵洞的作用是迅速排除公路沿线的地表水，保证路基安全。涵洞也通常横跨大小道路并作为人、畜和车辆的立交通道，常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。

相关技术中的涵洞结构在建筑的过程中，通常先搭建涵洞的支撑构架，然后利用外模板和内模板对支撑构架包裹。再向外模板和内模板之间浇筑混凝土，混凝土冷却后即可实现涵洞的建筑。但是，相关技术中的涵洞结构缺少对路面进行支撑的装置。当涵洞上方的路面长期受到车辆的压迫时，容易出现路面下榻的风险。

针对上述中的相关技术，发明人认为涵洞结构存在有支撑能力较弱缺陷。

技术实现要素：

为了缓解路面出现下榻的问题，本申请提供一种公路涵洞结构及施工方法，具有提高支撑能力的效果。

第一方面，本申请提供一种公路涵洞结构，采用如下的技术方案：

一种公路涵洞结构，包括支撑横梁，所述支撑横梁下端面的两端分别设置有支撑牛腿，所述支撑横梁包括一排支撑块，相邻两个所述支撑块之间设置有锁定组件，所述支撑块内开设有空腔，所述空腔内竖直设置有若干顶柱，所述顶柱的上端面设置有抵触所述空腔上端内壁的支撑板，所述空腔内设置用于驱动所述顶柱竖直向上运动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，当车辆经过支撑块上方的路面时，驱动机构启动，并使得顶柱带动支撑板竖直向上运动。此时，顶柱和支撑板对支撑块的上端内壁进行支撑，从而实现对支撑块上方的路面的支撑作用。有效提高涵洞结构对路面的支撑能力，避免路面长期受到车辆的压迫而出现下榻的情况，进而延长涵洞以及路面的使用寿命。

优选的，所述驱动机构包括竖直转动连接于所述空腔内的驱动盘，若干所述顶柱均布于所述驱动盘的四周位置，所述驱动盘的侧壁设置有若干分别与相应的所述顶柱相对准的驱动块，所述驱动块的上端面呈倾斜状设置，所述顶柱的下端侧壁设置有与所述驱动块相抵触的固定块，所述空腔内设置有用于驱动所述驱动盘转动的控制机构。

通过采用上述技术方案，利用控制机构控制驱动盘带动驱动块同步转动，并通过驱动块驱动固定块带动顶柱和支撑板竖直向上运动，从而实现支撑板对支撑块上端内壁的支撑能力。通过设置结构简单、驱动效果稳定的驱动机构，实现支撑板和顶柱的快速运动。从而提高支撑板对支撑块上端内壁以及路面的支撑及时性，有效避免路面下榻，进一步提高延长涵洞以及路面的使用寿命。同时，由于顶柱位于驱动件的四周位置，使得若干顶柱和支撑板在驱动盘的驱动下同步向上运动。从而使得若干支撑板能够同时抵触支撑块的上端内壁，进而提高支撑块上端内壁以及路面的受力均匀度。

优选的，所述控制机构包括竖直设置于所述驱动盘上端面的中部位置的控制管，所述控制管内竖直滑动连接有控制件，所述控制件位于所述控制管内的侧壁设置有控制块，所述控制管的内壁设置有与所述控制块抵触的安装块，所述安装块的上端面呈倾斜状设置，所述控制件的上端端部贯穿至所述支撑块的上方并与所述支撑块形成竖直滑动连接。

通过采用上述技术方案，当位于控制件上方的路面被车辆压迫时，控制件在车辆的压力作用下带动控制块竖直向下运动。此时，安装块在控制块的推动下驱动控制管带动驱动盘转动。通过设置结构巧妙、驱动效果稳定的控制机构，实现驱动盘的快速转动。从而使得顶柱和支撑板在驱动盘的驱动下快速运动，进一步提高支撑板对支撑块上端内壁以及路面的支撑及时性。同时，通过利用驱动盘的转动，将控制件竖直方向的压力转换为驱动盘周向转动的驱动力。既能实现控制件以及路面压力的快速释放，又能避免驱动盘过度压紧支撑块的下端内壁而造成支撑块变形的问题，从而提高涵洞结构的使用稳定性。

优选的，所述控制件包括一对同轴设置的控制杆，两个所述控制杆之间设置有弹性的缓冲垫。

通过采用上述技术方案，由于两个控制杆之间设置有缓冲垫，当位于上方的控制杆受到压迫时，位于上方的控制杆将压力传递给缓冲垫。此时，缓冲垫发生弹性形变，缓冲垫形变的过程中能够将控制杆传递的压力进行卸力。通过设置缓冲垫，提高控制件的缓冲减震效果，从而实现路面压力的快速卸力，进一步防止路面下榻。

