波紋涵管是替代圓管涵、蓋板涵的公路建材，可用于公路鐵路橫向通道、坑道、涵洞、排水管和掩體等工程上。1784年波紋涵管誕生于英國(guó)，1896年美國(guó)進(jìn)行波紋涵管，并應(yīng)用于涵洞；1913年英國(guó)在蘇格蘭愛(ài)丁堡將波紋涵管應(yīng)用于農(nóng)田灌溉；1923年美國(guó)鐵路工程協(xié)會(huì)在伊利諾斯州中央鐵路進(jìn)行波紋涵管通道的測(cè)試；1929年加拿大將波紋涵管用于煤礦，；1931年澳大利亞建成8米的汽車(chē)通道；1948年美國(guó)在上海浦東地區(qū)安裝的直徑為一米的波紋涵管被用作便道。國(guó)外已經(jīng)經(jīng)過(guò)一百多年的研究和應(yīng)用，校準(zhǔn)和規(guī)范齊全，技術(shù)已經(jīng)非常成熟
我國(guó)的應(yīng)用歷史也有六七十年，二十世紀(jì)四十年始從國(guó)外引進(jìn)，50年代修建青藏公路不凍泉段時(shí)曾將波紋涵管應(yīng)用于搶修工程，70年代挖出時(shí)發(fā)現(xiàn)其使用良好，80年代改革開(kāi)發(fā)以后，深圳、大同煤礦等地進(jìn)口了成品波紋涵管；90年代我國(guó)正式開(kāi)展波紋涵管的理論研究，生產(chǎn)加工及安裝測(cè)試，飛速發(fā)展。應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到公路涵洞，通道，市政排水溝等領(lǐng)域，應(yīng)用區(qū)域發(fā)展到十幾個(gè)省；應(yīng)用數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)?！ 膰?guó)內(nèi)外應(yīng)用情況看，波紋涵管具有較強(qiáng)適應(yīng)能力，替代傳統(tǒng)方式具有很大優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景十分可觀?！ ?yīng)用領(lǐng)域：公路和鐵路：涵洞、通道、小橋、隧道、涵隧大修、臨時(shí)便道、滲水井市政和建筑：共同溝、光電纜保護(hù)、排水溝、塔吊圍堰、垂直樁外殼煤礦：礦產(chǎn)輸送管道、人員及采機(jī)械通道、豎井民用：電廠煙通、糧食儲(chǔ)備倉(cāng)、發(fā)酵罐、風(fēng)力發(fā)電：便道、防空通道、疏散通道。
金屬波紋涵管設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等。金屬波紋涵管設(shè)計(jì)的參數(shù)較多，由于金屬波紋涵管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)也不一樣。例如，金屬波紋涵管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測(cè)量元件，要求金屬波紋涵管的彈性特性是線性的；用于真空開(kāi)關(guān)管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門(mén)作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。
根據(jù)金屬波紋涵管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以把波紋管當(dāng)作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計(jì)計(jì)算波紋管也就是設(shè)計(jì)計(jì)算圓外殼、扁錐殼或團(tuán)環(huán)板。
金屬波紋涵管設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)為剛度、應(yīng)力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
金屬波紋涵管的剛度計(jì)算，波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。目前在波紋管的應(yīng)用中，絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。
金屬波紋涵管是將薄金屬板板面壓成波紋后，卷制成管節(jié)，可以增加管節(jié)的剛度和對(duì)管軸壓力的抵抗強(qiáng)度；出廠前采用熱浸鍍鋅工藝和施工現(xiàn)場(chǎng)噴涂瀝青，雙層防腐處理保證了使用壽命；用此種管節(jié)修建的涵洞被稱為波紋金屬管涵。實(shí)踐證明，用金屬波紋涵管代替金屬筋混凝土進(jìn)行涵洞施工，無(wú)論從施工周期、施工造價(jià)、環(huán)保意義等方面都有其的優(yōu)越性，且用金屬波紋涵管進(jìn)行涵洞施工，可大大提高道路行車(chē)的舒適度與安全性，避免道路中涵洞的“錯(cuò)臺(tái)跳車(chē)”現(xiàn)形，有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對(duì)砼管涵結(jié)構(gòu)的破壞問(wèn)題。
涵管的施工工藝
兩側(cè)及頂部回填 2.1、鋼波紋管涵在填土之前，在波紋涵管的側(cè)面每20-30cm高度作出填高標(biāo)示，以便確定每層的壓實(shí)程度及 狀態(tài)。 2.2、鋼波紋管涵的楔形部密實(shí)很重要，回填料采用粗沙其含水量比正常大3%左右，單孔及多孔的楔形部可 采用截面15*15cm的木夯搗實(shí)，單次沖擊力要達(dá)到9Kg；或可以用“粗沙”水密法振搗器密實(shí)；或用流態(tài)粉 煤灰及輕型混凝土澆注到楔形部。2.3、兩側(cè)填土壓實(shí)可用12-20T的壓路機(jī)壓實(shí)，靠近管體30cm范圍采用用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，多孔間的兩側(cè) 回填可采用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，但一定要達(dá)到96%密實(shí)要求?？窟M(jìn)管體周?chē)?.5米范圍內(nèi)，不允許有大于 50mm的石塊等硬物。 2.4、壓實(shí)后壓實(shí)厚度每層應(yīng)在20-30cm以下，壓實(shí)要求要滿足設(shè)計(jì)要求。 2.5、與回填土相接觸的堆土或挖土的斜坡面應(yīng)處理成鋸齒或階梯狀并壓實(shí)，松軟部分在填土前應(yīng)處理。 2.6、鋼波紋管涵兩側(cè)回填應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，壓實(shí)落差應(yīng)小于30cm，對(duì)于有端部擋墻的涵洞，從兩端向結(jié)構(gòu)的中 心進(jìn)行回填；對(duì)于沒(méi)有端部擋墻的涵洞，從結(jié)構(gòu)的中心向兩端進(jìn)行回填。如果因偏土壓造成鋼波紋管涵變形 時(shí)，應(yīng)修正截面形象后重新壓實(shí)。 2.7、上部壓實(shí)時(shí)，從頂部到小填土高度范圍內(nèi)，應(yīng)比照各規(guī)格波紋涵管小填土高度要求施工
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