本發明公開了一種帶EPS減荷板的鋼波紋涵管結構，包括地基，在地基上鋪設砂礫石墊層，砂礫石墊層上設置鋼波紋涵管，鋼波紋涵管的上端面設置橫向EPS減荷體，鋼波紋涵管的兩側、上端及橫向EPS減荷體上端為填土層，橫向EPS減荷體包括多片疊置的EPS單板，最下層的EPS單板寬度大于鋼波紋涵管的最大外徑，多片EPS板通過他們中央的一列固定長釘連接，固定長釘的下端與鋼波紋涵管連接。本發明在鋼波紋涵管的頂部設置橫向EPS減荷體，橫向EPS減荷體以增加管頂填土沉降變形空間，并在鋼波紋涵管的兩側設置豎向EPS減荷體，橫向EPS減荷體與豎向EPS減荷體收斂變形協同工作，對鋼波紋涵管整體進行減荷，可延長涵管的壽命，保護涵管的結構安全。

技術領域

本發明屬于鐵路、公路隧道工程技術領域，尤其涉及一種帶EPS減荷板的鋼波紋涵管結構。

背景技術

鋼波紋涵管也叫波紋管涵，是指鋪埋在公路、鐵路路下的涵洞用的螺紋波紋管，它是由波形鋼板卷制成或用波形鋼片組拼成的圓形鋼結構管。金屬波紋管涵的波紋結構可使涵洞路面受力合理，荷載分布均勻，并具有一定的抗變形能力，能解決北方寒冷地區(霜凍)對橋梁和管涵砼結構的破壞問題；使路表面沒有伸縮縫，提高行車舒適性；有利于改善軟土地基結構與路堤交界處的“錯臺”現象，提高行車安全性。波紋管涵的工后營運、養護成本低，工程實際造價也低于同類跨徑的橋梁、涵洞。

鋼波紋涵管的填土高度范圍廣，可達0.5～40m；鋼波紋管涵在填土較低的情況下仍屬于剛性涵洞范疇，但隨著填土高度的增加，涵頂垂直土壓力不斷增大，涵管自身在填土壓力作用下也會逐漸產生豎向收斂變形，當填土壓力超出鋼波紋涵管強度極限時將會產生破壞。此外，當有車輛經過時鋼波紋涵管會產生突變載荷，對涵洞的損害更大，涵洞長時間處于高強度載荷下，產生安全事故的風險大。

發明內容

本申請提供一種帶EPS減荷板的鋼波紋涵管結構，解決現有技術中鋼波紋涵管在填土高度增加時載荷過大易變形的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

帶EPS減荷板的鋼波紋涵管結構，包括地基，在地基上鋪設砂礫石墊層，砂礫石墊層上設置鋼波紋涵管，鋼波紋涵管的上端面設置橫向EPS減荷體，所述鋼波紋涵管的兩側、上端及橫向EPS減荷體上端為填土層，所述橫向EPS減荷體包括多片疊置的EPS單板，最下層的EPS單板寬度大于鋼波紋涵管的最大外徑，多片EPS板通過他們中央的一列固定長釘連接，固定長釘的下端與鋼波紋涵管連接。

進一步的，所述鋼波紋涵管的兩側設置豎向EPS減荷體，豎向EPS減荷體包括至少一片EPS單板，豎向EPS減荷體通過埋設在砂礫石墊層內的基座固定，豎向EPS減荷體5的高度大于鋼波紋涵管的半徑。

進一步的，所述橫向EPS減荷體中，多片EPS單板從上到下成階梯型疊置，其中上層的EPS單板小，下層的EPS單板大，構成的橫向EPS減荷體3從截面上看中間厚兩邊薄。

進一步的，橫向EPS減荷體的最下層EPS單板下端面設置有弧形結構的穩定凹槽，所述穩定凹槽與鋼波紋涵管上端弧頂貼合。

進一步的，在橫向EPS減荷體的上端面設置有與其等大的格柵。

進一步的，所述砂礫石墊層的厚度范圍為30-100cm，砂礫石墊層的礫石最大粒徑小于10mm，砂礫石墊層的壓實度大于97％。

本發明的有益效果：

1.本發明在鋼波紋涵管的頂部設置橫向EPS減荷體，橫向EPS減荷體以增加管頂填土沉降變形空間，并在鋼波紋涵管的兩側設置豎向EPS減荷體，橫向EPS減荷體與豎向EPS減荷體收斂變形協同工作，對鋼波紋涵管整體進行減荷，可延長涵管的壽命，保護涵管的結構安全。

2.本發明聚苯乙烯泡沫(EPS)單板具有可控的抗壓強度，即，當外部壓力超過屈服應力后其內部微結構逐漸開始破壞，塑性變形段呈現出較大的壓縮變形，同時，其具有抗酸堿、不透水、難以腐爛、耐久性強等優點。