优选的，两个所述控制杆的侧壁之间设置有若干弹性的缓冲柱，所述缓冲柱的两端端部分别与相应的所述控制杆的侧壁固定连接。

通过采用上述技术方案，当位于上方的控制杆受到压迫并向下运动时，缓冲柱在两个控制杆的作用下发生弹性形变。缓冲柱在形变的过程中将控制杆传递的压力进行进一步的卸力，从而进一步提高控制件的缓冲减震效果，进而实现路面压力的快速卸力。

优选的，所述缓冲柱呈中部向外突出的拱形状设置。

通过采用上述技术方案，当位于上方的控制杆受到压迫并向下运动时，缓冲柱在两个控制杆的抵触下快速向外扩张并发生弹性形变。此设计，能够使得缓冲柱内部的弹性势能快速释放，从而实现路面压力的快速释放，进而避免路面下榻。

优选的，所述锁定组件包括若干均布于相邻两个所述支撑块之间的锁定板，每个所述锁定板的两端端部均设置有若干紧固螺栓，所述支撑块的四周外壁开设有供相应的所述紧固螺栓螺纹连接的螺纹槽。

通过采用上述技术方案，通过设置结构简单、操作简便、方便锁止并且锁止效果良好的锁定组件，实现相邻两个支撑块的快速固定，从而提高建筑效率。同时，模块化的支撑横梁，方便建筑人员对支撑块进行单独运输以及模块化运输，从而提高支撑横梁的使用便捷性。

优选的，所述支撑牛腿包括设置于所述支撑块下端面的上安装座，所述上安装座的正下方设置有下安装座，所述上安装座与所述下安装座之间可拆卸连接有若干支撑杆，所述上安装座与所述下安装座之间设置有用于对所述支撑杆进行固定的限位机构。

通过采用上述技术方案，当安装支撑牛腿时，将下安装座埋入地下，然后将支撑组件放在上安装座和下安装座之间。随后，通过限位机构对支撑组件进行固定，即可实现支撑牛腿的快速安装。通过设置模块化的支撑牛腿，方便建筑人员对上安装座、下安装座以及支撑组件进行单独运输以及模块化运输，从而提高支撑牛腿的使用便捷性。

优选的，所述限位机构包括设置于所述支撑杆两端端部的螺纹柱，两个所述螺纹柱的螺纹方向相反，所述上安装座和所述下安装座上分别设置有供相应的所述螺纹柱螺纹连接的螺纹管。

通过采用上述技术方案，当安装支撑组件时，分别将两个螺纹柱对准相应的螺纹管，然后旋动支撑杆带动两个螺纹柱同步转动。由于两个螺纹柱的螺纹方向相反，从而使得两个螺纹柱能够与相应的螺纹管同时形成螺纹配合。通过设置结构简洁、便于操作、限位效果良好的限位机构，实现支撑杆的快速固定，从而进一步提高建筑效率。

第二方面，本申请提供一种公路涵洞结构的施工方法，采用如下的步骤：

步骤一，将涵洞的整体构架进行固定搭建；

步骤二，将内模板和外模板分别与涵洞的整体构架进行连接，并且保证内模板和外模板之间存在供混凝土浇筑的型腔；

步骤三，向型腔内浇筑混凝土；

步骤四，待混凝土冷却成型后，将内模板和外模板取下，即可实现涵洞的建筑。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过利用支撑板和支撑柱对支撑块的上端内壁以及路面进行支撑，从而提高涵洞结构对路面的支撑能力，避免路面长期受到车辆的压力而出现下榻的情况，进而延长涵洞以及路面的使用寿命；

2.通过设置结构简单、驱动效果稳定的驱动机构，实现支撑板和顶柱的快速运动，从而提高支撑板对支撑块上端内壁以及路面的支撑及时性；

3.通过设置模块化的支撑横梁，方便建筑人员对支撑块进行单独运输以及模块化运输，从而提高支撑横梁的使用便捷性。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例在使用过程中的结构示意图。

