本專利涉及在市政工程、鐵路工程、公路工程上箱涵采用頂進時，利用氣墊系統(tǒng)來減小箱涵的頂進阻力。

背景技術(shù)：

在市政工程、鐵路工程、公路工程中，箱涵頂進的阻力主要來自四個方面：1、箱身自重與地面的摩擦力；2、箱身兩側(cè)土壓與箱身的摩擦力；3、箱頂覆土重量傳來的摩擦力；4、箱身前端刃角切土的正面阻力。

如不使用氣墊系統(tǒng)，箱涵剛開始啟動時需要克服箱涵與滑板之間的靜摩擦力即啟動頂力，此啟動頂力有時達到箱涵自重的1.2倍，使用氣墊系統(tǒng)后，箱涵與滑板之間的靜摩擦力只有箱涵自重的0.3到0.4倍,這樣可以大大減小千斤頂后面后背及后背梁的受力,可以減小后背和后背梁的設(shè)計尺寸和工程量,可以減少滑板中的鋼筋量,減小滑板下面的錨梁尺寸,從而降低工程造價。

一般箱涵頂進時頂部無覆土，箱身兩側(cè)土壓與箱身的摩擦力和箱身前端刃角切土的正面阻力都較小，沒有條件設(shè)置氣墊，因此氣墊主要設(shè)置于箱涵的底板與下面的滑板之間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用所要解決的技術(shù)問題是：設(shè)計一套供氣系統(tǒng)，包括風(fēng)源、輸氣管及閥門。輸氣管通過連接，與底板下面的喇叭口連接。

本實用解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：使用空壓機作為氣墊的風(fēng)源，另設(shè)儲風(fēng)包以調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。輸氣管路由主氣管、連接管、進風(fēng)管、排風(fēng)管、喇叭口構(gòu)成，主氣管和連接管之間、連接管和進風(fēng)管之間、進風(fēng)管和排風(fēng)管之間通過三通接頭連接，主氣管、連接管、進風(fēng)管設(shè)在箱涵洞內(nèi)，排風(fēng)管和喇叭口預(yù)埋在箱涵底板下，其出風(fēng)口通向滑板表面。排風(fēng)管和喇叭口是直接向氣室送氣的管路，排風(fēng)管采用直徑32mm的鋼管，在排風(fēng)管的下部加焊一塊薄鋼板，該板圍彎成10mm高直徑200mm的喇叭口。主氣管與儲風(fēng)包之間設(shè)置一個閥門，主氣管與連接管之間設(shè)置一個閥門。在底板上設(shè)測壓管，在箱涵四周設(shè)氣墊裙，用以防 止氣體大量向四周溢出。以一臺0.2m³/min的小型空壓機作為氣墊裙的風(fēng)源，氣墊裙壓力控制在2kg/cm²左右，當(dāng)氣墊裙壓力過高時，可開放氣閥使壓力下降。氣墊裙材料采用直徑38mm透明塑料管，其上以3mm厚鐵皮圍成槽形覆蓋，將塑料管固定在鐵皮上。主氣管采用內(nèi)徑80mm的鋼管，連接管和進風(fēng)管采用內(nèi)徑50mm的鋼管，排風(fēng)管采用內(nèi)徑32mm鋼管。

為防止灌注箱涵底板混凝土?xí)r堵塞出風(fēng)口，可采用雙層塑料布的辦法，即將滑板上鋪設(shè)的塑料布剪開翻上蓋住喇叭口，另用一塊塑料布包住排風(fēng)管，下面蓋在喇叭口上，這樣喇叭口背面有雙層塑料布覆蓋，灌注混凝土之前在鋼管四周用水泥砂漿將塑料布固定，待砂漿達到一定的強度后，再扎鋼筋、立模板、澆筑箱涵混凝土。

箱涵頂進時，先啟用供氣系統(tǒng)，使箱涵與滑板之間的摩擦力大大減小或為零，再啟動千斤頂頂進箱涵。箱涵底板底面設(shè)置氣墊裙，主要目的在于防止有壓空氣順著四邊逸出，使箱涵與滑板之間氣墊壓力保持一定的強度，這樣箱涵才能在懸浮狀態(tài)之中頂進。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用的優(yōu)點在于：如不使用氣墊系統(tǒng)，箱涵剛開始啟動時需要克服箱涵與滑板之間的靜摩擦力即啟動頂力，此啟動頂力有時達到箱涵自重的1.2倍，使用氣墊系統(tǒng)后，箱涵與滑板之間的靜摩擦力只有箱涵自重的0.3到0.4倍,這樣可以大大減小千斤頂后面后背及后背梁的受力,可以減小后背和后背梁的設(shè)計尺寸和工程量,可以減少滑板中的鋼筋量,減小滑板下面的錨梁尺寸,從而降低工程造價。

此發(fā)明裝置可以節(jié)約成本。此發(fā)明裝置經(jīng)過實際工程多次使用，證明可以滿足使用要求。可以根據(jù)不同的箱涵尺寸和工程規(guī)模,增加或減少連接管、進風(fēng)管、排風(fēng)管的數(shù)量和長度,也可以改變連接管、進風(fēng)管、排風(fēng)管的直徑，也可以不設(shè)置氣墊裙,直接利用連接管、進風(fēng)管、排風(fēng)管、喇叭口供氣系統(tǒng)，喇叭口的數(shù)量也可以調(diào)整。

附圖說明

圖1.本實用的結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。

圖2.本實用的結(jié)構(gòu)端面示意圖。

圖3.本實用的結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖4-1.本實用的A式360°形式的喇叭口詳圖1。