图3是本申请实施例中支撑块的内部结构示意图。

图4是本申请实施例中控制机构的结构示意图。

附图标记说明：1、螺纹槽；2、支撑横梁；21、支撑块；3、支撑牛腿；31、上安装座；32、下安装座；33、支撑杆；4、锁定组件；41、锁定板；42、紧固螺栓；5、限位机构；51、螺纹柱；52、螺纹管；6、控制机构；61、控制管；62、控制件；621、控制杆；622、缓冲垫；7、顶柱；8、驱动机构；81、驱动盘；82、驱动块；9、支撑板；10、导向管；11、固定块；12、空腔；13、控制块；14、安装块；15、缓冲柱。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种公路涵洞结构。参照图1和图2，公路涵洞结构包括水平设置的支撑横梁2。支撑横梁2下端面的两端位置分别竖直设置有支撑牛腿3，同时，支撑牛腿3和支撑横梁2上均保留有供螺纹孔。

当需要建筑涵洞时，将支撑横梁2和支撑牛腿3固定连接，然后将内模板和外模板通过螺栓与支撑横梁2和支撑牛腿3固定连接。然后向内模板和外模板之间浇筑混凝土，待混凝土冷却成型后，即可得到涵洞的主体。

参照图1，支撑横梁2包括一排支撑块21，相邻两个支撑块21之间设置有锁定组件4。锁定组件4包括若干均布于相邻两个支撑块21之间的锁定板41，每个锁定板41的两端端部均固定连接有若干紧固螺栓42。支撑块21的四周外壁开设有供相应的紧固螺栓42螺纹连接的螺纹槽1。

当安装支撑横梁2时，将一排支撑块21对齐，然后将锁定板41分别放置在相邻两个支撑块21之间，并使得紧固螺栓42对准螺纹槽1。然后分别旋动紧固螺栓42，直到若干锁定板41均与相应的支撑块21固定连接后，即可实现支撑横梁2的装配。

参照图1，支撑牛腿3包括固定连接于最外侧的支撑块21下端面的上安装座31，上安装座31的正下方设置有下安装座32。上安装座31与下安装座32之间竖直可拆卸连接有若干支撑杆33，并且上安装座31与下安装座32之间设置有用于对支撑杆33进行固定的限位机构5。

当安装支撑牛腿3时，将下安装座32埋入地下，然后将一排支撑块21吊起，并使得上安装座31与下安装座32对准。再将支撑杆33放在上安装座31和下安装座32之间。随后，通过限位机构5对支撑杆33进行固定，即可实现支撑牛腿3的装配。

参照图1和图3，支撑块21的内部开设有空腔12，空腔12内竖直设置有若干顶柱7。空腔12的底壁竖直固定连接有供顶柱7竖直滑动的导向管10。顶柱7的上端面水平固定连接有抵触空腔12上端内壁的支撑板9，并且空腔12内设置用于驱动顶柱7竖直向上运动的驱动机构8。

当车辆经过支撑块21上方的路面时，驱动机构8启动。此时，若干顶柱7在驱动机构8的驱动下带动支撑板9竖直向上运动。与此同时，支撑板9对支撑块21的上端内壁进行支撑，从而实现对支撑块21上方的路面的支撑作用。

参照图3和图4，驱动机构8包括水平设置于空腔12底壁的驱动盘81，并且驱动盘81与空腔12底壁形成竖直转动连接。若干顶柱7均布于驱动盘81的四周位置，并且驱动盘81的侧壁固定连接有若干分别与相应的顶柱7相对准的驱动块82。

参照图3和图4，驱动块82的上端面呈倾斜状设置，并且顶柱7的下端侧壁固定连接有与驱动块82相抵触的固定块11。固定块11的下端面呈中部向外凸出的球面状布置，并且空腔12内设置有用于驱动驱动盘81转动的控制机构6。

当车辆经过支撑块21上方的路面时，控制机构6启动。随后，驱动盘81在控制机构6的驱动下带动驱动块82同步转动。再利用驱动块82驱动固定块11带动顶柱7和支撑板9竖直向上运动，从而实现支撑板9对支撑块21上端内壁的支撑。

参照图3和图4，控制机构6包括竖直固定连接于驱动盘81上端面的中心位置的控制管61，控制管61内竖直滑动连接有控制件62。同时，控制件62位于控制管61内的侧壁固定连接有控制块13，并且控制块13的下端面呈中部向外凸出的球面状布置。

参照图3和图4，控制管61的内壁固定连接有与控制块13抵触的安装块14，并且安装块14的上端面呈倾斜状设置。控制件62的上端端部贯穿至支撑块21的上方并与支撑块21形成竖直滑动连接。

当位于控制件62上方的路面被车辆压迫时，控制件62在车辆的压力作用下带动控制块13竖直向下运动。此时，安装块14在控制块13的推动下驱动控制管61带动驱动盘81转动。

随后，驱动盘81带动驱动块82同步转动。再利用驱动块82驱动固定块11带动顶柱7和支撑板9竖直向上运动，并使得支撑板9抵紧支撑块21的上端内壁，从而实现对支撑块21上端内壁的支撑。

当车辆经过支撑板9上方的路面时，支撑板9和顶柱7在压力的作用下驱动固定块11竖直向下运动。随后，驱动块82在固定块11的抵触下带动驱动盘81和控制管61反向转动。此时，控制块13在控制管61的驱动下反向转动。随后，安装块14在控制块13的抵触下推动控制件62复位。

参照图3和图4，控制件62包括一对竖直且同轴布置的控制杆621，两个控制杆621相互靠近的端面通过弹簧钢材质的缓冲垫622固定连接。两个控制杆621的侧壁之间竖直设置有若干弹簧钢材质的缓冲柱15。

参照图3和图4，若干缓冲柱15沿控制杆621的圆周方向均匀布置，并且缓冲柱15呈中部向外突出的拱形状设置。同时，缓冲柱15的两端端部分别与相应的控制杆621的侧壁固定连接。

当位于控制件62上方的路面被车辆压迫时，位于上方的控制杆621在车辆的压力作用下竖直向下运动。此时，缓冲垫622在两个控制杆621的挤压下发生弹性形变。缓冲垫622形变的过程中，将控制杆621传递的压力进行卸力。

与此同时，缓冲柱15在两个控制杆621的作用下发生向外扩张的弹性形变。缓冲垫622形变的过程中，也能将控制杆621传递的压力进行卸力。当车辆经过控制杆621上方的路面后，缓冲垫622以及缓冲柱15在自身的弹力作用下复位，并使得位于上方的控制杆621复位。

参照图1，限位机构5包括竖直固定连接于支撑杆33两端端部的螺纹柱51，并且两个螺纹柱51的螺纹方向相反。上安装座31和下安装座32相互靠近的端面分别竖直固定连接有供相应的螺纹柱51螺纹连接的螺纹管52。

当安装支撑牛腿3时，将支撑杆33放在上安装座31和下安装座32之间，并使得支撑杆33上的两个螺纹柱51分别对准相应的螺纹管52。随后，旋动支撑杆33带动两个螺纹柱51转动。当两个螺纹柱51分别与相应的螺纹管52完成螺纹配合后，即可实现支撑牛腿3与支撑横梁2的固定。

本申请中的涵洞结构的施工方法为：步骤一，将螺栓将一排支撑块21和若干锁定板41进行固定连接，从而实现支撑横梁2的装配。再将下安装座32埋设在土里，并对下安装座32和地面进行混凝土浇筑。

然后将一排支撑块21吊起，并使得下安装座32与上安装座31对准。再通过若干支撑杆33将下安装座32与上安装座31进行固定连接。随后，通过钢筋将相邻两个支撑杆33进行焊接固定，从而实现支撑牛腿3的加固，进而实现涵洞整体构架的固定搭建；

步骤二，将内模板和外模板通过螺栓分别与支撑横梁2和支撑牛腿3进行连接，并且保证内模板和外模板之间存在供混凝土浇筑的型腔；步骤三，向内模板和外模板之间的型腔内浇筑混凝土；步骤四，待混凝土冷却成型后，将内模板和外模板取下，即可实现涵洞主体的建筑。

本申请实施例一种公路涵洞结构及施工方法的实施原理为：当位于控制件62上方的路面被车辆压迫时，位于上方的控制杆621在车辆的压力作用下竖直向下运动。此时，缓冲垫622在两个控制杆621的挤压下发生弹性形变，若干缓冲柱15在两个控制杆621的作用下发生向外扩张的弹性形变。缓冲垫622以及若干缓冲柱15形变的过程中，将控制杆621传递的压力进行卸力。

当车辆过重时，下方的控制件62在车辆的压力作用下带动控制块13竖直向下运动。此时，安装块14在控制块13的推动下驱动控制管61带动驱动盘81和驱动块82转动。再利用驱动块82驱动固定块11带动顶柱7和支撑板9竖直向上运动，并使得支撑板9抵紧支撑块21的上端内壁，从而实现对支撑块21上端内壁的支撑。

当车辆经过控制杆621上方的路面后，缓冲垫622以及缓冲柱15在自身的弹力作用下复位，并使得位于上方的控制杆621复位。当车辆经过支撑板9上方的路面时，支撑板9和顶柱7在压力的作用下驱动固定块11竖直向下运动。随后，驱动块82在固定块11的抵触下带动驱动盘81和控制管61反向转动。此时，控制块13在控制管61的驱动下反向转动。随后，安装块14在控制块13的抵触下推动下方的控制杆621复位。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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