圖4-2.本實用的A式360°形式的喇叭口詳圖2。

圖4-3.本實用的A式360°形式的喇叭口詳圖3。

圖4-4.本實用的B式120°形式的喇叭口詳圖1。

圖4-5.本實用的B式120°形式的喇叭口詳圖2。

圖4-6.本實用的B式120°形式的喇叭口詳圖3。

圖4-7.本實用的C式90°形式的喇叭口詳圖1。

圖4-8.本實用的C式90°形式的喇叭口詳圖2。

圖4-9.本實用的C式90°形式的喇叭口詳圖3。

圖5.本實用的氣墊裙橫斷面圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖紙對本實用作進一步詳細描述。

圖1為本實用的結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。使用空壓機(10)作為氣墊的風(fēng)源，另設(shè)儲風(fēng)包(11)以調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。輸氣管路由主氣管(12)、連接管(13)、進風(fēng)管(14)、排風(fēng)管(15)、喇叭口構(gòu)成，主氣管(12)和連接管(13)之間、連接管(13)和進風(fēng)管(14)之間、進風(fēng)管(14)和排風(fēng)管(15)之間通過三通接頭連接，主氣管(12)、連接管(13)、進風(fēng)管(14)設(shè)在箱涵洞內(nèi)，排風(fēng)管(15)和喇叭口預(yù)埋在箱涵底板(16)下，其出風(fēng)口通向滑板表面。排風(fēng)管(15)和喇叭口是直接向氣室送氣的管路。主氣管與儲風(fēng)包之間設(shè)置一個閥門(17)，主氣管與連接管之間設(shè)置一個閥門(17)。在底板上設(shè)測壓管(18)，在箱涵四周設(shè)氣墊裙(19)，用以防止氣體大量向四周溢出。

圖2本實用的結(jié)構(gòu)端面示意圖。使用空壓機作為氣墊的風(fēng)源，另設(shè)儲風(fēng)包(11)以調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量。輸氣管路由主氣管(12)、連接管(13)、進風(fēng)管(14)、排風(fēng)管(15)、喇叭口構(gòu)成，主氣管(12)和連接管(13)之間、連接管(13)和進風(fēng)管(14)之間、進風(fēng)管(14)和排風(fēng)管(15)之間通過三通接頭連接，主氣管(12)、連接管(13)、進風(fēng)管(14)設(shè)在箱涵洞內(nèi)，排風(fēng)管(15)和喇叭口預(yù)埋在箱涵底板下，其出風(fēng)口通向滑板表面。排風(fēng)管和喇叭口是直接向氣室送氣的管路。主氣管與儲風(fēng)包之間設(shè)置一個閥門(17)，主氣管與連接管之間設(shè)置一個閥門(17)。在箱涵四周設(shè)氣墊裙，用以防止氣體大量向四周溢出。主氣管采用 內(nèi)徑80mm的鋼管。

圖3本實用的結(jié)構(gòu)平面示意圖。輸氣管路由主氣管(12)、連接管、進風(fēng)管、排風(fēng)管、喇叭口構(gòu)成，進風(fēng)管設(shè)在箱涵洞內(nèi)，排風(fēng)管和喇叭口(20)預(yù)埋在箱涵底板下，其出風(fēng)口通向滑板表面。排風(fēng)管和喇叭口是直接向氣室送氣的管路。在箱涵四周設(shè)氣墊裙(19)，用以防止氣體大量向四周溢出。主氣管采用內(nèi)徑80mm的鋼管，連接管和進風(fēng)管采用內(nèi)徑50mm的鋼管，排風(fēng)管采用內(nèi)徑32mm鋼管。在箱涵底板的四周除四個角部的喇叭口采用90°形式的喇叭口，其他采用120°喇叭口形式，中間的喇叭口采用360°形式。

圖4本實用的喇叭口祥圖。排風(fēng)管(15)采用直徑32mm的鋼管，在排風(fēng)管的下部加焊一塊薄鋼板，該板圍彎成10mm高直徑200mm的喇叭口。喇叭口分三種形式，A式為360°形式，可以向四面排風(fēng)，B式為120°形式，在120°范圍通風(fēng)，C式為90°形式，在90°范圍通風(fēng)。在喇叭口下口焊接點(21)焊點，在點焊點位置無法通風(fēng)，在沒有點焊位置可以排風(fēng)。A式喇叭口下面點焊高度為3mm，B式和C式喇叭口下面點焊高度為6mm。為防止灌注箱涵底板混凝土?xí)r堵塞出風(fēng)口，可采用雙層塑料布的辦法，即將滑板(24)上鋪設(shè)的塑料布剪開翻上(22)蓋住喇叭口，另用一塊塑料布包(23)住排風(fēng)管，下面蓋在喇叭口上，這樣喇叭口背面有雙層塑料布覆蓋，灌注混凝土之前在鋼管四周用水泥砂漿將塑料布固定，待砂漿達到一定的強度后，再扎鋼筋、立模板、澆筑箱涵混凝土。

圖5本實用的氣墊裙橫斷面圖。氣墊裙(19)材料采用直徑38mm透明塑料管，其上以3mm厚鐵皮圍成槽形(25)覆蓋，將塑料管固定在鐵皮上。以一臺0.2m³/min的小型空壓機作為氣墊裙的風(fēng)源，氣墊裙壓力控制在2kg/cm²左右，當(dāng)氣墊裙壓力過高時，可開放氣閥使壓力下降。箱涵底板底面設(shè)置氣墊裙，主要目的在于防止有壓空氣順著四邊逸出，使箱涵與滑板之間氣墊壓力保持一定的強度，這樣箱涵才能在懸浮狀態(tài)之中頂進。

箱涵頂進時，先啟用供氣系統(tǒng)，使箱涵與滑板之間的摩擦力大大減小或為零，再啟動千斤頂頂進箱涵。